CN105584208A - 一种凹印机烘箱风嘴的设计方法 - Google Patents

一种凹印机烘箱风嘴的设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，具体包括以下步骤：确定凹印机烘箱的最小长度L；划分凹印机烘箱的干燥区域；根据得到的凹印机烘箱最小长度L计算划分出的各干燥区域的长度；根据各干燥区域的长度计算相应各干燥区域的风嘴数量；根据划分出的各干燥区域的油墨干燥特点，设计出适合不同干燥区域的风嘴结构。该方法设计出的风嘴排布和风嘴形式能够获得更加合理的干燥风量分配和出风形式，符合油墨干燥不同阶段的风量需求，实现干燥热风均匀、有序的流动，解决了现有烘箱中因为风嘴设计不合理造成的能量浪费的问题。

Description

一种凹印机烘箱风嘴的设计方法
技术领域
本发明属于印刷机械技术领域，涉及一种凹印机烘箱风嘴的设计方法。
背景技术
凹印机烘箱是整机的最大耗能部件，凹印机的烘箱性能是评价凹印机性能的重要指标，对于提高印刷品的印刷效果和干燥效率起着重要作用。
中国发明专利(专利号：ZL201310479436.9，发明名称：一种印刷机干燥箱，公开号：103568539A，公开日：2014.02.12)公开了一种干燥箱。该干燥箱由安装在侧壁上的进风口、出风口，与进风口处于水平位置的多个风嘴和隔板上的回风管组成，其回风管的出口朝向干燥箱顶盖，V型风嘴正对位于导向辊组件上的承印材料，这样的印刷机虽然保证了烘箱内空气循环流畅，减少了热风损失，但是还存在明显的不足：该干燥箱风嘴空间排布没有变化，并且都采用同一种风嘴结构，热风在烘箱内的流速均是一定的，无法根据不同阶段的需要对承印物进行干燥，造成了资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，该方法设计出的风嘴排布和风嘴形式能够获得更加合理的干燥风量分配和出风形式，符合油墨干燥不同阶段的风量需求，实现干燥热风均匀、有序的流动，解决了现有烘箱中因为风嘴设计不合理造成的能量浪费的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，具体包括以下步骤：
步骤1，确定凹印机烘箱的最小长度L；
步骤2，划分凹印机烘箱的干燥区域；
步骤3，根据步骤1得到的凹印机烘箱最小长度L计算步骤2划分出的各干燥区域的长度；
步骤4，根据步骤3所得的结果计算相应各干燥区域的风嘴数量；
步骤5，根据步骤2所划分出的各干燥区域的油墨干燥特点，设计出适合不同干燥区域的风嘴结构。
本发明的特点还在于，
其中步骤1的具体过程如下：设凹印机的最大运行速度为V，根据油墨厂商提供的油墨最短干燥时间T，利用如下公式(1)确定凹印机烘箱的最小长度
L＝V×T(1)；
其中步骤2的具体过程如下：将油墨干燥过程划分为四个干燥阶段：预干燥阶段、定速干燥阶段、缓速干燥阶段和补偿干燥阶段，对应的时间分别为t1，t2，t3，t4，根据四个干燥阶段，分别对应划分出凹印机烘箱中的四个干燥区域为：预干燥区域、定速干燥区域、缓速干燥区域和补偿干燥区域。
其中四个干燥阶段对应的时间关系为：t1:t2:t3:t4＝2.95:1.23:1.64:1。
其中步骤3的具体过程如下：
根据如下公式(2)计算凹印机烘箱中预干燥区域的长度
L1＝L×t1/(t1+t2+t3+t4)(2)；
根据如下公式(3)计算凹印机烘箱中定速干燥区域的长度
L2＝L×t2/(t1+t2+t3+t4)(3)；
根据如下公式(4)计算凹印机烘箱中缓速干燥区域的长度
L3＝L×t3/(t1+t2+t3+t4)(4)；
根据如下公式(5)计算凹印机烘箱中补偿干燥区域的长度
L4＝L×t4/(t1+t2+t3+t4)(5)。
