UYGULAMA ALANI

Matbaa (ofset ve flekso)

Nemlendirme suyu, merdane temperleme ve CI silindir soğutmada hedef sıcaklıklar, riskler ve doğru KPLN model seçimi.

Matbaa (ofset ve flekso) — Nemlendirme suyu, merdane temperleme ve CI silindir soğutmada hedef sıcaklıklar, riskler ve doğru KPLN model seçimi.
Fotoğraf: Bank Phrom / Unsplash

Ofset ve flekso baskıda chiller üç noktayı sabit tutar: 8-12 °C nemlendirme suyu, 15-25 °C merdane temperleme devresi ve 18-30 °C CI silindiri. Sıcaklık kayması mürekkep viskozitesini ve silindir çapını değiştirdiği için renk kaymasının ve pas kaçmasının ilk sebebi ısıl kararsızlıktır; çoğu tesiste toplam yük 25-120 kW aralığına düşer.

Matbaada ısı nereden geliyor

Bir baskı makinesi, kâğıda aktardığı mürekkebin taşıdığı enerjinin kat kat fazlasını ısı olarak salar. Ofsette bunun büyük kısmı mekaniktir: yirmiden fazla merdaneden oluşan mürekkep treni, her temas noktasında mürekkep filmini yırtarak inceltir ve bu işin tamamı sürtünme ısısına döner. Vardiya başında 22 °C olan bir merdane yüzeyi, makine bir saat tam hızda çalıştıktan sonra kendi haline bırakılırsa 40 °C bandına çıkar. İkinci kaynak kurutmadır: tabaka ofsette IR ve sıcak hava üfleçleri, UV ve LED-UV ünitelerinde lamba gövdesi, ısı ayarlı (heatset) bobin ofsette ise kurutucudan 110-130 °C ile çıkan kâğıt bandını 30 °C civarına indiren soğutma silindirleri. Bu sonuncusu, dergi ve katalog baskısı yapan tesislerde çoğu zaman binanın en büyük tek ısıl yüküdür.

Flekso tarafında tablo değişir. Merkezi silindirli (CI) makinelerde bütün renk üniteleri tek bir büyük çelik silindirin çevresine dizilidir ve üniteler arasında 40-70 °C sıcak hava üfleyen ara kurutucular çalışır. Bu hava yalnız filmi kurutmaz, silindiri de ısıtır. Silindirin kütlesi büyük olduğu için ısıl ataleti yüksektir; bir kez ısındığında kendiliğinden soğuması saatler alır, dolayısıyla sıcaklığı ancak içinden geçirilen su ile tutulabilir. Buna anilox-rakle sürtünmesi, mürekkep sirkülasyon pompaları ve tünel kurutucunun salon havasına bıraktığı ısı eklenir.

Tesisten tesise değişse de, chiller'ın beslediği devreler pratikte şu başlıklarda tekrar eder:

  • Nemlendirme (hazne) suyu. Ofsette kalıbın basmayan bölgelerini temiz tutan su-alkol karışımı sürekli devridaim eder; sıcaklığı kaçtığında alkol buharlaşması ve mikrobiyolojik büyüme birlikte başlar.
  • Mürekkep merdanesi ve silindir temperleme. Delikli (cored) merdanelerin içinden geçen su, merdane yüzeyini gün boyu aynı sıcaklıkta tutar; mürekkebin tack değeri ve akışkanlığı buna bağlıdır.
  • CI silindiri ve mürekkep sirkülasyonu. Flekso hattında hem silindir gövdesi hem de mürekkep tavaları eşanjör üzerinden soğutulur.
  • UV ve LED-UV lamba soğutma. Lambaya verilen elektriksel gücün büyük bölümü ışığa değil ısıya dönüşür; su soğutmalı modüllerde bu ısının tamamı chiller'a gelir.
  • Kalıp banyoları, kompresör ara soğutucuları ve solvent geri kazanım. Tek tek küçük, ama sürekli ve kesintisiz yükler.

Tipik çalışma değerleri

Matbaayı diğer proses soğutma alanlarından ayıran şey, aynı makinenin birbirinden farklı üç-dört sıcaklık seviyesi istemesidir. Tek bir su rejimi bütün devreleri karşılamaz. Aşağıdaki aralıklar sektörde sık karşılaşılan değerlerdir; kesin rakam her zaman baskı makinesi üreticisinin devre şemasında yazar ve tesise göre değişir.

