一种多色印刷机空气循环系统的制作方法

本实用新型涉及多色印刷的节能减排，具体而言涉及一种多色印刷机空气循环系统，具体为装饰材料的多色印刷机空气循环系统。

背景技术：

多色印刷在工业生产中广泛采用，例如PVC地板、建筑墙体以及家具表面装饰材料均使用多色印刷，多色印刷就是将油墨涂覆在被印刷体上然后烘干，至今普遍采取溶剂型油墨，即含VOCs(volatile organic compounds，即挥发性有机物)的油墨，含VOCs的油墨在烘干过程会产生大量的含VOCs的气体。由于VOCs排放到大气中后在阳光照射下会与空气中存在的氮氧化物(NOx)发生化学反应生成PM2.5和对人体有伤害的臭氧，即尤为关注的雾霾，中国已经采取严厉的法规手段限制VOCs的排放，消除多色印刷VOCs排放已经成为行业共识。

为降低VOCs排放，目前有采用水性油墨进行多色印刷的替代方式，然而，由于技术与成本原因，在多色印刷全面使用水性油墨需要一定的时间。因此，研制如果消除现有油墨产生的VOCs污染技术显得十分重要。

目前，消除VOCs排放主要利用氧化技术，包含热力氧化与催化氧化。热力氧化消除VOCs就是在700℃左右的温度下使VOCs分解成对环境没有负面影响的水与二氧化碳，而催化氧化技术就是在催化剂作用下使VOCs在相对低的温度下转化成对环境没有负面影响的水与二氧化碳。但是，无论热力氧化消除VOCs还是催化氧化消除VOCs，设备的投资成本与需要处理的风量有关，风量越大投资成本越高。另外，无论热力氧化消除VOCs还是催化氧化消除VOCs，废气中VOCs的浓度影响设备的运行成本，VOCs的浓度越低，需要处理的风量越大，成本越高。由此，减少多色印刷机排放风量与提高多色印刷中VOCs浓度，是经济地消除多色印刷VOCs污染的关键。

另外，使用溶剂型油墨印刷时，印刷品上溶剂残留是困扰多色印刷的重要问题之一，如何减少印刷品上的溶剂残留也是多色印刷业必须解决的问题。

虽然，目前有研究包装材料印刷机空气循环系统，但是，装饰材料的多色印刷与包装材料多色印刷存在明显的不同。装饰材料的多色印刷与普通包装材料印刷的不同之处在于：第一，印刷时油墨使用量大，从满版印刷色组排出的废气中VOCs浓度足够高，可以直接送热力氧化或者催化氧化装置处理，第二，印刷过程中满版数量可能超过一个。现有包装材料印刷机空气循环系统不能满足装饰凹版材料多色印刷的要求。

因此，如何降低多色印刷含VOCs废气排出量，同时获得高浓度VOCs废气，以满足装饰凹版材料多色印刷的要求，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提出了一种多色印刷机空气循环系统，以降低多色印刷含VOCs废气排出量，同时获得高浓度VOCs废气，从而降低多色印刷中的废气处理成本，以满足装饰凹版材料多色印刷的要求。