其中步骤4的具体过程如下：根据不同干燥区域的油墨干燥特点，设置预干燥区域中的相邻风嘴间距为d1，定速干燥区域中的相邻风嘴间距为d2，缓速干燥区域中的相邻风嘴间距为d3，补偿干燥区域中的相邻风嘴间距为d4；
根据如下公式(6)计算凹印机烘箱中预干燥区域的风嘴数量
n1＝L1/d1(6)；
根据如下公式(7)计算凹印机烘箱中定速干燥区域的风嘴数量
n2＝L2/d2(7)；
根据如下公式(8)计算凹印机烘箱中缓速干燥区域的风嘴数量
n3＝L3/d3(8)；
根据如下公式(9)计算凹印机烘箱中补偿干燥区域的风嘴数量
n4＝L4/d4(9)。
其中预干燥区域的相邻风嘴间距d1的范围为120mm～140mm；定速干燥区域的相邻风嘴间距d2的范围为80mm～100mm；缓速干燥区域的相邻风嘴间距d3的范围为110mm～130mm；补偿干燥区域的相邻风嘴间距d4的范围为100mm～120mm。
其中步骤5中设计的风嘴结构包括A型风嘴和B型风嘴，A型风嘴的横截面结构为：包括两条呈倒“八”字形设置的等径弧形板a，两条弧形板a形成的窄端口为A型风嘴的出风口，两条弧形板a形成的宽端口为A型风嘴的进风口；
其中B型风嘴的横截面结构为：包括两条弯曲方向相同的弧形板b和弧形板c，弧形板b和弧形板c组成结构为上宽下窄形通道，弧形板c的半径大于弧形板b的半径，弧形板b与弧形板c形成的窄端口为B型风嘴的出风口，弧形板b与弧形板c形成的宽端口为B型风嘴的进风口。
其中A型风嘴的出风口宽度M为1.5mm～3.5mm，A型风嘴的进风口宽度N为22mm～35mm；
其中B型风嘴的出风口宽度P为1.5mm～3.5mm，B型风嘴的进风口宽度Q为20mm～30mm。
其中预干燥区域应用B型风嘴，预干燥区域的风嘴高度h1为54mm～57mm；
其中定速干燥区域应用A型风嘴，定速干燥区域的风嘴高度h2为57mm～60mm；
其中缓速干燥区域应用A型风嘴，定速干燥区域的风嘴高度h3为56mm～59mm；
其中补偿干燥区域应用B型风嘴，补偿干燥区域的风嘴高度h4为55mm～58mm。
本发明的有益效果是，本发明在凹印机烘箱中划分四个干燥区域，在不同的干燥区域中设计了不同数量和间距的风嘴，与印刷油墨的干燥时间相契合，能够实现油墨的快速干燥，避免了一定风量下油墨干燥不充分，同时又避免了单纯为了达到干燥效果，增大风量造成的能源浪费问题，实现了按需干燥的效果。在油墨的不同干燥阶段风嘴与承印物的距离不同，增加了油墨的干燥时间，减少了热量的损失，并且能够有效的节约了能源。
附图说明
图1是本发明一种凹印机烘箱风嘴的设计方法中设计出的烘箱的侧视图；
图2是本发明一种凹印机烘箱风嘴的设计方法中设计出的A型风嘴的横截面结构示意图；
图3是本发明一种凹印机烘箱风嘴的设计方法中设计出的B型风嘴的横截面结构示意图。
图中，1.A型风嘴，1-1.弧形板a，2.B型风嘴，2-1.弧形板b，2-2.弧形板c，3.凹印机烘箱，4.承印物。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，具体包括以下步骤：
步骤1，确定凹印机烘箱3的最小长度L；设凹印机的最大运行速度为V，根据油墨厂商提供的油墨最短干燥时间T，利用如下公式(1)确定烘箱的最小长度
L＝V×T(1)；
步骤2，划分凹印机烘箱3的干燥区域(凹印机烘箱3的结构参见图1)；以油墨厂商提供的油墨干燥时间T为依据，将油墨干燥过程划分为四个干燥阶段：预干燥阶段(预干燥时间)、定速干燥阶段(定速干燥时间)、缓速干燥阶段(缓速干燥时间)和补偿干燥阶段(补偿干燥时间)，t1:t2:t3:t4＝2.95:1.23:1.64:1，根据四个干燥阶段，分别对应划分出凹印机烘箱3中的四个干燥区域为：预干燥区域、定速干燥区域、缓速干燥区域和补偿干燥区域。
步骤3，计算步骤2划分出的各干燥区域的长度；
根据如下公式(2)计算凹印机烘箱3中预干燥区域的长度