DevreTipik gidiş suyuTipik ΔTBelirleyici olan
Nemlendirme suyu8-12 °C3-5 KAlkol buharlaşması, bakteri üremesi
Merdane temperleme (ofset)15-25 °C3-5 KMerdane yüzeyinde 28-32 °C hedefi
CI silindiri (flekso)18-30 °C3-5 KÇap kararlılığı, ±1 K sabitlik
UV / LED-UV lamba20-30 °C4-8 KÇiy noktasının üstünde kalmak

Debi mertebesini kestirmek için tek bir bağıntı yeter: 5 K sıcaklık farkında her 1 m³/h su yaklaşık 5,8 kW ısı taşır. Buradan geriye doğru gidilir; orta boy bir tabaka ofset makinesinin temperleme devresi çoğunlukla 1-3 m³/h, geniş enli bir CI flekso hattı ise 4-8 m³/h ister. KPLN serisinde tabloda verilen su debileri de aynı mantıkla, nominal 12/7 °C rejimindeki 5 K farka karşılık gelir: örneğin KPLN 400.4'ün 69,0 m³/h debisi, 5 K'da tam olarak 401,2 kW eder.

Pratikte en çok yapılan hata, bütün devreleri en düşük sıcaklığa göre kurmaktır. Nemlendirme 8 °C isterken CI silindirine de 8 °C su göndermek hem gereksiz enerji harcar hem de silindir yüzeyinde yoğuşma yaratır. Doğrusu, chiller'ı en düşük seviyeye göre seçip diğer devreleri karışım vanasıyla kendi sıcaklığına yükseltmek ya da iki ayrı sıcaklık seviyesini iki ayrı üniteyle üretmektir.

Bu sektörde dikkat edilecekler

Yoğuşma, çünkü kâğıt suya tahammülsüz

Baskı salonları kâğıdın boyut kararlılığı için genellikle 21-24 °C ve %50-60 bağıl nemde tutulur. 23 °C ve %55 bağıl nemde çiy noktası yaklaşık 13,5 °C'dir. Nemlendirme devresine 8 °C su gönderdiğinizde, bu suyu taşıyan her yalıtımsız boru, kolektör ve vana gövdesi terler. Damlayan su kâğıt üzerinde dalgalanma, kalıp üzerinde leke, zeminde kayma riski demektir; makinenin içine damlarsa iş durur. Bu yüzden çiy noktasının altındaki tüm hat kapalı hücreli malzemeyle yalıtılır ve yalıtımın buhar bariyeri ek yerlerinden kesintisiz geçirilir. Aynı sebeple nemlendirme suyu sıcaklığı, prosesin izin verdiği ölçüde düşük değil, izin verdiği ölçüde yüksek seçilir.

Kâğıt tozu ve püskürtme tozu

Tabaka ofsette arkaya bulaşmayı önlemek için kullanılan nişasta esaslı püskürtme tozu, salon havasında asılı kalır ve her yere yerleşir. Hava soğutmalı bir chiller'ın kondenser kanatları bu ortamda hızla dolar; hava geçişi düştükçe yoğuşma basıncı yükselir, soğutma kapasitesi düşer ve kompresör yüksek basınçtan durur. İkinci etki daha sinsidir: açık tanka giren nişasta tozu ve kâğıt lifi, sudaki bakteri için doğrudan besindir. Tank kapağı kapalı tutulmalı, dönüş hattına pislik tutucu konmalı ve kondenser temizliği vardiya planına yazılmış bir bakım kalemi olmalıdır.

Su kimyası ve dar kanallar

Temperleme merdaneleri ile CI silindirinin içindeki kanallar dardır; birkaç milimetrelik kesitlerde ilerleyen su, taşıdığı kireç ve pas parçacığını orada bırakır. Devrede çelik gövde, bakır boru, pirinç rakor ve alüminyum kolektör bir aradaysa açık tanktaki oksijenle birlikte galvanik korozyon da başlar. Sonuç tek bir merdanenin soğumaması, yani makinenin bir bölgesinde renk kayması olur; sebebi bulmak günler alır. Baskı makinesi üreticisi su kalitesi şartı veriyorsa devre, plakalı eşanjörle chiller tarafından hidrolik olarak ayrılmalı ve makine tarafında şartlandırılmış su dolaştırılmalıdır. Ayrıntı için su kalitesi ve devre ayrımı sayfasına bakılabilir.

Örnek kapasite hesabı

Orta ölçekli bir ambalaj matbaası: 1.300 mm enli sekiz renk CI flekso hattı ve iki adet beş renk tabaka ofset makinesi. Mevcut devreler üzerinden debi ve sıcaklık ölçülmüş. Kullanılan bağıntı Q = m · c · ΔT; m kütlesel debi (kg/s), c suyun özgül ısısı (4,186 kJ/kg·K), ΔT dönüş ile gidiş arasındaki fark. 1 m³ su 1.000 kg alınır.

