CN110435298A - 一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，包括集中加热单元、热风干燥单元、末端VOCs集中处理单元、余热交换单元和管道；所述集中加热单元设置在所述余热交换单元的进风总管末端；所述热风干燥单元包括干燥箱、废气收集罩和控温装置，所述控温装置一端与干燥箱进气口相连，另一端与集中加热单元末端相连，所述干燥箱出风口与排风总管相连；所述余热交换单元由进风总管和排风总管组成，进风总管设置在排风总管内部；所述集中加热单元、热风干燥单元、余热交换单元和末端VOCs集中处理单元之间通过所述管道相连。通过本发明能够有效地节约能源，提高热能利用率，减少VOCs无组织泄露，降低末端VOCs集中处理设备使用成本。

Description

一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统

技术领域

本发明涉及印刷技术领域，具体涉及一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统。

背景技术

软包装是指在充填或取出内装物后，容器形状可发生变化的包装。用纸、铝箔、塑料薄膜以及它们的复合物所制成的各种袋、盒、套、包封等均属于软包装。软包装通常采用凹版印刷工艺实现其包装外表的装潢图案，进而实现规模化生产，凹版印刷所用凹版上图文部分低于空白部分，印刷时印版滚筒一部分浸于墨槽中滚动，用刮刀把版面多余油墨刮去，留下油墨存于图文凹槽中，再用压印机构把凹下图文部分油墨压印到承印物上。

凹印油墨是由树脂、挥发性溶剂、颜料、填充料和附加剂组成，其干燥方式大多属于挥发型，因此在进行热风干燥时，随着承印物表面的油墨干燥，挥发性气体从油墨内挥发出来而进入干燥热风中。在生产过程中，凹印油墨盛装在油墨盘中，随着环境温度、墨辊的高速旋转，也会使油墨盘内的凹印油墨中的溶剂部分挥发出来，扩散到生产环境中，如果不对干燥过程产生的挥发性气体及油墨盘内散发的挥发性气体进行有效阻隔、收集并集中进行挥发性气体的处理，不仅对生产操作人员的身心健康造成一定的影响，也会影响到周边环境，对周边环境造成破坏。

同时，热风干燥环节需要消耗很大的能量来维持热风的干燥温度，但随着携带有挥发性气体的干燥热风进入排风总管，如果未对进入排风总管中的废气热风所具有的热能进行一定程度的回收利用，将造成很大部分热能的浪费，不符合环保可持续发展方向。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，通过对废气热风中的热能的回收利用实现节能效果，并通过设置在排风总管尾部的集中处理装置对挥发性气体进行集中处理实现减排目的。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，包括集中加热单元、热风干燥单元、末端VOCs集中处理单元、余热交换单元和管道；所述集中加热单元设置在所述余热交换单元的进风总管末端，对在余热交换单元中进行预热的低温空气进行集中加热；所述热风干燥单元包括干燥箱、废气收集罩和控温装置，所述控温装置一端与干燥箱进气口相连通，另一端与集中加热单元的末端相连，所述干燥箱的出风口与排风总管相连通；所述余热交换单元由进风总管和排风总管组成，进风总管设置在排风总管内部；所述集中加热单元、热风干燥单元、余热交换单元和末端VOCs集中处理单元之间通过所述管道相连通。

进一步地，所述集中加热单元对在余热交换单元进行预热的低温空气在进入热风干燥单元前进一步加热，加热后的高温空气温度将稍高于干燥箱所需最高干燥温度。

进一步地，所述废气收集罩设置在凹版印刷机的油墨盘上方，用于收集油墨盘中挥发出来的少量挥发性气体。

进一步地，所述废气收集罩的抽气管末端分支一与所述控温装置相连，废气收集罩的抽气管末端分支二通过抽风机的出气口末端与进风总管的进风端相连，使废气收集罩抽排的低温空气与进风机进入的低温空气一并进入进风总管中，并在余热交换单元预热。

进一步地，所述废气收集罩的抽气管末端分支二上的抽风机的出气口末端的连接管道与进风总管进风端的连接处还设置有抽风机，用于抽排连接管道中的含有少量挥发性气体的低温空气，同时防止从进风机进入的低温空气回流进连接管道中。