L1＝L×t1/(t1+t2+t3+t4)(2)；
根据如下公式(3)计算凹印机烘箱3中定速干燥区域的长度
L2＝L×t2/(t1+t2+t3+t4)(3)；
根据如下公式(4)计算凹印机烘箱3中缓速干燥区域的长度
L3＝L×t3/(t1+t2+t3+t4)(4)；
根据如下公式(5)计算凹印机烘箱3中补偿干燥区域的长度
L4＝L×t4/(t1+t2+t3+t4)(5)。
步骤4，根据步骤3所得的结果计算相应各干燥区域的风嘴数量；具体过程如下：各(四个)干燥区域的油墨干燥特点如下：在预干燥阶段，油墨干燥刚刚开始，油墨中含有大量溶剂待挥发，需要一定的温度和时间将油墨表层的溶剂挥发到油墨表层与风嘴之间，同时需要限制风速不能过高，防止油墨表层干燥过快，油墨起皱，因此设置预干燥区域的风嘴间距d1，d1的范围为120mm～140mm；在定速干燥阶段，需要较高的风速将挥发在油墨表层与风嘴之间的溶剂迅速排除，同时又需要保持较高的热风温度，使热风持续快速干燥，设置定速干燥区域的风嘴间距d2，d2的范围为80mm～100mm；缓速干燥阶段，油墨表层溶剂已经大量挥发，油墨内部溶剂需要向油墨表层迁移，溶剂挥发速度相对于定速干燥区域较慢，需要较长的油墨干燥时间，因此设置缓速干燥区域的风嘴间距d3，d3的范围为110mm～130mm。在补偿干燥阶段，为了使热风干燥更彻底，同时又为了避免热量浪费，设置补偿干燥区域的风嘴间距d4，d4的范围为100mm～120mm；
根据如下公式(6)计算凹印机烘箱3中预干燥区域的风嘴
数量
n1＝L1/d1(6)；
根据如下公式(7)计算凹印机烘箱3中定速干燥区域的风嘴数量
n2＝L2/d2(7)；
根据如下公式(8)计算凹印机烘箱3中缓速干燥区域的风嘴数量
n3＝L3/d3(8)；
根据如下公式(9)计算凹印机烘箱3中补偿干燥区域的风嘴数量
n4＝L4/d4(9)。
步骤5，根据步骤2所划分出的各干燥区域的油墨干燥特点(为了满足步骤4中描述的各干燥区域的油墨干燥特点，避免一定风量下油墨干燥不足，同时又能达到所需干燥效果，避免能量浪费)，设计出适合不同干燥区域的风嘴结构，具体的风嘴结构如下：包括A型风嘴1和B型风嘴2，如图2所示A型风嘴1的横截面结构为：包括两条呈倒“八”字形设置的等径弧形板a1-1，两条弧形板a1-1形成的窄端口为A型风嘴1的出风口，两条弧形板a1-1形成的宽端口为A型风嘴1的进风口；A型风嘴1的出风口宽度M为1.5mm～3.5mm，A型风嘴的进风口宽度N为22mm～35mm；定速干燥区域和缓速干燥区域需要较高的热风流动速度，设计的A型风嘴1两个壁面成弧面形，使烘箱中的热风能够流畅的从风嘴流出，减少了流体之间发生碰撞造成的能源浪费，风嘴垂直吹向承印物，保证了热风高速流动。
如图3所示，B型风嘴2的横截面结构为：包括两条弯曲方向相同的弧形板b2-1和弧形板c2-2，弧形板b2-1和弧形板c2-2组成结构为上宽下窄形通道，弧形板c2-2的半径大于弧形板b2-1的半径，弧形板b2-1与弧形板c2-2形成的窄端口为B型风嘴2的出风口，弧形板b2-1与弧形板c2-2形成的宽端口为B型风嘴2的进风口，B型风嘴的出风口宽度P为1.5mm～3.5mm，B型风嘴的进风口宽度Q为20mm～30mm。预干燥区域和补偿干燥区域需要将承印物表面的溶剂快速排出，并且需要较长的干燥时间，设计的B型风嘴2出风口与承印物保持了一定的倾斜角度，增加了热风流动的区域使干燥更充分，使溶剂能够快速排出，并且能达到使承印物伸展铺平的效果。
h代表四个干燥区域的风嘴高度，预干燥区域应用B型风嘴2，预干燥区域的风嘴高度h1为54mm～57mm；定速干燥区域应用A型风嘴，定速干燥区域的风嘴高度h2为57mm～60mm；缓速干燥区域应用A型风嘴，定速干燥区域的风嘴高度h3为56mm～59mm；补偿干燥区域应用B型风嘴，补偿干燥区域的风嘴高度h4为55mm～58mm。