  1. Flekso devresi. 6,0 m³/h, gidiş 18 °C, dönüş 22,5 °C, ΔT = 4,5 K. m = 6.000 / 3.600 = 1,67 kg/s. Q = 1,67 × 4,186 × 4,5 = 31,4 kW.
  2. Ofset devresi. İki makinenin nemlendirme ve merdane devreleri toplam 4,2 m³/h, gidiş 8 °C, dönüş 12,5 °C, ΔT = 4,5 K. m = 4.200 / 3.600 = 1,17 kg/s. Q = 1,17 × 4,186 × 4,5 = 22,0 kW.
  3. Toplam ve pay. 31,4 + 22,0 = 53,4 kW. Pompa işinin ısıya dönmesi, boru ısı kazançları ve eşanjör kirlenmesi için %10 eklenirse 58,7 kW.

Tek üniteyle çözülecekse, nemlendirme 8 °C istediği için chiller bu seviyeye göre seçilir ve flekso devresi karışım vanasıyla 18 °C'ye yükseltilir. Bu durumda KPLN 55.2'nin 55,8 kW'ı sayısal olarak yakın görünse de yeterli değildir: bu değer 12/7 °C nominal koşulda geçerlidir ve 8 °C gidiş suyunda buharlaşma sıcaklığı düştüğü için kapasite nominalin altına iner. Doğru seçim KPLN 75.2'dir. 13,0 m³/h nominal su debisi, iki devrenin toplamı olan 10,2 m³/h'ı rahat karşılar; 300 litrelik tank kW başına yaklaşık 4 litre tampon hacim demektir ki sürekli çalışan bir baskı hattı için makul bir değerdir. İki modelin verilerini yan yana görmek için karşılaştırma aracını kullanabilirsiniz.

İki seviyeyi ayırmak daha verimli bir çözümdür. 8 °C'lik ofset devresi için KPLN 26.1 (26,7 kW, 4,5 m³/h), 18 °C'lik flekso devresi için KPLN 40.1 (40,7 kW, 7,0 m³/h) uygundur. Buradaki kazanç şudur: 18 °C gidiş suyunda buharlaşma sıcaklığı nominalin üstünde olduğu için ünite 40,7 kW'ın da üzerinde kapasite verir, yani flekso yükünün 31,4 kW'ı rahat karşılanır. Ayrıca hatlardan biri dururken diğerinin ünitesi tam yükte kalmaz. Bütün gam için KPLN serisi ürün listesine, seçim yönteminin ayrıntısı için kapasite hesabı sayfasına bakın.

Chiller olmadığında ne oluyor

Matbaada soğutmanın karşılığı doğrudan ıskarta ve makine duruşudur. Sık görülen zincir şudur:

  • Nemlendirme suyu ısınır. 20 °C üstünde alkol ya da alkol ikamesi hızla buharlaşır, karışımın yüzey gerilimi ve iletkenliği değişir. Operatör dengeyi tutturmak için su beslemesini artırır, mürekkep emülsifiye olur; kalıbın basmayan bölgelerinde tonlama, basan bölgelerinde tram şişmesi başlar.
  • Hazne tankı biyolojik olarak bozulur. Ilık ve nişasta tozuyla beslenen bir devridaim tankı birkaç gün içinde bulanır, pH kayar, filtreler tıkanır ve karışım vaktinden önce boşaltılıp yenilenir. Bu hem kimyasal gideri hem duruş demektir.
  • Merdane sıcaklığı gün boyu tırmanır. Mürekkebin tack değeri düşer, transfer artar, yoğunluk yükselir. Operatör mürekkep ayarını kısar; işin ilk tabakası ile son tabakası arasındaki renk kayması ölçülebilir hale gelir. Tekrar baskılarda aynı rengi tutturmak imkânsızlaşır.
  • Flekso mürekkebinin viskozitesi düşer. Akış kabıyla 18-25 saniye aralığında tutulan solvent bazlı bir mürekkepte birkaç derecelik ısınma, mürekkep tipine göre bir-iki saniyelik sapma yaratır. Otomatik viskozite kontrolü bunu solvent oranıyla telafi etmeye çalışırken renk yoğunluğu iş boyunca gezinir.
  • CI silindiri büyür. 1.600 mm çapındaki çelik bir silindirin çevresi yaklaşık 5.027 mm'dir. Çeliğin ısıl genleşme katsayısı 12 × 10⁻⁶ 1/K alınırsa, silindir sıcaklığındaki her 1 K'lık artış çevreyi yaklaşık 0,06 mm uzatır. 6 K'lık bir sapma 0,36 mm eder; oysa kaliteli flekso işinde pas toleransı çoğu zaman 0,1 mm mertebesindedir. Yani tek başına silindir sıcaklığı, pas kaçmasının toleransı birkaç katına çıkarmasına yeter.
  • Düzeltme duruşları ıskartaya döner. 300 m/dak hızda çalışan bir hatta beş dakikalık bir renk ayarı 1.500 metre malzeme demektir; 1.300 mm ende bu yaklaşık 1.950 m² baskılı filmdir.
  • LED-UV modülleri güç kısar. Su giriş sıcaklığı üst sınırı aşınca modüller ışık gücünü düşürür veya kapanır; kürlenmemiş baskı yüzeyi tüm işi ıskarta yapar.

