希思智能印刷機組烘箱內(nèi)可燃氣體LEL在線監(jiān)測系統(tǒng)解析

近年來，隨著國家政策和社會環(huán)境等各類因素的影響下，節(jié)能環(huán)保的機械設(shè)備已經(jīng)成為各大機械生產(chǎn)商對機械研發(fā)改進的方向，同時也是保護環(huán)境，凹版印刷機作為機械行業(yè)中的一員，且其日常工作能耗較大，所以凹版印刷機的節(jié)能技術(shù)改進同樣是各大凹版印刷機廠家所關(guān)注的重大戰(zhàn)略方向，下面我們就來談?wù)劙及嬗∷C熱風(fēng)節(jié)能技術(shù)的組成及相關(guān)介紹。

一、凹版印刷機熱風(fēng)節(jié)能技術(shù)的組成

目前，在凹版印刷機設(shè)備上應(yīng)用的熱風(fēng)節(jié)能技術(shù)主要有熱泵供熱技術(shù)、熱管技術(shù)和帶有LEL控制的全自動熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)3種。

1、熱泵供熱技術(shù)。熱泵能效遠高于電加熱，目前凹版印刷機設(shè)備上使用的熱泵一般為空氣能熱泵，實際測試可節(jié)能60%~70% 。

2、熱管技術(shù)。采用熱管技術(shù)的熱風(fēng)系統(tǒng)在運行時，熱風(fēng)進入烘箱，經(jīng)出風(fēng)口排出，出風(fēng)口處配置二次回風(fēng)裝置，一部分出風(fēng)參與二次熱能循環(huán)直接利用，另一部分出風(fēng)作為安全排風(fēng)排出系統(tǒng)。作為安全排風(fēng)的這部分熱風(fēng)，采用熱管換熱器對其余熱進行有效回收利用。

3、帶有LEL控制的全自動熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)。采用帶有LEL控制的全自動熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，可以達到以下效果：在滿足LEL低爆炸極限和殘留溶劑不超標(biāo)的前提下，大限度地對二次回風(fēng)進行利用，可節(jié)能45%左右，尾氣減排30%~50%。排風(fēng)量相應(yīng)減小，對于今后的禁排，可以大幅縮減30%~40%尾氣處理投資。

LEL控制的全自動熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)

 (1) LEL控制的全自動熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)簡介

 可燃氣體在空氣中遇到明火爆炸的最di濃度，稱為爆炸下限——簡稱LEL（Lower Explosive Limit）；可燃氣體在空氣中遇到明火爆炸的最gao濃度，稱為爆炸上限——簡稱UEL（Upper Explosion Limited）。如果空氣中可燃氣體濃度（即體積比）處于LEL和UEL之間且同時存在火源和氧氣時，在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫η闆r下就會發(fā)生爆炸。

LEL控制的全自動熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)就是在凹印機組色組烘箱外管道部位安裝紅外線可燃氣體探測器、氣體集成控制箱和自動定位風(fēng)門等設(shè)施，通過LEL中控制系統(tǒng)，根據(jù)實時檢測的VOCs廢氣濃度值，對自動定位風(fēng)門做出符合安全和節(jié)能的動作指令，達到減風(fēng)增濃的目的。

 (2) LEL控制的全自動熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)的類型

 在設(shè)計類型方面，應(yīng)根據(jù)印刷包裝企業(yè)實際情況選擇單色組自動調(diào)節(jié)、多色組巡檢自動調(diào)節(jié)和末端監(jiān)測半自動調(diào)節(jié)等不同模式。

 01單色組自動調(diào)節(jié)模式

該模式是指在凹印機組每個色組都安裝紅外線可燃氣體探測器、氣體集成控制箱和自動定位風(fēng)門（新風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)等），對每個色組排風(fēng)管道內(nèi)VOCs廢氣濃度進行精準(zhǔn)監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時對自動定位風(fēng)門進行控制，在確保安全的前提下最da限度增加烘箱回風(fēng)、降低新風(fēng)和排風(fēng)，大幅降低熱能消耗。該模式優(yōu)勢在于安全系數(shù)高、控制精度好、減風(fēng)增濃效果佳，不足之處在于投資規(guī)模相對較大。

02多色組巡檢自動調(diào)節(jié)模式

該模式是指在凹印機組每個色組安裝紅外線可燃氣體探測器和自動定位風(fēng)門，配備少于凹印機色組數(shù)量的氣體集成控制箱，LEL中控制系統(tǒng)以巡回監(jiān)測方式，根據(jù)對各色組監(jiān)測VOCs廢氣濃度數(shù)據(jù)，向各色組自動定位風(fēng)門下達動作指令，實現(xiàn)減風(fēng)增濃的目的。該模式優(yōu)勢在于投資額度相對較小，不足之處在于對各色組VOCs廢氣濃度值不能實現(xiàn)實時監(jiān)控，存在潛在的安全風(fēng)險，特別是如果巡檢的相鄰色組使用溶劑不同時，監(jiān)控有可能處于失效狀態(tài)（普通紅外線可燃氣體探測器僅能對單一溶劑進行有效監(jiān)測）。

