A eficiência da produção de maços de cigarro aumentou cerca de 30%, exemplo de atualização do sistema de aquecimento da prensa de rotogravura

Princípio do Sistema de Aquecimento

O sistema de aquecimento de uma impressora de rotogravura é um componente essencial que garante a qualidade de impressão e seu desempenho afeta diretamente o efeito de secagem, o desempenho da cor e a eficiência de produção dos materiais impressos. As modernas prensas de rotogravura alimentadas por bobina incluem principalmente sistemas de aquecimento de óleo térmico, sistemas de secagem de ar quente e suas tecnologias auxiliares, cada uma com princípios de funcionamento e características técnicas exclusivas. Atualmente, a maioria dos principais fabricantes de equipamentos utiliza sistemas de secagem com ar quente para secagem e aquecimento, que também é o método de secagem mais utilizado em prensas de rotogravura. O sistema de secagem por ar quente (comumente chamado de 'sistema de secagem por aquecimento elétrico') consiste principalmente em um dispositivo de aquecimento (tubo de aquecimento), ventilador, duto de ar, forno de secagem e sistema de tratamento de exaustão.

O sistema de secagem por ar quente aquece o ar a uma temperatura definida para formar um fluxo de ar quente uniforme, que atua diretamente na superfície do substrato impresso, permitindo que o solvente ou a umidade da tinta evaporem rapidamente. Em impressoras de rotogravura de alta-velocidade, o sistema de secagem por ar quente geralmente adota um projeto de controle de temperatura por zona, com cada unidade de impressão equipada com uma caixa de secagem independente. Diferentes parâmetros de secagem podem ser definidos com base no tipo de tinta, velocidade de impressão e características do padrão. Durante a operação, o ar fresco é filtrado e depois aquecido pelo aquecedor, formando um fluxo de ar uniforme através do ventilador de alta-velocidade e da estrutura guia de ar, soprando na superfície do material impresso. Ao mesmo tempo, parte do gás rico- em solvente é expelida do sistema e parte é reciclada através de um dispositivo de recuperação de calor para reutilização, reduzindo significativamente o consumo de energia.

Problemas existentes no sistema de aquecimento

Nossa empresa possui uma impressora de rotogravura Swiss Bobst importada de dez-cores, com sistema de aquecimento que utiliza tecnologia de secagem por ar quente. Antes da modificação, o esquema de controle elétrico da unidade de aquecimento é mostrado na Figura 1. A potência de aquecimento para as unidades de 1 a 8 cores é projetada em 60 kW, com temperatura máxima ajustável em 100 graus. Para as unidades de 9 a 10 cores, considerando processos como cura de verniz UV, a potência de aquecimento é projetada em 100 kW e a temperatura pode ser definida entre 130 e 140 graus.

Figura 1 Diagrama de controle elétrico da unidade de aquecimento antes da modificação

Com a melhoria contínua da tecnologia de impressão de maços de cigarros e a introdução de políticas de proteção ambiental, alguns processos de impressão de maços de cigarros estão gradualmente mudando de tintas à base de-solvente para tintas à base de-água. A impressão com tinta à base de água-em larga escala-é inodora e não deixa resíduos de solvente, tornando suas vantagens bastante óbvias. No entanto, as tintas-à base de água têm um alto teor de água, e a impressão-em grande-escala no local com tintas-à base de água exige temperaturas de secagem muito altas. Para nossa impressora de rotogravura atual, especialmente os grupos de 1 a 8 cores, a potência de aquecimento e a temperatura projetadas não atendem aos requisitos de secagem, afetando seriamente e limitando a eficiência de produção de produtos de tinta-à base de água. Portanto, nossa empresa realizou modificações adaptativas no sistema de aquecimento da impressora de rotogravura alimentada por rolo, com o objetivo de aumentar a potência do sistema de aquecimento, elevar a temperatura da unidade de aquecimento e ajudar a empresa a reduzir os custos de produção e, ao mesmo tempo, melhorar a qualidade do produto e a eficiência da produção.

Etapas e resultados de melhoria

Antes da modificação, o forno contava com 24 conjuntos de tubos de aquecimento, cada um com potência de 2,5kW, totalizando 60kW. As etapas de modificação foram as seguintes:

(1) Substitua os 24 conjuntos originais de tubos de aquecimento de 2,5 kW no forno por tubos de aquecimento de 4,16 kW, aumentando a potência de aquecimento original de 60 kW para cerca de 100 kW.

(2) Considerando que o aumento do número de tubos de aquecimento tornaria o núcleo de cobre original insuficiente para o transporte de corrente, foi calculado que a linha de alimentação principal do quadro elétrico para o controlador do forno precisava ser alterada de um cabo de núcleo de cobre de 25 mm² para um cabo de cobre de núcleo único de 50 mm² para garantir a estabilidade quando grandes correntes passam. Para um circuito trifásico, sob uma carga de 100kW, considerando o nível de tensão e o fator de potência, a corrente total é aproximadamente em torno de 200A. Portanto, usar um cabo de cobre-de núcleo único de 50 mm² é mais seguro e confiável. As especificações do cabo são comparadas na Tabela 1.

Tabela 1 Comparação de especificações de cabos

(3) É necessário atualizar simultaneamente o disjuntor principal, o controlador de aquecimento do tiristor, os fusíveis, os contatores e outros componentes de controle dentro do gabinete elétrico principal, para garantir a estabilidade quando cerca de 200A de corrente estiver fluindo.

Após a reforma, o forno conta com 24 conjuntos de elementos de aquecimento, cada um com potência de 4,16 kW, totalizando 99,84 kW, o que equivale a cerca de 100 kW. A Figura 2 mostra o esquema de controle elétrico da unidade de aquecimento após a atualização.

Figura 2 Diagrama de controle elétrico da unidade de aquecimento após modificação

Através da implementação do plano de modificação de três{0}}etapas acima, sem alterar o método de controle de aquecimento original ou aumentar a dificuldade para os operadores, conseguimos aumentar efetivamente a potência de aquecimento elétrico da unidade de impressão original de 60 kW para 100 kW. A temperatura de secagem no forno foi elevada dos 100 graus originais para 130-140 graus efetivos, e a temperatura permanece estável. O equipamento atualizado ajuda muito na produção de produtos que exigem temperaturas mais altas, bem como produtos de tinta-à base de água, melhorando significativamente a adaptabilidade do equipamento.

Após a modificação, por meio-de aquecimento contínuo e testes de produção no local, nossos recém-produzidos produtos de maço de cigarros "Liqun" viram a temperatura de aquecimento e secagem aumentar efetivamente de 100 graus para 140 graus . A velocidade de produção também aumentou dos 140 m/min originais para 175–180 m/min, aumentando diretamente a eficiência da produção em cerca de 25%–30%. Essa melhoria na eficiência da produção também ajuda a reduzir os custos de produção.

Este projeto de renovação técnica foi realizado com base na atual estrutura de produtos e condições dos equipamentos da nossa empresa. Nossos engenheiros analisaram e avaliaram o equipamento e, após um longo período de validação minuciosa, implementaram esta modificação direcionada, que possui alguns aspectos únicos. O desenvolvimento tecnológico dos sistemas de aquecimento de prensas flexográficas está avançando rapidamente em direção à inteligência, economia de energia e respeito ao meio ambiente. A aplicação de diversas tecnologias inovadoras não só melhora a qualidade de impressão e a eficiência da produção, mas também reduz significativamente o consumo de energia do equipamento e o impacto ambiental.