一方面，本实用新型提出的一种多色印刷机空气循环系统，包括n个印刷色组，n大于等于2，每个所述印刷色组设置有进气口和排气口，各个所述印刷色组的排气口连通总排风管，各个所述印刷色组的进气口连通总回风管，还包括主循环风机和第一阀门，所述总排风管的第一出口通过第一阀门连通所述总回风管，所述总排风管的第二出口连通所述主循环风机的进口，所述主循环风机的出口通向废气处理装置，所述主循环风机进口或出口的VOCs浓度用于调节所述主循环风机的抽风量。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，还包括控制器及设置在所述主循环风机出口的VOCs浓度测量仪，所述控制器与所述VOCs浓度测量仪、主循环风机连接，所述控制器用于根据所述VOCs浓度测量仪检测的VOCs浓度控制所述主循环风机的抽风量。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，所述控制器预设有第一VOCs浓度阈值，所述控制器用于在所述VOCs浓度测量仪检测的VOCs浓度大于所述第一VOCs浓度阈值时，控制所述主循环风机的运行频率增加，以提高所述主循环风机的抽风量。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，所述控制器还预设有第二VOCs浓度阈值，所述控制器用于在所述VOCs浓度测量仪检测的VOCs浓度小于所述第二VOCs浓度阈值时，控制所述主循环风机的运行频率减小，以降低所述主循环风机的抽风量，所述第二VOCs浓度阈值小于所述第一VOCs浓度阈值。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，n个所述印刷色组依次并联设置，所述第一阀门的进口连接在第n-1个印刷色组与第n个印刷色组的排气口之间的总排风管上，所述第一阀门的出口连接在第n-1个印刷色组与第n个印刷色组的进气口之间的总回风管上。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，还包括第二阀门，所述印刷色组的个数n大于等于3，所述第二阀门的进口连接在第n-2个印刷色组与第n-1个印刷色组的排气口之间的总排风管上，所述第二阀门的出口连接在第n-2个印刷色组与第n-1个印刷色组的进气口之间的总回风管。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，所述印刷色组包括第一印刷色组，所述第一印刷色组还设置有第一空气补充通道，所述第一空气补充通道上设置有第一空气补充阀。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，所述第一印刷色组还包括第一色组送风风机，所述第一色组送风风机的第一进口连接所述第一印刷色组的进气口，所述第一色组送风风机的第二进口连接所述第一空气补充阀的出口，所述第一色组送风风机的出口连接所述第一印刷色组的出气口。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，所述第一印刷色组还包括第一回风调节阀、第一排气调节阀，所述第一回风调节阀设置在所述第一色组送风风机的第一进口与所述第一印刷色组的进气口之间，所述第一排气调节阀设置在所述第一色组送风风机的出口与所述第一印刷色组的出气口之间。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，所述第一印刷色组还包括第一空气控制换热器及第一印刷烘道，所述第一空气控制换热器及第一印刷烘道依次设置在所述第一色组送风风机的出口与所述第一排气调节阀的进口之间。

本实用新型提出的一种多色印刷机空气循环系统，包括n个印刷色组，n大于等于2，每个印刷色组设置有进气口和排气口，各个印刷色组的排气口连通总排风管，各个印刷色组的进气口连通总回风管，还包括主循环风机和第一阀门，总排风管的第一出口通过第一阀门连通总回风管，总排风管的第二出口连通主循环风机的进口，主循环风机的出口通向废气处理装置，主循环风机进口或出口的VOCs浓度用于调节主循环风机的抽风量。本方案中，由于主循环风机进口或出口的VOCs浓度用于调节主循环风机的抽风量，VOCs浓度可以通过VOCs浓度测量仪进行测量，抽风量可以通过控制主循环风机的运行频率来实现，当然在主循环风机为多个时，还可以调节主循环风机开启的个数来实现，比如，当VOCs浓度高于设定值时，调节主循环风机的运行频率增加，使抽风量增加，印刷机废气排出量增加，从而获得高浓度VOCs废气，当VOCs浓度低于设定值时，调节主循环风机的运行频率降低，使抽风量减小，从而降低多色印刷含VOCs废气排出量。因此，排放废气中的VOCs浓度可以通过调节主循环风机的抽风量来实现，调节方式简单可靠，同时，由于进入废气处理装置处理VOCs的废气处理装置的VOCs浓度可以调节，因此，本实用新型的空气循环系统可以通过上述简单的调节方式获得排风量小、VOCs含量高的多色印刷废气。

同时，本实用新型的多色印刷机空气循环系统应用于装饰材料的多色印刷时，考虑到印刷油墨使用量大的特点，由于总排风管10的第一出口通过第一阀门F1连通总回风管20，可以使所有满版印刷色组的废气直接排放(直接经主循环风机MB进入废气处理装置)，非满版印刷色组的废气进入总回风管进行循环，从而提高了废气处理的效率，降低了废气处理的成本。