03末端監(jiān)測半自動調(diào)節(jié)模式

是指在凹印機組末端的總排風(fēng)管道處安裝紅外線可燃氣體探測器、氣體集成控制箱等，在每個色組的新風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)管道處安裝自動定位風(fēng)門，凹印機組生產(chǎn)時，操作人員根據(jù)VOCs廢氣濃度對各色組自動定位風(fēng)門進行調(diào)節(jié)。該模式優(yōu)勢在于投資額度較低，不足之處在于由于是人工對末端監(jiān)測，單色組烘箱內(nèi)VOCs廢氣濃度是否安全可控具有潛在風(fēng)險，當(dāng)凹印產(chǎn)品使用多種溶劑時監(jiān)測控制存在失效的潛在風(fēng)險。

二、認識烘箱內(nèi)可燃氣體核心成分

苯系物（苯、甲苯、二甲苯）：具有強烈刺激性氣味，屬于致癌物質(zhì)，長期接觸可能導(dǎo)致血液系統(tǒng)疾?。ㄈ绨籽。?。

酯類（乙酸乙酯、乙酸丁酯）：對眼、鼻、咽喉有刺激作用，高濃度接觸可能引發(fā)頭痛、E心，甚至麻醉中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

酮類（丙酮、丁酮）：揮發(fā)性強，對黏膜有刺激，吸入過量可能導(dǎo)致呼吸困難、意識模糊，且屬于Y燃氣體，遇明火易爆炸。

醇類（乙醇、異丙醇）：具有一定毒性，高濃度接觸可能損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)，同時也是易燃物質(zhì)。

這些氣體在烘干箱內(nèi)一旦濃度超標(biāo)易引發(fā)爆炸事故，因此很多印刷企業(yè)會選擇配備印刷機組烘箱內(nèi)危險氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)來防范風(fēng)險，避免損失。

三、希思智能的烘箱內(nèi)可燃氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)

湖南希思智能研發(fā)的XS-AMK-EX系列烘箱內(nèi)危險氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)利用X進的紅外測量原理，對烘箱內(nèi)可能存在的乙酸乙酯、甲苯、二甲苯等可燃氣體進行實時監(jiān)測，確保在氣體濃度超標(biāo)時及時發(fā)出報警，并通過PLC連鎖控制機制調(diào)節(jié)烘箱的新風(fēng)閥，有效控制烘箱內(nèi)可燃氣體的濃度，防止爆炸等安全事故的發(fā)生。

系統(tǒng)采用連續(xù)抽取式采樣方式，通過氣動真空泵將烘箱內(nèi)的氣體引入可燃氣體在線監(jiān)測儀進行冷卻和濃度檢測，隨后將測量數(shù)據(jù)以 4～20mA 的電流信號提供給用戶于實現(xiàn)系統(tǒng)工藝自動控制。

系統(tǒng)機柜安裝于便于檢修和日常巡檢的區(qū)域，具備自動采樣、分析、報警及遠程控制功能，為印刷生產(chǎn)的安穩(wěn)運行筑牢防線。

XS-AMK-EX主要由以下幾部分組成：

分析柜：內(nèi)置氣體傳感器、采樣泵、冷卻過濾裝置等，完成氣體采樣、濃度分析及信號轉(zhuǎn)換。

采樣管路：采用不銹鋼或PTFE材質(zhì)，確保氣體傳輸過程中不受污染。

信號線纜：負責(zé)各部件間的信號傳輸。

觸摸屏顯示器：提供人機交互界面，顯示系統(tǒng)狀態(tài)及操作菜單。

預(yù)處理系統(tǒng)：希思智能的預(yù)處理系統(tǒng)包括疏水過濾器、粉塵過濾器、冷凝器、流量計等，且具備反吹功能，既能確保采樣氣體的清潔和干燥，還能改善后續(xù)采樣端口堵塞問題。

四、希思智能烘箱危險氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)特點

①高精度測量：采用進口高精度紅外可燃氣體傳感器，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

②豐富友好的人機界面：配備八寸寬大觸摸屏，實時顯示測量氣體濃度值、報警信息、故障信息及點位信息，支持圖表顯示，不同狀態(tài)以不同顏色區(qū)分，便于操作人員直觀了解系統(tǒng)狀態(tài)。

③強大的報警功能：系統(tǒng)具備聲光報警功能，當(dāng)氣體濃度超標(biāo)時，蜂鳴器連續(xù)鳴叫，報警指示燈亮起，現(xiàn)場儀表顯示報警值及狀態(tài)。同時，支持一級/二級報警設(shè)定，不同級別報警以不同顏色提示。

④自診斷與維護便捷：系統(tǒng)具有管路堵塞、真空泵失效等自診斷功能，故障時自動提示并記錄故障信息。所有檢測單元、驅(qū)動部件、控制單元均采用模塊化設(shè)計，便于更換和維修。

⑤數(shù)據(jù)記錄與參數(shù)設(shè)定：系統(tǒng)自動記錄濃度信息、報警信息、故障信息、點位信息及操作記錄，支持歷史數(shù)據(jù)查詢和系統(tǒng)參數(shù)修改。

⑥遠程傳輸與控制：系統(tǒng)控制柜可將數(shù)據(jù)實時傳輸至中控室，實現(xiàn)遠距離一對一監(jiān)控，提高安全管理效率。

⑦高防護等級與耐用性：系統(tǒng)機箱采用不銹鋼或碳鋼噴塑材質(zhì)，外箱防護等級達到IP65，防雨防塵，適應(yīng)各種惡劣工業(yè)環(huán)境。

五、希思智能烘箱危險氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用案例

希思智能烘箱危險氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)憑借X進的技術(shù)與可靠的性能，在眾多實際場景中得到成功應(yīng)用。下圖為印刷行業(yè)中的客戶案例展示：