由于每个四个干燥区域中风嘴的进风口距承印物的距离H为定值，为了使油墨中的有机溶剂快速挥发，并且防止油墨起皱，预干燥区域的风嘴离承印物的距离稍远；为了加速有机溶剂的挥发，定速干燥区域的风嘴距离承印物的距离较近；由于缓速干燥区域和补偿干燥区域的油墨干燥速度较慢，为了获得较长的干燥时间，缓速干燥区域和补偿干燥区域的风嘴离承印物的距离较近。
实施例1
步骤1，以油墨厂商提供的油墨干燥时间T(0.45s)为依据，凹印机最大运行速度200米/分钟，根据如下公式(1)计算得到干燥箱的最小长度
L＝V×T＝1500mm(1)；
步骤2，划分凹印机烘箱3的干燥区域；将T划分为t1(预干燥时间1.95×10-1s)，t2(定速干燥时间8.1×10-2s)，t3(缓速干燥时间1.08×10-1s)，t4(补偿干燥时间6.6×10-2s)，t1+t2+t3+t4＝0.449s≈0.45s，将油墨干燥过程划分为四个干燥阶段：预干燥阶段、定速干燥阶段、缓速干燥阶段和补偿干燥阶段，根据四个干燥阶段，分别对应划分出凹印机烘箱中的四个干燥区域为：预干燥区域、定速干燥区域、缓速干燥区域和补偿干燥区域。
步骤3，计算步骤2划分出的各干燥区域的长度；
根据如下公式(2)计算凹印机烘箱3中预干燥区域的长度
L1＝L×t1/(t1+t2+t3+t4)＝650mm(2)；
根据如下公式(3)计算凹印机烘箱3中定速干燥区域的长度
L2＝L×t2/(t1+t2+t3+t4)＝270mm(3)；
根据如下公式(4)计算凹印机烘箱3中缓速干燥区域的长度
L3＝L×t3/(t1+t2+t3+t4)＝360mm(4)；
根据如下公式(5)计算凹印机烘箱3中补偿干燥区域的长度
L4＝L×t4/(t1+t2+t3+t4)＝220mm(5)。
步骤4，根据步骤3所得的计算结果计算相应各干燥区域的风嘴数量，具体过程如下：各干燥区域的油墨干燥特点如下：在预干燥阶段，油墨干燥刚刚开始，油墨中含有大量溶剂待挥发，需要一定的温度和时间将油墨表层的溶剂挥发到油墨表层与风嘴之间，同时需要限制风速不能过高，防止油墨表层干燥过快，油墨起皱，因此设置预干燥区域的相邻风嘴间距d1为120mm；在定速干燥阶段，需要较高的风速将挥发在油墨表层与风嘴之间的溶剂迅速排除，同时又需要保持较高的热风温度，使热风持续快速干燥，设置定速干燥区域的相邻风嘴间距d2为100mm；缓速干燥阶段，油墨表层溶剂已经大量挥发，油墨内部溶剂需要向油墨表层迁移，溶剂挥发速度比较慢，需要较长的油墨干燥时间，因此设置缓速干燥区域的相邻风嘴间距d3为110mm。在补偿干燥阶段，为了使热风干燥更彻底，同时又为了避免热量浪费，设置补偿干燥区域的相邻风嘴间距d4为120mm；
根据如下公式(6)计算凹印机烘箱3中预干燥区域的风嘴数量
n1＝L1/d1＝5.4167≈5(6)；
根据如下公式(7)计算凹印机烘箱3中定速干燥区域的风嘴数量
n2＝L2/d2＝2.7≈2(7)；
根据如下公式(8)计算凹印机烘箱3中缓速干燥区域的风嘴数量
n3＝L3/d3＝3.2727≈3(8)；
根据如下公式(9)计算凹印机烘箱3中补偿干燥区域的风嘴数量
n4＝L4/d4＝1.8333≈1(9)。
步骤5，根据步骤2所划分出的各干燥区域的油墨干燥特点(为了满足步骤4中描述的油墨干燥特点，避免一定风量下油墨干燥不足，同时又能达到所需干燥效果，避免能量浪费)，设计出适合不同干燥区域的风嘴结构，具体的风嘴结构如下：包括A型风嘴1和B型风嘴2，A型风嘴1的横截面结构为：包括两条呈倒“八”字形设置的等径弧形板a1-1，两条弧形板a1-1形成的窄端口为A型风嘴1的出风口，两条弧形板a1-1形成的宽端口为A型风嘴1的进风口；A型风嘴1的出风口宽度M为1.5mm，A型风嘴1的进风口宽度N为22mm；