在进一步的技术方案中，印刷色组包括第一印刷色组，第一印刷色组还设置有第一空气补充通道，用于补充新鲜空气，第一空气补充通道上设置有第一空气补充阀。由于第一印刷色组的新鲜空气补充通过独立的第一空气补充阀控制，因此，可以根据油墨量控制新鲜空气的补充量，确保第一印刷色组在安全的VOCs浓度条件下运行。

在优选的技术方案中，印刷烘道的循环空气从排气中抽取，烘道循环空气中VOCs浓度大幅度增加，印刷表面溶剂蒸发需要的浓度差下降，溶剂蒸发速度降低，由此避免印刷体表面油墨过快干燥表面固化，印刷体上油墨中的溶剂可以顺利地挥发，由此，采取本实用新型描述的印刷烘道循环方法可以大幅度降低印刷体上的溶剂残留；且在某组印刷色组不工作的时候，可以将对应印刷色组上的所有阀门空气补充阀、回风调节阀及排气调节阀关闭，印刷机排风量由此下降。另外，排风量由VOCs浓度控制，总排风量控制方便。另外，考虑到印刷油墨使用量大的特点，所有满版印刷色组的废气直接排放，可以根据印刷满版数量的多少，通过第一阀门、第二阀门选择印刷回风管路位置。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例提出的第一种多色印刷机空气循环系统的示意图；

图2为本实用新型具体实施例提出的第二种多色印刷机空气循环系统的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例提出的第三种多色印刷机空气循环系统的结构示意图。

图中：X1、X2-X5：第一印刷色组、第二印刷色组-第八印刷色组，并统称印刷色组；F1第一阀门；F2第二阀门；MB主循环风机；D1、D2-D5第一空气补充阀、第二空气补充阀-第五空气补充阀；C1、C2-C8第一色组送风风机、第二色组送风风机-第五色组送风风机；A1、A2-A5第一回风调节阀、第二回风调节阀-第五回风调节阀；E1、E2-E5第一排气调节阀、第二排气调节阀-第五排气调节阀；H1、H2-H5第一空气控制换热器、第二空气控制换热器-第五空气控制换热器；B1、B2-B5第一印刷烘道、第二印刷烘道-第五印刷烘道。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实用新型中出现的“第一”、“第二”、……、“第五”仅用于区分不同结构和部件，无先后之分，更不作为结构或部件本身的限定；同时，本实用新型中的“和/或”，指既可以同时具备，也可以选择其中之一，如方案A和/或方案B，包括方案A、方案B、方案A且方案B此三种情况。

如图1所示，本实用新型提出的一种多色印刷机空气循环系统，尤其适合于装饰材料的多色印刷之中，包括n个印刷色组X1、……、Xn，n大于等于2，每个印刷色组X1、……、Xn设置有进气口和排气口，各个印刷色组X1、……、Xn的排气口连通总排风管10，各个印刷色组X1、……、Xn的进气口连通总回风管20，同时，还包括主循环风机MB和第一阀门F1，总排风管10的第一出口通过第一阀门F1连通总回风管20，总排风管10的第二出口连通主循环风机MB的进口，主循环风机MB的出口通向废气处理装置，主循环风机MB进口或出口的VOCs浓度用于调节主循环风机MB的抽风量。本方案中，印刷色组的个数n可以为任意多个，如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、10个、15个等等，图1给出了一种n为2的实施方式，图2给出了一种n为3个的具体方式，图3给出了一种n为5的实施方式。可以理解，本实用新型的废气处理装置为处理VOCs的废气处理装置，具体可以参考现有技术，如VOCs转轮、催化燃烧装置、蓄热燃烧装置。本方案中，由于主循环风机MB进口或出口的VOCs浓度用于调节主循环风机MB的抽风量，VOCs浓度可以通过VOCs浓度测量仪进行测量，抽风量可以通过控制主循环风机MB的运行频率来实现，当然在主循环风机MB为多个时，还可以调节主循环风机MB开启的个数来实现，比如，当VOCs浓度高于设定值时，调节主循环风机MB的运行频率增加，使抽风量增加，印刷机废气排出量增加，从而获得高浓度VOCs废气，当VOCs浓度低于设定值时，调节主循环风机MB的运行频率降低，使抽风量减小，从而降低多色印刷含VOCs废气排出量。因此，排放废气中的VOCs浓度可以通过调节主循环风机MB的抽风量来实现，调节方式简单可靠，同时，由于进入废气处理装置处理VOCs的废气处理装置的VOCs浓度可以调节，因此，本实用新型的空气循环系统可以通过上述简单的调节方式获得排风量小、VOCs含量高的多色印刷废气。

