[发明专利]一种印刷车间空调制冷和加热固化的复合系统

说明书

技术领域

本发明涉及印刷车间热能供应利用的优化方案，尤其是一种利用空气源热泵空调的制冷废热对印刷油墨及其复合胶水等进行干燥固化处理的系统。

背景技术

印刷车间内的印刷设备包括印刷机、干式复合机等。印刷油墨或复合胶水等要求在很短的时间内加热固化，需要对印制部位进行加热。现有印刷设备通过风机及管道将进风口吸取的环境中的空气送至电加热管进行加热，再将热空气喷射至需要加热的部位，使油墨中的有机溶剂迅速挥发或水性油墨中水份快速蒸发，油墨固化。然后混有大量汽态水分子或有机溶剂的热空气通过废气管道被排至室外。由于现有技术的加热采用电阻类型的电加热管进行加热，能效比低。

另外，现有技术中车间环境相对湿度对加热固化的质量有一定的影响，最佳相对湿度为30％-60％。当春夏之交的梅雨季节或雨雾天气下，相对湿度大于70％时，塑料薄膜易产生凝结水份现象，降低油墨附着能力。解决这一问题方法是降低设备的印刷速度，或对相对湿度进行调整，用除湿设备对车间进行除湿。因而降低了设备产能或增加了除湿投资和能耗。

同时，由于人类的燃烧活动超出了地球的承载能力和自我修复能力，地球变暖趋势明显。在北纬35度以南地区从每年的4月份天气就较热，为了改善工人劳动条件，在生产车间都需要装置空调，尤其是需要供热的印刷车间。空气源热泵空调主要由压缩机、节流装置、储液器、工质循环管道、蒸发器和蒸发器风机、冷凝器和冷凝器风机组成。蒸发器和蒸发器风机对室内送入冷风降温，以循环风的方式工作。冷凝器和冷凝器风机向室外排放废热。当印刷药品或食品包装时，要求车间的空气进行净化处理，使空气中的尘埃粒子等含量符合国家标准。车间的环境温度一般在18℃-30℃之间。

上述现有技术具有明显的弊端：一方面，为了保证油墨加热固化，一条印刷生产线上需要加热的部位很多，电阻加热方式的能效比仅为0.85-0.9左右，加热耗能大，一台每分钟150米印刷速度的八色印刷机，八色印刷，夏天每台每小时需要耗130度电左右，冬天200度电左右：一台干式复合机夏天每小时需要耗50度电左右，冬天70度电左右；另一方面，空调制冷过程中产生的废热排放于室外而未外做任何利用；废气管道中的废气夹带大量热能直排造成浪费，其能量未作合理、充分地利用，不利于节能减排。在浙江省绍兴市印刷行业一年的加热和空调制冷消耗电能在4亿度左右。同时，现有油墨固化加热方式在低温季节使用时，容易出现加热能力不足的问题，在加热管的加热功率调到最大档的情况下，不能达到高速印刷时油墨固化温度的要求，只能通过降低印刷设备的运行速度的方式来保证其加热温度，降低了生产效率。

大功率的印刷设备可以提高企业的生产效率和经济效益，但一台每分钟400米速度的印刷机其加热能耗在400Kw，总功率大于500Kw，由于我国电力比较紧张，其较高的用电负荷制约了大功率设备的推广和应用。

发明内容

为了解决上述弊端，本发明所要解决的技术问题是，提供一种印刷车间热能供应利用的优化方案，能够充分合理地利用能量，大幅度减少整体用能，有利于节能减排。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种印刷车间空调制冷和加热固化的复合系统，包括印刷设备和多台空气源热泵空调，其特征在于，所述空气源热泵空调主要由压缩机、储液器、节流装置、工质循环管道、蒸发器和蒸发器风机、冷凝器所组成；多台空气源热泵空调的冷凝器串联形成冷凝器组进行多级加热，需要加热的空气依次通过各冷凝器，各台空气源热泵空调的工质冷凝温度根据进风顺序依次提高；冷凝器组的出风口通过管道连接印刷设备进风口。

采用上述技术方案的有益效果在于：第一，印刷车间空气源热泵组成的空调制冷系统和印刷机固化加热系统对接集成为一个复合体系，将空气源热泵空调制冷系统产生的废热用于印刷机固化加热，不仅充分利用了现有技术中浪费的这部分热资源，还用能效比3.0左右的热泵加热替代了能效比只有0.85-0.9左右的电阻加热。在使用空气源热泵空调制冷的季节使用，其印刷机油墨加热固化的能量可以由空气源热泵空调制冷系统产生的废热提供，基本不需使用电加热器加热，如果将制冷和加热的能效比同时计算，其数值在6.0以上。采用本发明节能可达60％以上，节能减排意义重大。

笫二、本发明克服了空气源热泵空调不能将热风加热到85℃以上的技术偏见，采用多台空气源热泵空调提高风温，其相应冷凝器串联加热，经过笫一台冷凝器被加热的风进入笫二台冷凝器，再进入第三台，如此类推，第二台冷凝温度高于第一台，末端冷凝器的工质冷凝温度最高，可以达到90℃。末端冷凝器出风口风温能达到85℃以上。