Kurulum ve işletme notları

  • Kondenseri, püskürtme tozu ve kâğıt kesim tozu emişlerinin çıkışından uzağa, hava alışı serbest bir yere yerleştirin. Duvar dibi ve iç avlu gibi sıcak havanın geri emildiği noktalar kapasiteyi doğrudan düşürür.
  • Çiy noktasının altında çalışan bütün hattı yalıtın; makine içi kolektörleri ve vana gövdelerini de dahil edin. Bir tek yalıtımsız rakor, tabaka üzerine damlamaya yeter.
  • Devre sayısı birden fazlaysa her seviyeyi kendi karışım grubuyla ayırın. Ortak dönüş hattında farklı sıcaklıkların karışması, tank sıcaklığını dalgalandırıp kompresörü kısa çevrime sokar.
  • Baskı makinesi üreticisi su şartı veriyorsa plakalı eşanjörle ayrım yapın; makine tarafında dolaşan suyu şartlandırın, chiller tarafını açık tank suyuyla bırakın.
  • Dönüş hattına pislik tutucu, temperleme devresine ince filtre koyun. Tankı ayda bir açıp dip çamurunu alın; matbaada bu çamur kaçınılmaz olarak birikir.
  • Yük iş değişimlerinde basamaklı geliyorsa (makine dururken kurutucular kapanır) tampon hacmi artırın. 200 kW ve üstündeki KPLN 200.2 gibi modellerde tank opsiyonel olduğu için tampon hacim ve pompa grubu tesis tarafında ayrıca projelendirilir.
  • Üç vardiya çalışan tesislerde iki küçük ünite, tek büyük üniteye göre daha güvenlidir; birinde bakım varken hat tamamen durmaz. Çok kompresörlü modeller kısmi yükte kademe verdiği için tek üniteyle de belirli bir esneklik sağlanır.
  • Boru hattı çatı veya dış cephe geçiyorsa donma koruması planlayın; glikol oranı kapasiteyi ve basınç kaybını değiştirdiği için seçim aşamasında belirtilmelidir.

Matbaa dışında benzer sıcaklık kararlılığı isteyen bir başka alan için plastik enjeksiyon sayfasına bakabilirsiniz.

Seçim için

Devre debilerinizi, gidiş-dönüş sıcaklıklarınızı ve makine sayısını iletirseniz uygun KPLN modelini birlikte belirleyelim: teklif formu.

Kapasite notu. Karşılaştırma tablolarındaki kW ve kcal/h değerleri 12/7 °C su giriş/çıkış ve 35 °C ortam koşulu içindir. Gidiş suyu sıcaklığı düştükçe ya da ortam sıcaklığı yükseldikçe aynı grubun kapasitesi düşer; glikol katkısı da ısı taşıma kapasitesini azaltır. 7 °C altı su ya da glikollü devre gerektiren proseslerde model, katalog tablosundan değil çalışma noktasına göre hesaplanarak seçilir — değerlerinizi iletin, hesabı birlikte yapalım.

Bu uygulama için önerilen modeller

Tek başına nemlendirme suyu devresi ya da birkaç tabaka ofset makinesi olan küçük matbaalar için; 4,5 m³/h debi bu devrelerin tipik 1-3 m³/h ihtiyacını karşılar.

18 °C civarında çalışan bir CI flekso silindir ve mürekkep devresi için uygun; yüksek su sıcaklığında nominal 40,7 kW'ın üzerinde kapasite verir.

Flekso ve ofset devrelerinin tek üniteden beslendiği karma tesislerde; 13,0 m³/h debi ve 300 litrelik tank iki devrenin toplamını rahat taşır.

Heatset soğutma silindirleri veya çok sayıda UV ünitesi bulunan büyük tesislerde; iki kompresör kademesi vardiya arası yük değişimini karşılar.

Sıkça sorulanlar

TEKLİF

Kapasitenizi biliyorsanız model seçin,
bilmiyorsanız birlikte hesaplayalım.

Debi, hedef su sıcaklığı ve ortam sıcaklığını iletin; uygun modeli ve yaklaşık yatırım aralığını çalışma günü içinde dönelim.