进一步地，所述控温装置与所述废气收集罩的抽气管末端分支一相连接的接入口还设置有送风机。

进一步地，所述控温装置与集中加热单元末端相连的管道的相连端及在干燥箱进气口处各设置有红外测温仪。

进一步地，所述干燥箱出风口与排风总管连接处还设置有抽风机，用以防止排风总管中的高温废气回流。

进一步地，所述余热交换单元的进风总管进风端设置有进风机，且进风机进风功率可调。

进一步地，所述余热交换单元的排风总管末端设置有排风机，且排风机排风功率可调。

进一步地，所述排风机排风口与末端VOCs集中处理单元进风口相连。

进一步地，所述末端VOCs集中处理单元为RTO集中燃烧处理装置。

进一步地，所述余热交换单元的排风总管外壁上包裹有隔热材料。

进一步地，本技术方案的VOCs控制系统还包括气幕隔离单元，所述气幕隔离单元设置在凹版印刷机上方，通过喷射的压缩空气形成封闭的立方体气幕隔离空间，进一步防止凹版印刷机运行中散发出的挥发性气体扩散到车间其它区域。

进一步地，所述气幕隔离单元由若干气幕机和安装架组成，所述气幕机固定在安装架上端横梁上，在安装架的四面和上顶部产生隔离气幕而形成一个立方体隔离区。

进一步地，所述气幕隔离单元的气幕机由集中供气设备集中供气。

一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统使用方法，包括以下步骤：

S01、启动凹版印刷机、热风干燥与VOCs控制系统及气幕隔离单元；

S02、设置干燥箱干燥温度，设置进风机、排风机工作功率，设置集中加热装置加热功率，运行5min；

S03、控温装置调节进入干燥箱中热风温度至设置温度；

S04、凹版印刷机开始印刷生产；

S05、排风机将废气送入末端VOCs集中处理单元处理；

S06、正常印刷生产。

进一步地，所述步骤S03中控温装置调节进入干燥箱中热风温度，包括以下步骤：

S031、设置在控温装置与进风总管相连端的红外测温仪测量并反馈热风温度给控温装置；

S032、控温装置通过与废气收集罩的抽气管相连接的送风机将废气收集罩抽送的低温空气送入控温装置，与内部高温热风混合；

S033、设置在控温装置与干燥箱相连端的红外测温仪检测并反馈调温后的热风温度给控温装置；

S034、重复S032和S033步骤，直到热风温度符合干燥箱所需温度；

S035、微调控制，保持送入干燥箱内热风温度稳定。

本发明的有益效果是：

本发明通过余热交互单元，将经过排风总管内进风总管中的低温空气通过排风总管中的废气热风进行预热，有效利用废气热风的热量，减少能源浪费，从而减少生产电力消耗实现节能，并有效阻隔及收集生产环节的挥发性气体，通过末端RTO集中燃烧处理装置进行处理，实现减排。

附图说明

图1 为本发明的热风干燥控制系统示意图；

图2 为本发明的气幕隔离单元架设示意图。

图中：1.集中加热单元，2.热风干燥单元，21.干燥箱，22.废气收集罩，221.抽风机，23.控温装置，231.送风机，232.红外测温仪，3.末端VOCs集中处理单元，4.余热交换单元，41.进风总管，411.进风机，42.排风总管，421.排风机，5.管道，6.气幕隔离单元，61.气幕机，62.安装架，7.凹版印刷机。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

如图1-2所示，一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，包括集中加热单元1、热风干燥单元2、末端VOCs集中处理单元3、余热交换单元4和管道5；所述集中加热单元1设置在所述余热交换单元4的进风总管41末端，对在余热交换单元4中进行预热的低温空气进行集中加热；所述热风干燥单元2包括干燥箱21、废气收集罩22和控温装置23，所述控温装置23一端与干燥箱21进气口相连通，另一端与集中加热单元1的末端相连，所述干燥箱21的出风口与排风总管42相连通；所述余热交换单元4由进风总管41和排风总管42组成，进风总管41设置在排风总管42内部；所述集中加热单元1、热风干燥单元2、余热交换单元4和末端VOCs集中处理单元3之间通过所述管道5相连通。

本实施例中，在凹版印刷机7四周架设不锈钢安装架62，将气幕机61固定在安装架62上端横梁上，合理间隔分布，使安装架62的四面产生向下喷出的隔离气幕，在上顶部产生横向喷出的隔离气幕，将安装架62的四面及上顶部通过隔离气幕封闭，而形成一个立方体隔离区，隔离区内的凹版印刷机7所挥发出的挥发性气体被隔离在隔离区中，并最终通过废气收集罩22收集并抽送到进风总管41的进风端，有效防止挥发出的挥发性气体扩散到凹版印刷机7周边车间区域及无组织的排放到周边环境中。