B型风嘴2的横截面结构为：包括两条弯曲方向相同的弧形板b2-1和弧形板c2-2，弧形板b2-1和弧形板c2-2组成结构为上宽下窄形通道，弧形板c2-2的半径大于弧形板b2-1的半径，弧形板b2-1与弧形板c2-2形成的窄端口为B型风嘴2的出风口，弧形板b2-1与弧形板c2-2形成的宽端口为B型风嘴2的进风口，B型风嘴2的出风口宽度P为1.5mm，B型风嘴2的进风口宽度Q为20mm。
其中预干燥区域应用B型风嘴2，预干燥区域的风嘴高度h1为54mm；
其中定速干燥区域应用A型风嘴1，定速干燥区域的风嘴高度h2为57mm；
其中缓速干燥区域应用A型风嘴1，定速干燥区域的风嘴高度h3为56mm；
其中补偿干燥区域应用B型风嘴2，补偿干燥区域的风嘴高度h4为55mm。
按照实施例1中各步骤设计出的凹印机烘箱风嘴，产生的热风能量较均匀，热风流动较稳定，热风在承印物表面能够有效的停留，产生的热风干燥效果较好，解决了一定风量下油墨干燥不足的问题，并且有效的减少了能量损耗，在节约能源的基础上，达到了能量按需分布的效果。
实施例2
步骤1，以油墨厂商提供的油墨干燥时间T(0.45s)为依据,凹印机最大运行速度200米/分钟，根据如下公式(1)计算得到干燥箱的最小长度
L＝V×T＝1500mm(1)；
步骤2，划分凹印机烘箱3的干燥区域；将T划分为t1(预干燥时间1.95×10-1s)，t2(定速干燥时间8.1×10-2s)，t3(缓速干燥时间1.08×10-1s)，t4(补偿干燥时间6.6×10-2s)，t1+t2+t3+t4＝0.449s≈0.45s，将油墨干燥过程划分为四个干燥阶段：预干燥阶段、定速干燥阶段、缓速干燥阶段和补偿干燥阶段，根据四个干燥阶段，分别对应划分出凹印机烘箱中的四个干燥区域为：预干燥区域、定速干燥区域、缓速干燥区域和补偿干燥区域。
步骤3，计算步骤2划分出的各干燥区域的长度；
根据如下公式(2)计算凹印机烘箱3中预干燥区域的长度
L1＝L×t1/(t1+t2+t3+t4)＝650mm(2)；
根据如下公式(3)计算凹印机烘箱3中定速干燥区域的长度
L2＝L×t2/(t1+t2+t3+t4)＝270mm(3)；
根据如下公式(4)计算凹印机烘箱3中缓速干燥区域的长度
L3＝L×t3/(t1+t2+t3+t4)＝360mm(4)；
根据如下公式(5)计算凹印机烘箱3中补偿干燥区域的长度
L4＝L×t4/(t1+t2+t3+t4)＝220mm(5)。
步骤4，根据步骤3所得的计算结果计算相应各干燥区域的风嘴数量，具体过程如下：在预干燥阶段，油墨干燥刚刚开始，油墨中含有大量溶剂待挥发，需要一定的温度和时间将油墨表层的溶剂挥发到油墨表层与风嘴之间，同时需要限制风速不能过高，防止油墨表层干燥过快，油墨起皱，因此设置预干燥区域的相邻风嘴间距d1为140mm；在定速干燥阶段，需要较高的风速将挥发在油墨表层与风嘴之间的溶剂迅速排除，同时又需要保持较高的热风温度，使热风持续快速干燥，设置定速干燥区域的相邻风嘴间距为d2为80mm；缓速干燥阶段，油墨表层溶剂已经大量挥发，油墨内部溶剂需要向油墨表层迁移，溶剂挥发速度比较慢，需要较长的油墨干燥时间，因此设置缓速干燥区域的相邻风嘴间距d3为130mm。在补偿干燥阶段，为了使热风干燥更彻底，同时又为了避免热量浪费，设置补偿干燥区域的相邻风嘴间距d4为100mm；
根据如下公式(6)计算凹印机烘箱中预干燥区域的风嘴数量
n1＝L1/d1＝4.6428≈4(6)；
根据如下公式(7)计算凹印机烘箱中定速干燥区域的风嘴数量
n2＝L2/d2＝3.375≈3(7)；
根据如下公式(8)计算凹印机烘箱中缓速干燥区域的风嘴数量
n3＝L3/d3＝2.7692≈2(8)；
根据如下公式(9)计算凹印机烘箱中补偿干燥区域的风嘴数量
n4＝L4/d4＝2.2≈2(9)。