本实用新型的多色印刷机空气循环系统应用于装饰材料的多色印刷时，考虑到印刷油墨使用量大的特点，由于总排风管10的第一出口通过第一阀门F1连通总回风管20，可以使所有满版印刷色组的废气直接排放直接经主循环风机MB进入废气处理装置，非满版印刷色组的废气进入总回风管进行循环，从而提高了废气处理的效率，降低了废气处理的成本。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，还包括控制器及设置在主循环风机MB出口的VOCs浓度测量仪图1-3中的VOC，控制器与VOCs浓度测量仪、主循环风机MB连接，控制器用于根据VOCs浓度测量仪检测的VOCs浓度控制主循环风机MB的抽风量。具体地，控制器预设有第一VOCs浓度阈值，控制器用于在VOCs浓度测量仪检测的VOCs浓度大于第一VOCs浓度阈值时，控制主循环风机MB的运行频率增加，以提高所述主循环风机MB的抽风量。进一步地，控制器还预设有第二VOCs浓度阈值，控制器用于在VOCs浓度测量仪检测的VOCs浓度小于第二VOCs浓度阈值时，控制主循环风机MB的运行频率减小，以降低所述主循环风机MB的抽风量，第二VOCs浓度阈值小于第一VOCs浓度阈值。

上述方案中，优选地，如图1-3所示，n个印刷色组X1、……、Xn依次并联设置，第一阀门F1的进口连接在第n-1个印刷色组Xn-1与第n个印刷色组Xn的排气口之间的总排风管10上，第一阀门F1的出口连接在第n-1个印刷色组Xn-1与第n个印刷色组Xn的进气口之间的总回风管20上。此时，以图1为例，当第2个印刷色组X2为满版印刷色组时，由于印刷油墨使用量大，满版印刷色组排出的废气中VOCs浓度足够高，可以直接送热力氧化或者催化氧化装置处理，此时可以开启第一阀门F1，使得满版印刷色组X2排出的废气不作为回风使用第一个印刷色组X1排出的废气可以作为回风进入总回风管20,从而提高废气处理效率。

上述方案中，优选地，如图2和3所示，还包括第二阀门F2，印刷色组X1、……、Xn的个数n大于等于3，第二阀门F2的进口连接在第n-2个印刷色组Xn-2与第n-1个印刷色组Xn-1的排气口之间的总排风管10上，第二阀门F2的出口连接在第n-2个印刷色组Xn-2与第n-1个印刷色组Xn-1的进气口之间的总回风管20。以图2为例，当第3个印刷色组X3为满版印刷色组时，由于印刷油墨使用量大，满版印刷色组排出的废气中VOCs浓度足够高，可以直接送热力氧化或者催化氧化装置处理，此时可以开启第一阀门F1，使得满版印刷色组X2排出的废气不作为回风使用第一个印刷色组X1排出的废气可以作为回风进入总回风管20,从而提高废气处理效率。当第二个印刷色组X2和第三个印刷色组X3均为满版印刷色组时，可以关闭第一阀门F1，打开第二阀门F2，使得满版印刷色组X2、X3排出的废气不作为回风使用第一个印刷色组X1排出的废气可以作为回风进入总回风管20，图3原理类似，在此不再赘述。