所述余热交换单元4的进风总管41进风端设置有进风机411，进风机411进风功率可调，通过进风机411对进风总管输入低温空气，当凹版印刷机7印刷速度较低时，进风机411进风功率较小，使得进风量尤其风压风速较小，这样能保证排放到排风总管42中的废气浓度比较高，在进入末端VOCs集中处理单元3时具有较高的燃烧浓度，同理，当凹版印刷机7印刷速度提高时，进风机411进风功率跟着提高，使得进风量尤其风压风速提高，这样能保证干燥箱21中挥发性气体浓度保持在饱和度之下，以此保证承印物上的挥发性物质彻底挥发排放到干燥箱21中，使印刷墨色彻底干燥，从而也保证排放到排风总管42中的废气浓度比较高，在进入末端VOCs集中处理单元3时具有较高的燃烧浓度。并且，将废气收集罩22抽送过来的含有少量挥发性气体的低温空气，经过设置在废气收集罩22的抽气管末端分支二上的抽风机221的出气口末端的连接管道5与进风总管41进风端的连接处的抽风机221，能有效抽排连接管道5中的含有少量挥发性气体的低温空气，同时防止从进风机411进入的低温空气回流进连接管道5中。废气收集罩22抽送过来的含有少量挥发性气体的低温空气通过排风总管41一起送入余热交互单元4中，进风总管41内的低温空气经过设置在进风总管41外的排风总管42后，排风总管42内的高温废气热风将热量通过进风总管41传递给进风总管41内的低温空气，使其温度升高而实现预热，从而降低集中加热单元1的工作功率，降低能耗，并实现高温废气热风的热能交换利用，减少热能损失。排风总管42内的高温废气热风进行热量交换后，温度下降，由设置在排风总管42末端排风机421送入末端VOCs集中处理单元3中，本实施例的末端VOCs集中处理单元3的处理装置为RTO集中燃烧处理装置，废气热风的温度有下降，但仍具有较高温度，因此在末端RTO集中燃烧处理装置中能很好的燃烧而无需预热，进一步有效的降低了预热所需的能源消耗。

通过余热交换单元4预热的低温空气的温度虽然有所升高，但还未达到各干燥箱21中印刷干燥所需要的温度，因此还需要经过设置在余热交换单元4末端的进风总管41上的集中加热单元1，对余热交换单元4中进行预热的低温空气在进入热风干燥单元2前进一步加热，使空气温度满足热风干燥单元2的干燥温度，由于凹版印刷机7的各色组的干燥箱21内的干燥温度在印刷干燥时各不相同，因此经过集中加热单元1升温的空气温度比各色组要求的干燥箱21内所需的最高干燥温度要稍高，升温后的高温空气在进入干燥箱21前需要通过控温装置23进行温度调整，此时设置在控温装置23与集中加热单元1末端相连的管道5的相连端的红外测温仪232首先监测进入控温装置23中的高温空气的温度，并将温度信息反馈给控温装置23的控温处理器，控温装置23通过与废气收集罩22的抽气管末端分支一相连接的接入口上设置的送风机231，将废气收集罩22抽送的低温空气通过控温装置23控制进气量，调节由集中加热单元1末端管道5进入的高温空气温度，此时，设置在废气收集罩22的抽气管末端分支二上的抽风机221工作功率降低，减少抽风量，以保证废气收集罩22的抽气管末端分支一相连接的送风机231能运送足够的低温空气参与到高温空气的温度调节中来，随后通过设置在控温装置23与干燥箱21相连的进风口端的红外测温仪232检测调温后的高温空气温度，并将该温度信息反馈给控温装置23，以进一步调整从送风机231送来的低温空气的进入量，直到高温空气的温度符合干燥箱21所需温度为止。

经过控温装置23调温到适合干燥用的温度后，合适温度的高温空气进入干燥箱21内对承印材料上的油墨进行干燥，使油墨中的挥发性气体进入高温空气中，形成高温废气，并由与干燥箱21的出风口相连的管道5排入排风总管42内，为了提高高温废气的排入效率，在干燥箱21的出风口相连的管道5与排风总管42的接入口处设置了抽风机221，从而保证干燥箱21排出的高温废气及时有效的进入排风总管42中，并有效防止排风总管42内的高温空气回流。

