薛志成

低碳經(jīng)濟是世界經(jīng)濟的大勢所趨，我國已將低碳減排列為未來工作的重點內(nèi)容。然而，當前國內(nèi)軟包裝行業(yè)仍普遍存在污染大、能耗高的問題。因此，無論從經(jīng)濟效益還是從社會人文的角度來看，加強軟包裝生產(chǎn)線節(jié)能減排研究勢在必行。

從經(jīng)濟效益的角度來看，軟包裝印刷干燥本身所需的能耗為溶劑的汽化潛熱，按傳統(tǒng)印刷方式的溶劑使用量計算，每個色組的理論加熱功率只需5～10kW，而實際加熱功率往往高達30～72kW，甚至更高。軟包裝印刷干燥所需的能耗成本占整個產(chǎn)品成本的2%～5%，而傳統(tǒng)印刷企業(yè)的利潤大約也只能維持在這個水平，因此，如果能使軟包裝印刷干燥能耗成本降低一半，也就意味著軟包裝印刷企業(yè)的利潤會翻番。

從社會人文的角度來看，當前大氣污染異常嚴重，為此，2012年12月，環(huán)保部、發(fā)改委、財政部三部委發(fā)布《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》，其中有4處提到了“包裝印刷”；2013年9月12日，國務院正式發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》，重點提出“推進揮發(fā)性有機物（VOC）污染治理”、“強化節(jié)能環(huán)保指標約束，提高節(jié)能環(huán)保準入門檻”、“發(fā)揮市場機制調(diào)節(jié)作用”。因此，采取更為先進的節(jié)能降耗技術(shù)非常必要，這將直接關(guān)系到民生。

下面，筆者就介紹幾種節(jié)能降耗新技術(shù)在軟包裝生產(chǎn)線上的應用，希望能給同行踐行綠色生產(chǎn)帶來啟發(fā)。

能效換熱器

1.工作原理

能效換熱器一般由管殼、吸液芯以及端蓋組成，吸液芯內(nèi)部被抽成負壓狀態(tài)，充入適當?shù)墓ぷ饕后w，這種工作液體沸點低且易揮發(fā)。其工作原理（如圖1）是利用蒸發(fā)制冷，當蒸發(fā)端受熱時，吸液芯中的工作液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向冷凝端，且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發(fā)端，如此循環(huán)反復，熱量由一端傳至另一端。這種循環(huán)是快速進行的，以保證熱量被源源不斷地傳導開來。

2.應用效果

圖2為能效換熱器的聯(lián)機應用，在軟包裝印刷、復合生產(chǎn)的整個干燥過程中，能效換熱器有著極其重要的作用。而且，在不同的季節(jié)，能效換熱器的應用效果也有所不同：春秋季使用能效換熱器后，可節(jié)能40%左右；夏季（加熱溫度和室溫溫差最?。┦褂媚苄Q熱器后，可節(jié)能30%左右；冬季（加熱溫度和室溫溫差最大）使用能效換熱器后，可節(jié)能60%左右。

LEL全自動干燥循環(huán)系統(tǒng)

1.工作原理

LEL全自動干燥循環(huán)系統(tǒng)的工作原理如圖3所示。新鮮空氣通過風機從平衡風門吸入，經(jīng)加熱器加熱之后，吹入烘箱，對承印材料進行干燥，然后空氣與有機廢氣的混合氣體由上排風管道和下排風管道排出。下排風管道排出的混合氣體可以通過風門C直接進入主排風管道，而由上排風管道排出的混合氣體需要經(jīng)過LEL檢測儀進行檢測，如果檢測到的有機廢氣濃度超過最低爆炸極限，那么風門B會由最小打開量逐漸打開，風門A則由最大打開量逐漸關(guān)閉（要求風門B排出的風量和進入風門A的風量的總和始終等于上排風管道風嘴出來的風量），此時平衡風門打開，吸入新鮮空氣，有機廢氣濃度降低，風門A朝著打開量大的方向轉(zhuǎn)動，風門B則朝著打開量小的方向轉(zhuǎn)動，直到有機廢氣濃度再次達到最低爆炸極限時，循環(huán)以上過程。在開始調(diào)節(jié)平衡風門時，風門C、風門B均處于完全關(guān)閉狀態(tài)，風門A處于完全打開狀態(tài)。調(diào)節(jié)完畢，風門C處于完全打開狀態(tài)，風門B的打開量應滿足最大殘留溶劑量的要求，風門A和風門B保證隨動。

2.應用效果

使用L E L全自動干燥循環(huán)系統(tǒng)后，可節(jié)能30%～45%，減少40%～50%有機廢氣排放量，響應了國家節(jié)能減排的號召。最為重要的是，有機廢氣排放量的減少是建立在有機廢氣濃縮基礎上的，這為后期有機廢氣的回收奠定了基礎。

熱泵供熱技術(shù)

1.工作原理

近年來，一種新興的節(jié)能技術(shù)開始應用于軟包裝行業(yè)，即熱泵供熱技術(shù)。印刷干燥專用熱泵機組主要由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥4部分組成，工作原理如圖4所示，熱泵機組工作時，制冷劑經(jīng)壓縮機加壓成為高溫高壓氣體，進入冷凝器后，制冷劑冷凝液化放熱，將空氣加熱并用于印刷干燥，隨后液態(tài)制冷劑流過節(jié)流閥變成低溫低壓液體，低溫低壓液體則在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸熱變成低溫低壓氣體，低溫低壓氣體再經(jīng)壓縮機加壓成為高溫高壓氣體，如此循環(huán)反復，實現(xiàn)循環(huán)供熱。

2.應用效果

熱泵分為空氣能、水源、地源和復合熱泵，均是按逆卡諾循環(huán)原理工作的。其中，空氣能熱泵能將輸入的電能按約1∶2.5的轉(zhuǎn)換比轉(zhuǎn)換為熱能，其他熱泵則能將輸入的電能按約1∶4的轉(zhuǎn)換比轉(zhuǎn)換為熱能。從能效轉(zhuǎn)換層面來講，雖然水源、地源和復合熱泵更具優(yōu)勢，但由于空氣能熱泵不受湖泊、地下水等地質(zhì)條件的限制，應用更加便捷，因此是許多軟包裝企業(yè)的首選。

在實際應用中，可以采用印刷冷熱聯(lián)供熱泵，在不同的季節(jié)選擇不同的工作模式：夏季系統(tǒng)工作在“制冷+制熱”模式，熱泵機組在制熱的同時，還能額外給車間和辦公室提供大量的冷水用于制冷；冬季系統(tǒng)工作在“熱回收+制熱”模式，高溫熱泵回收排風熱量，作為干燥熱源。

與傳統(tǒng)電加熱干燥相比，采用冷熱聯(lián)供熱泵供熱技術(shù)進行干燥，不僅可以節(jié)能60%～70%，還可以節(jié)約能耗費用，如采用傳統(tǒng)電加熱干燥每小時能耗費用為210元，而采用冷熱聯(lián)供熱泵供熱技術(shù)進行干燥，每小時能耗費用為93元，這樣印刷干燥部分每小時可節(jié)省能耗費用117元，同時每小時免費產(chǎn)生的冷氣還可節(jié)約費用60元。

節(jié)能減排已成為我國基本國策之一，它承載的不僅是環(huán)境保護的責任，更是經(jīng)濟科學發(fā)展、社會可持續(xù)發(fā)展的未來。軟包裝行業(yè)應從節(jié)約能源、減少有機廢氣排放、加強有機溶劑回收等環(huán)節(jié)全面考慮，采用節(jié)能減排新技術(shù)，走綠色發(fā)展之路。