步骤5，根据步骤2所划分出的各干燥区域的油墨干燥特点(为了满足步骤4中描述的油墨干燥特征，避免一定风量下油墨干燥不足，同时又能达到所需干燥效果，避免能量浪费)，设计出适合不同干燥区域的风嘴结构，具体的风嘴结构如下：包括A型风嘴1和B型风嘴2，A型风嘴1的横截面结构为：包括两条呈倒“八”字形设置的等径弧形板a1-1，两条弧形板a1-1形成的窄端口为A型风嘴1的出风口，两条弧形板a1-1形成的宽端口为A型风嘴1的进风口；A型风嘴1的出风口宽度M为3.5mm，A型风嘴1的进风口宽度N为35mm；
B型风嘴2的横截面结构为：包括两条弯曲方向相同的弧形板b2-1和弧形板c2-2，弧形板b2-1和弧形板c2-2组成结构为上宽下窄形通道，弧形板c2-2的半径大于弧形板b2-1的半径，弧形板b2-1与弧形板c2-2形成的窄端口为B型风嘴2的出风口，弧形板b2-1与弧形板c2-2形成的宽端口为B型风嘴2的进风口，B型风嘴2的出风口宽度P为3.5mm，B型风嘴2的进风口宽度Q为30mm。
其中预干燥区域应用B型风嘴2，预干燥区域的风嘴高度h1为57mm；
其中定速干燥区域应用A型风嘴1，定速干燥区域的风嘴高度h2为60mm；
其中缓速干燥区域应用A型风嘴1，定速干燥区域的风嘴高度h3为59mm；
其中补偿干燥区域应用B型风嘴2，补偿干燥区域的风嘴高度h4为58mm。
按照实施例2中各步骤设计出的凹印机烘箱风嘴，产生的热风能量较均匀，热风流动较稳定，热风在承印物表面能够有效的停留，产生的热风干燥效果较好，解决了一定风量下油墨干燥不足的问题。并且有效的减少了能量损耗，在节约能源的基础上，达到了能量按需分布的效果。
实施例3
步骤1，以油墨厂商提供的油墨干燥时间T(0.45s)为依据,凹印机最大运行速度200米/分钟，根据如下公式(1)计算得到干燥箱的最小长度
L＝V×T＝1500mm(1)；
步骤2，划分凹印机烘箱3的干燥区域；将T划分为t1(预干燥时间1.95×10-1s)，t2(定速干燥时间8.1×10-2s)，t3(缓速干燥时间1.08×10-1s)，t4(补偿干燥时间6.6×10-2s)，t1+t2+t3+t4＝0.449s≈0.45s，将油墨干燥过程划分为四个干燥阶段：预干燥阶段、定速干燥阶段、缓速干燥阶段和补偿干燥阶段，根据四个干燥阶段，分别对应划分出凹印机烘箱中的四个干燥区域为：预干燥区域、定速干燥区域、缓速干燥区域和补偿干燥区域。
步骤3，计算步骤1划分出的各干燥区域的长度；
根据如下公式(2)计算凹印机烘箱中预干燥区域的长度
L1＝L×t1/(t1+t2+t3+t4)＝650mm(2)；
根据如下公式(3)计算凹印机烘箱中定速干燥区域的长度
L2＝L×t2/(t1+t2+t3+t4)＝270mm(3)；
根据如下公式(4)计算凹印机烘箱中缓速干燥区域的长度
L3＝L×t3/(t1+t2+t3+t4)＝360(4)；
根据如下公式(5)计算凹印机烘箱中补偿干燥区域的长度
L4＝L×t4/(t1+t2+t3+t4)＝220(5)。
步骤4，根据步骤3所得的计算结果计算相应各干燥区域的风嘴数量，具体过程如下：在预干燥阶段，油墨干燥刚刚开始，油墨中含有大量溶剂待挥发，需要一定的温度和时间将油墨表层的溶剂挥发到油墨表层与风嘴之间，同时需要限制风速不能过高，防止油墨表层干燥过快，油墨起皱，因此设置预干燥区域的相邻风嘴间距d1为130mm；在定速干燥阶段，需要较高的风速将挥发在油墨表层与风嘴之间的溶剂迅速排除，同时又需要保持较高的热风温度，使热风持续快速干燥，设置定速干燥区域的相邻风嘴间距d2为90mm；缓速干燥阶段，油墨表层溶剂已经大量挥发，油墨内部溶剂需要向油墨表层迁移，溶剂挥发速度比较慢，需要较长的油墨干燥时间，因此设置缓速干燥区域的相邻风嘴间距d3为120mm；在补偿干燥阶段，为了使热风干燥更彻底，同时又为了避免热量浪费，设置补偿干燥区域的相邻风嘴间距d4为110mm；