废气收集罩22的抽气管抽排的含有少量挥发性气体的低温空气一部分作为调温低温空气进入控温装置23外，其余抽排的低温空气通过废气收集罩22抽排管末端分支二的抽风机221的出风口通过管道5排入进风总管41的进风端，使废气收集罩22抽排的空气与进风机411进入空气一并进入进风总管41中，并在余热交换单元4预热。

本实施例的热风干燥与VOCs控制系统使用方法，包括以下步骤：

S01、启动凹版印刷机7、热风干燥与VOCs控制系统及气幕隔离单元；

S02、设置干燥箱21干燥温度，设置进风机411、排风机421工作功率，设置集中加热装置412加热功率，运行5min；

S03、控温装置23调节进入干燥箱21中热风温度至设置温度；

S04、凹版印刷机7开始印刷生产；

S05、排风机412将废气送入末端VOCs集中处理单元处理；

S06、正常印刷生产。

进一步地，所述步骤S03中控温装置23调节进入干燥箱21中热风温度，包括以下步骤：

S031、设置在控温装置23与进风总管41相连端的红外测温仪232测量并反馈热风温度给控温装置23；

S032、控温装置23通过与废气收集罩22的抽气管相连接的送风机231将废气收集罩22抽送的低温空气送入控温装置23，与内部高温热风混合；

S033、设置在控温装置23与干燥箱21相连端的红外测温仪232检测并反馈调温后的热风温度给控温装置23；

S034、重复S032和S033步骤，直到热风温度符合干燥箱21所需温度；

S035、微调控制，保持送入干燥箱21内热风温度稳定。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，包括集中加热单元、热风干燥单元、末端VOCs集中处理单元、余热交换单元和管道，其特征在于：所述集中加热单元设置在所述余热交换单元的进风总管末端，对在余热交换单元中进行预热的低温空气进行集中加热；所述热风干燥单元包括干燥箱、废气收集罩和控温装置，所述控温装置一端与干燥箱进气口相连通，另一端与集中加热单元的末端相连，所述干燥箱的出风口与排风总管相连通；所述余热交换单元由进风总管和排风总管组成，进风总管设置在排风总管内部；所述集中加热单元、热风干燥单元、余热交换单元和末端VOCs集中处理单元之间通过所述管道相连通。

2.根据权利要求1所述的环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，其特征在于：所述集中加热单元对在余热交换单元进行预热的低温空气在进入热风干燥单元前进一步加热，加热后的高温空气温度将稍高于干燥箱所需最高干燥温度。

3.根据权利要求1所述的环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，其特征在于：所述废气收集罩的抽气管一端与所述控温装置相连，另一端通过废气收集罩的抽风机出风口与进风总管的进风端相连，使废气收集罩抽排的空气与进风机进入空气一并进入进风总管中，并在余热交换单元预热。

4.根据权利要求1所述的环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，其特征在于：所述控温装置与所述废气收集罩的抽气管相连接的接入口还设置有送风机。

5.根据权利要求1所述的环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，其特征在于：所述控温装置与进风总管相连端及与干燥箱相连端各设置有红外测温仪。

6.根据权利要求1所述的环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统，其特征在于：还包括气幕隔离单元，所述气幕隔离单元设置在凹版印刷机上方，由若干气幕机和安装架组成，所述气幕机固定在安装架上端横梁上，在安装架的四面和上顶部产生隔离气幕而形成一个立方体隔离区，所述气幕机由集中供气设备集中供气。

7.一种环保节能减排的热风干燥与VOCs控制系统使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01、启动凹版印刷机、热风干燥与VOCs控制系统及气幕隔离单元；

S02、设置干燥箱干燥温度，设置进风机、排风机工作功率，设置集中加热装置加热功率，运行5min；

S03、控温装置调节进入干燥箱中热风温度至设置温度；

S04、凹版印刷机开始印刷生产；

S05、排风机将废气送入末端VOCs集中处理单元处理；

S06、正常印刷生产；

进一步地，所述步骤S03中控温装置调节进入干燥箱中热风温度，包括以下步骤：

S031、设置在控温装置与进风总管相连端的红外测温仪测量并反馈热风温度给控温装置；

S032、控温装置通过与废气收集罩的抽气管相连接的送风机将废气收集罩抽送的低温空气送入控温装置，与内部高温热风混合；

S033、设置在控温装置与干燥箱相连端的红外测温仪检测并反馈调温后的热风温度给控温装置；

S034、重复S032和S033步骤，直到热风温度符合干燥箱所需温度；

S035、微调控制，保持送入干燥箱内热风温度稳定。