同时，依次类推，还可以根据需要设置第三阀门、第四阀门、第五阀门等等。

上述的多色印刷机空气循环系统，印刷色组X1、……、Xn包括第一印刷色组X1，第一印刷色组X1还设置有第一空气补充通道，用于补充新鲜空气，第一空气补充通道上设置有第一空气补充阀D1。由于第一印刷色组X1的新鲜空气补充通过独立的第一空气补充阀D1控制，因此，可以根据油墨量控制新鲜空气的补充量，确保第一印刷色组X1在安全的VOCs浓度条件下运行。

进一步地，第一印刷色组X1还包括第一色组送风风机C1，第一色组送风风机C1的第一进口连接第一印刷色组X1的进气口，第一色组送风风机C1的第二进口连接第一空气补充阀D1的出口，第一色组送风风机C1的出口连接第一印刷色组X1的出气口。同时，第一印刷色组X1还包括第一回风调节阀A1、第一排气调节阀E1，第一回风调节阀A1设置在第一色组送风风机C1的第一进口与第一印刷色组X1的进气口之间，第一排气调节阀E1设置在第一色组送风风机C1的出口与第一印刷色组X1的出气口之间。优选地，第一印刷色组X1还包括第一空气控制换热器H1及第一印刷烘道B1，第一空气控制换热器H1及第一印刷烘道B1依次设置在第一色组送风风机C1的出口与第一排气调节阀E1的进口之间。

需要说明的是，如图3所示，印刷色组X1、……、Xn还可以包括第二印刷色组X2、第三印刷色组X3、……、第五印刷色组X5，且可以每个印刷色组均包含一个空气补充阀、一个色组送风风机、一个回风调节阀、一个排气调节阀、一个空气控制换热器及一个印刷烘道，且各个印刷色组中空气补充阀、色组送风风机、回风调节阀、排气调节阀、空气控制换热器及印刷烘道的连接关系与在第一印刷色组X1中相同。从而不同印刷色组新鲜空气补充可以通过独立的空气补充阀控制，可以根据油墨量控制新鲜空气的补充量，确保每个印刷机组在安全的VOCs浓度条件下运行。

上述的多色印刷机空气循环系统，优选地，多个印刷色组X1、……、Xn的色组送风风机C1、C2、……开启数量还可以用于控制主循环风机MB运转频率。因此，总循环风量通过色组送风风机开启数量自动调节，调节方式简单。具体地，可以将每个印刷色组X1、……、Xn的色组送风风机与控制器连接，同时将主循环风机MB也与控制器连接，控制器根据各个印刷色组X1、……、Xn的色组送风风机的开启数量来控制主循环风机MB运转频率，从而实现对总循环风量的自动控制。

需要说明的是，在多色印刷中，油墨中的溶剂在印刷体上的蒸发，需要同时满足两个条件，第一、蒸发需要热量，目前是通过烘道循环热空气将热量传递给印刷体，烘道循环空气量越大，热量传递速度越快，印刷体上的溶剂蒸发速度增加；第二、蒸发时需要建立印刷体表面VOCs浓度与循环空气VOCs浓度之间的浓度差，浓度差越大印刷体上溶剂蒸发速度越快。本实施例的多色印刷机空气循环系统，在回风浓度增加的时候，油墨蒸发速度下降，避免了油墨表面干燥硬化阻止内部油墨蒸发的现象。

同时，本实施例的多色印刷机空气循环系统，印刷烘道B1、B2-B5的循环空气从排气中抽取，烘道循环空气中VOCs浓度大幅度增加，印刷表面溶剂蒸发需要的浓度差下降，溶剂蒸发速度降低，由此避免印刷体表面油墨过快干燥表面固化，印刷体上油墨中的溶剂可以顺利地挥发，由此，采取本实用新型描述的印刷烘道循环方法可以大幅度降低印刷体上的溶剂残留；且在某组印刷色组不工作的时候，可以将对应印刷色组上的所有阀门空气补充阀、回风调节阀及排气调节阀关闭，印刷机排风量由此下降。另外，排风量由VOCs浓度控制，总排风量控制方便。另外，考虑到印刷油墨使用量大的特点，所有满版印刷色组的废气直接排放，可以根据印刷满版数量的多少，通过第一阀门F1、第二阀门F2选择印刷回风管路位置。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。