根据如下公式(6)计算凹印机烘箱中预干燥区域的风嘴数量
n1＝L1/d1＝5(6)；
根据如下公式(7)计算凹印机烘箱中定速干燥区域的风嘴数量
n2＝L2/d2＝3(7)；
根据如下公式(8)计算凹印机烘箱中缓速干燥区域的风嘴数量
n3＝L3/d3＝3(8)；
根据如下公式(9)计算凹印机烘箱中补偿干燥区域的风嘴数量
n4＝L4/d4＝2(9)。
步骤5，根据步骤2所划分出的各干燥区域的油墨干燥特点(为了满足步骤4中描述的油墨干燥特征，避免一定风量下油墨干燥不足，同时又能达到所需干燥效果，避免能量浪费)，设计出适合不同干燥区域的风嘴结构，具体的风嘴结构如下：包括A型风嘴1和B型风嘴2，A型风嘴1的横截面结构为：包括两条呈倒“八”字形设置的等径弧形板a1-1，两条弧形板a1-1形成的窄端口为A型风嘴1的出风口，两条弧形板a1-1形成的宽端口为A型风嘴1的进风口；A型风嘴的出风口宽度M为2mm，A型风嘴的进风口宽度N为28mm；
B型风嘴2的横截面结构为：包括两条弯曲方向相同的弧形板b2-1和弧形板c2-2，弧形板b2-1和弧形板c2-2组成结构为上宽下窄形通道，弧形板c2-2的半径大于弧形板b2-1的半径，弧形板b2-1与弧形板c2-2形成的窄端口为B型风嘴2的出风口，弧形板b2-1与弧形板c2-2形成的宽端口为B型风嘴2的进风口，B型风嘴的出风口宽度P为2mm，B型风嘴的进风口宽度Q为26mm。
其中预干燥区域应用B型风嘴2，预干燥区域的风嘴高度h1为56mm；
其中定速干燥区域应用A型风嘴1，定速干燥区域的风嘴高度h2为59mm；
其中缓速干燥区域应用A型风嘴1，定速干燥区域的风嘴高度h3为58mm；
其中补偿干燥区域应用B型风嘴2，补偿干燥区域的风嘴高度h4为57mm。
按照实施例3中的各步骤设计出的凹印机烘箱风嘴，与油墨干燥时间相契合，能够实现油墨的快速干燥，产生均匀稳定的热风，保证了热风在承印物表面有效的停留时间，产生良好的热风干燥效果，解决了一定风量下油墨干燥不足的问题。并且有效的减少了能量损耗，在节约能源的基础上，达到了能量按需分布的效果。

Claims (10)

1.一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤1，确定凹印机烘箱(3)的最小长度L；
步骤2，划分凹印机烘箱(3)的干燥区域；
步骤3，根据步骤1得到的凹印机烘箱最小长度L计算步骤2划分出的各干燥区域的长度；
步骤4，根据步骤3所得的结果计算相应各干燥区域的风嘴数量；
步骤5，根据步骤2所划分出的各干燥区域的油墨干燥特点，设计出适合不同干燥区域的风嘴结构。
2.根据权利要求1所述的一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：所述步骤1的具体过程如下：
设凹印机的最大运行速度为V，根据油墨厂商提供的油墨最短干燥时间T，利用如下公式(1)确定凹印机烘箱(3)的最小长度
L＝V×T(1)。
3.根据权利要求2所述的一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程如下：
将油墨干燥过程划分为四个干燥阶段：预干燥阶段、定速干燥阶段、缓速干燥阶段和补偿干燥阶段，对应的时间分别为t1，t2，t3，t4，根据四个干燥阶段，分别对应划分出凹印机烘箱中的四个干燥区域为：预干燥区域、定速干燥区域、缓速干燥区域和补偿干燥区域。
4.根据权利要求3所述的一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：所述四个干燥阶段对应的时间关系为：t1:t2:t3:t4＝2.95:1.23:1.64:1。
