Efektivita výroby cigaretových krabiček se zvýšila asi o 30 %, příklad modernizace topného systému hlubotiskového lisu

Princip topného systému

Topný systém hlubotiskového lisu je základní komponentou, která zajišťuje kvalitu tisku a jeho výkon přímo ovlivňuje účinek sušení, barevný výkon a efektivitu výroby tištěných materiálů. Moderní kotoučové-hlubotiskové lisy zahrnují především systémy ohřevu termálním olejem, systémy sušení horkým vzduchem a jejich pomocné technologie, z nichž každý má jedinečné pracovní principy a technické vlastnosti. V současné době většina běžných výrobců zařízení používá k sušení a ohřevu systémy horkovzdušného sušení, což je také nejrozšířenější metoda sušení v hlubotiskových lisech. Systém sušení horkým vzduchem (běžně nazývaný „elektrický systém sušení ohřevem“) se skládá hlavně z topného zařízení (topné trubky), ventilátoru, vzduchového potrubí, sušárny a systému úpravy výfukových plynů.

Systém sušení horkým vzduchem ohřívá vzduch na nastavenou teplotu a vytváří rovnoměrný proud horkého vzduchu, který působí přímo na povrch potištěného substrátu a umožňuje rychlé odpaření rozpouštědla nebo vlhkosti v inkoustu. Na vysokorychlostních-tiskových strojích pro hlubotisk má systém horkovzdušného sušení obvykle zónovou regulaci teploty, přičemž každá tisková jednotka je vybavena nezávislým sušícím boxem. Na základě typu inkoustu, rychlosti tisku a charakteristik vzoru lze nastavit různé parametry sušení. Během provozu je čerstvý vzduch filtrován a poté ohříván ohřívačem, čímž se vytváří rovnoměrný proud vzduchu přes vysokorychlostní ventilátor a strukturu vedení vzduchu, který fouká na povrch potištěného materiálu. Současně je část plynu bohatého na rozpouštědlo-vytlačena ze systému a část je recyklována prostřednictvím zařízení na rekuperaci tepla k opětovnému použití, což výrazně snižuje spotřebu energie.

Stávající problémy v topném systému

Naše společnost má dovezený švýcarský desetibarevný hlubotisk Bobst-se systémem vytápění využívajícím technologii sušení horkým vzduchem. Před úpravou je schéma elektrického ovládání topné jednotky znázorněno na obrázku 1. Topný výkon pro 1–8 barevných jednotek je navržen na 60 kW, s maximální teplotou nastavitelnou na 100 stupňů . Pro 9–10 barevných jednotek, s ohledem na procesy, jako je vytvrzování UV laku, je topný výkon navržen na 100 kW a teplotu lze nastavit na 130–140 stupňů.

Obrázek 1 Schéma elektrického ovládání topné jednotky před úpravou

S neustálým zdokonalováním technologie tisku krabiček cigaret a zaváděním zásad ochrany životního prostředí se některé procesy tisku krabiček cigaret postupně přesouvají od inkoustů na bázi rozpouštědla -k inkoustům na bázi vody-. Velkoplošný-vodní{4}}tisk inkoustu je bez zápachu a nezanechává žádné zbytky rozpouštědel, takže jeho výhody jsou zcela zřejmé. Inkousty na bázi vody- však mají vysoký obsah vody a velkoplošný-tisk na místě-s inkousty na vodní bázi- vyžaduje velmi vysoké teploty sušení. U našeho současného hlubotisku, zejména u 1–8 barevných skupin, navržený topný výkon a teplota nesplňují požadavky na sušení, což vážně ovlivňuje a omezuje efektivitu výroby inkoustů na bázi vody-. Naše společnost proto provedla adaptivní úpravy topného systému válcového-hlubotiskového lisu s cílem zvýšit výkon topného systému, zvýšit teplotu topné jednotky a pomoci společnosti snížit výrobní náklady a zároveň zlepšit kvalitu produktů a efektivitu výroby.

Kroky a výsledky zlepšení

Před úpravou měla trouba 24 sad topných trubek, každá o výkonu 2,5kW, celkem 60kW. Kroky úpravy byly následující:

(1) Nahraďte původních 24 sad 2,5kW topných trubic v troubě za 4,16kW topné trubice, čímž se původní topný výkon zvýší z 60kW na přibližně 100kW.

(2) Vzhledem k tomu, že zvýšení počtu topných trubic by způsobilo, že původní měděné jádro by nebylo dostatečné pro přenos proudu, bylo vypočteno, že hlavní napájecí vedení od elektrické skříně k ovladači trouby je třeba změnit z 25 mm² měděného kabelu na měděný kabel s jedním jádrem 50 mm², aby byla zajištěna stabilita při průchodu velkých proudů. Pro třífázový obvod je při zatížení 100 kW, vezmeme-li v úvahu úroveň napětí a účiník, celkový proud přibližně 200 A. Proto je použití 50mm² jednožilového{10} měděného kabelu bezpečnější a spolehlivější. Specifikace kabelů jsou porovnány v tabulce 1.

Tabulka 1 Porovnání specifikací kabelů

(3) Je nutné současně modernizovat hlavní jistič, tyristorový regulátor topení, pojistky, stykače a další ovládací prvky uvnitř hlavní elektrické skříně, aby byla zajištěna stabilita při protékání proudu kolem 200A.

Po renovaci má trouba 24 sad topných těles, každá o výkonu 4,16 kW, dohromady 99,84 kW, což je asi 100 kW. Obrázek 2 ukazuje schéma elektrického ovládání topné jednotky po modernizaci.

Obrázek 2 Schéma elektrického ovládání topné jednotky po úpravě

Implementací výše uvedeného tří{0}}plánu úprav, aniž bychom měnili původní způsob ovládání vytápění nebo zvyšovali obtížnost pro operátory, jsme dokázali efektivně zvýšit elektrický topný výkon původní tiskové jednotky z 60 kW na 100 kW. Teplota sušení v peci byla zvýšena z původních 100 stupňů na efektivních 130–140 stupňů a teplota zůstává stabilní. Upgradované zařízení výrazně pomáhá při výrobě produktů, které vyžadují vyšší teploty, a také inkoustů na bázi vody-, což výrazně zlepšuje přizpůsobivost zařízení.

Po úpravě, prostřednictvím-nepřetržitého zahřívání a testování výroby na místě, naše nově vyrobené produkty z malých krabiček cigaret „Liqun“ zaznamenaly efektivní zvýšení teploty zahřívání a sušení ze 100 stupňů na 140 stupňů . Zvýšila se také rychlost výroby z původních 140 m/min na 175–180 m/min, což přímo zvýšilo efektivitu výroby o 25–30 %. Toto zlepšení efektivity výroby také pomáhá snižovat výrobní náklady.

Tento projekt technické renovace byl proveden na základě aktuální struktury výrobků a stavu vybavení naší společnosti. Naši inženýři zařízení analyzovali a vyhodnotili a po dlouhé době důkladného ověřování implementovali tuto cílenou úpravu, která má určité jedinečné aspekty. Technologický vývoj topných systémů flexografických lisů rychle směřuje k inteligenci, úspoře energie a šetrnosti k životnímu prostředí. Aplikace různých inovativních technologií nejen zvyšuje kvalitu tisku a efektivitu výroby, ale také výrazně snižuje spotřebu energie zařízení a dopad na životní prostředí.