5.根据权利要求4所述的一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程如下：
根据如下公式(2)计算凹印机烘箱(3)中预干燥区域的长度
L1＝L×t1/(t1+t2+t3+t4)(2)；
根据如下公式(3)计算凹印机烘箱(3)中定速干燥区域的长度
L2＝L×t2/(t1+t2+t3+t4)(3)；
根据如下公式(4)计算凹印机烘箱(3)中缓速干燥区域的长度
L3＝L×t3/(t1+t2+t3+t4)(4)；
根据如下公式(5)计算凹印机烘箱(3)中补偿干燥区域的长度
L4＝L×t4/(t1+t2+t3+t4)(5)。
6.根据权利要求5所述的一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：所述步骤4的具体过程如下：根据不同干燥区域的油墨干燥特点，设置所述预干燥区域中的相邻风嘴间距为d1，定速干燥区域中的相邻风嘴间距为d2，缓速干燥区域中的相邻风嘴间距为d3，补偿干燥区域中的相邻风嘴间距为d4；
根据如下公式(6)计算凹印机烘箱(3)中预干燥区域的风嘴数量
n1＝L1/d1(6)；
根据如下公式(7)计算凹印机烘箱(3)中定速干燥区域的风嘴数量
n2＝L2/d2(7)；
根据如下公式(8)计算凹印机烘箱(3)中缓速干燥区域的风嘴数量
n3＝L3/d3(8)；
根据如下公式(9)计算凹印机烘箱(3)中补偿干燥区域的风嘴数量
n4＝L4/d4(9)。
7.根据权利要求6所述的一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：所述预干燥区域的相邻风嘴间距d1的范围为120mm～140mm；定速干燥区域的相邻风嘴间距d2的范围为80mm～100mm；缓速干燥区域的相邻风嘴间距d3的范围为110mm～130mm；补偿干燥区域的相邻风嘴间距d4的范围为100mm～120mm。
8.根据权利要求1～7任一权利要求所述的一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：所述步骤5中设计的风嘴结构包括A型风嘴(1)和B型风嘴(2)，A型风嘴(1)的横截面结构为：包括两条呈倒“八”字形设置的等径弧形板a(1-1)，两条弧形板a(1-1)形成的窄端口为A型风嘴(1)的出风口，两条弧形板a(1-1)形成的宽端口为A型风嘴(1)的进风口；
所述B型风嘴(2)的横截面结构为：包括两条弯曲方向相同的弧形板b(2-1)和弧形板c(2-2)，弧形板b(2-1)和弧形板c(2-2)组成结构为上宽下窄形通道，所述弧形板c(2-2)的半径大于弧形板b(2-1)的半径，弧形板b(2-1)与弧形板c(2-2)形成的窄端口为B型风嘴(2)的出风口，弧形板b(2-1)与弧形板c(2-2)形成的宽端口为B型风嘴(2)的进风口。
9.根据权利要求8所述的一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：
所述A型风嘴(1)的出风口宽度M为1.5mm～3.5mm，A型风嘴的进风口宽度N为22mm～35mm；
所述B型风嘴(2)的出风口宽度P为1.5mm～3.5mm，B型风嘴的进风口宽度Q为20mm～30mm。
10.根据权利要求8所述的一种凹印机烘箱风嘴的设计方法，其特征在于：所述预干燥区域应用B型风嘴(2)，预干燥区域的风嘴高度h1为54mm～57mm；
所述定速干燥区域应用A型风嘴(1)，定速干燥区域的风嘴高度h2为57mm～60mm；
所述缓速干燥区域应用A型风嘴(1)，定速干燥区域的风嘴高度h3为56mm～59mm；
所述补偿干燥区域应用B型风嘴(2)，补偿干燥区域的风嘴高度h4为55mm～58mm。
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