Технология изготовления журнала

Подвижность воздуха начинает ощущаться при скорости V> 0,15 м/с. Ее действие на организм человека проявляется  в совокупности с температурой воздуха tB и человеческого тела tЧ , а также относительной влажностью Вo . При tB<tЧ с увеличением V усиливается теплоотдача конвекцией и испарением (когда невысока Вo_), следовательно, улучшается самочувствие и повышается работоспособность человека. Однако при чрезмерно низкой tB наступает значительное превышение теплопотерь над теплообразованием и как следствие переохлаждение организма, что усиливается при повышении Вo.

 

На этой основе принято  считать скорости движения воздуха  оптимальными 0,3 — 0,5 м/с и допустимыми 0,2 — 1,0 м/с.

Таблица - Оптимальные и  допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений.

Таблица 5.1.1.

Сезон года	Категория работ	Температура воздуха, oC	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Оптимальные
Холодный  и переходной периоды года	Легкая I	20-23	60-40	0,2
	Сред. тяжести IIа	18-20	60-40	0,2
	Сред. тяжести IIб	17-19	60-40	0,3
	Легкая I	16-18	60-40	0,3
	Легкая I	22-25	60-40	0,2
	Сред. тяжести IIа	21-23	60-40	0,3
	Сред. тяжести IIб	20-22	60-40	0,4
	Тяжелая III
Допустимые
Холодный  и переходной периоды года	Легкая I	19-25	75	0,2
	Сред. тяжести IIа	17-23	75	0,3
	Сред.	15-21	75	0,4
	тяжести IIб
	Тяжелая III	13-19	75	0,5
еплый период года	С незначи- тельным избытком явного тепла	Не более чем на 3 выше t* (но не более 28)	не более: при 28 0C 55 при 27 0C 60 при 26 0C 65 при 25 0C 70 при 24 0C 75	0,2-0,5
				0,2-0,5
		то же, но не более 26		0,3-0,7
				0,3-0,7
	Со  значительным избытком явного тепла	не более чем на 5 выше t* (но не более 28)		0,2-0,5
				0,2-0,5
		то же, но не более 26		0,5-1,0

 

 

Особенности и  проблемы проектирования климатических  систем типографий

 

Для таких объектов, как  типографии, характерно наличие большого количества бумаги и краски, печатных станков различных типов, сушильных и складских помещений, брошюровочных и переплетных цехов. В каждом помещении предъявляются свои требования к микроклимату и воздухообмену: в одном случае необходимо обеспечить длительное хранение бумаги без ее порчи, в другом — удаление из рабочей зоны вредных веществ, в третьем — просушку отпечатанных листов… При этом станки выделяют большое количество тепла, которое необходимо отводить.

Основная проблема при  проектировании систем вентиляции и  кондиционирования типографий — отсутствие специализированных нормативов. Как правило, ссылаются на следующие четыре документа:

ОНТП 6–85 «Общесоюзные нормы  технологического проектирования предприятий  полиграфической промышленности. Производство офсетной печати».

ВНТП-08–87 «Ведомственные нормы  технологического проектирования предприятий полиграфической промышленности — складские и вспомогательные помещения».

ВНТП 5–85 «Ведомственные нормы  технологического проектирования предприятий  полиграфической промышленности —  брошюровочно-переплетное и отделочное производство».

ПОТ РО 29–001–2002 «Правила по охране труда для полиграфических  предприятий».

 Однако первые три  документа, выпущенные в 1985–1987 годах, во многом устарели. Кроме  того, они предназначены для больших  типографских фабрик, характерных  для советского времени, а не  для современных частных типографий. Сказывается и прогресс в области  печатных станков: новое оборудование более компактно и производительно, а это повышает удельные выбросы вредных веществ.

Но перед тем как  обсудить требования к системам вентиляции и кондиционирования типографий, посмотрим, чем грозит недостаток в их мощности или полное отсутствие.

 

Особенности помещений, в которых хранится бумага

 

Продукция, выпускаемая типографиями, довольно требовательна к микроклимату помещений, где она производится и брошюруется. Для бумаги очень  важно соблюдение заданных показателей  температуры и влажности.

Очевидно, что наиболее сложной  проблемой является поддержание  влажности, особенно в зимнее время. Нарушение влажностного режима приводит к плачевным результатам. Во-первых, бумага с только что нанесенной краской имеет повышенную влажность. В сухом помещении бумага уменьшается в размерах, что затрудняет процесс печати в несколько прогонов. Во-вторых, сухая бумага способна накапливать статическое электричество, что усложняет работу типографии. В-третьих, сухая бумага более ломка, она чаще рвется. Наконец, сухой воздух вызывает коробление бумаги при хранении в стопке, так как края бумаги сохнут быстрее середины листа. Аналогичное явление происходит и при большой разнице температур бумаги и воздуха в помещении.

Производители бумаги вправе указывать собственные требования к ее хранению. Обычно заявляется температура 17–19 °C и относительная влажность 30–50 %. При этом следует помнить, что бумага гигроскопична: она быстро впитывает и отдает накопленную влагу. Влажность ниже 30 % грозит разрушением бумаги, а выше 60 % — поражением грибком и микроорганизмами. Допустимое суточное колебание температуры — не более 3 °C, влажности — не более 5 %.

Примеси в воздухе также  оказывают негативное действие на бумагу. Например, оксид серы, азота и  озон впитываются бумагой и реагируют  с влагой, образуя кислоты, разрушающие структуру бумаги. Запыленность, дым и грязь затемняют бумагу и стирают краску.

С точки зрения кондиционирования  отметим, что если в помещение  вносится свеженапечатанная продукция, то система охлаждения должна быть способной охладить ее. При этом в расчетах принимают теплоемкость бумаги, равной 1500 Дж/(кг•°C). Плотность бумаги варьируется в зависимости от качества и составляет от 650 до 950 кг/м³ (в среднем 800 кг/м³). Рекомендуемое время акклиматизации бумаги приведено в таблице 1.

В качестве примера рассчитаем, какую нагрузку на систему кондиционирования создают 400 кубометров бумаги в упаковках по 1 м3, если их нужно охладить с 55 до 20 °C.

 

Особенности технологических  помещений

Вентиляция

 

С точки зрения вентиляции основной проблемой помещений с  печатными станками является удаление образующихся вредных веществ. Системы вентиляции здесь, как правило, самые мощные на объекте. Кратность воздухообмена там может быть более 10.

При этом каких-либо норм по воздухообмену в типографских цехах  нет. Здесь следует ориентироваться  только на технико-экологические характеристики используемого оборудования: тепловыделение и объемы выделения вредных веществ.

Кроме того, помещения, где  производится печать, часто имеют  повышенную взрыво и пожароопасность. С точки зрения вентиляции это означает, что нужна изоляция воздуховодов, установка клапанов и проведение других противопожарных мероприятий.

 

Подача большого количества воздуха на малых площадях также  является непростой задачей. Во избежание негативного влияния на процессы печати расчетная скорость воздуха не должна превышать 0,5 м/с. Кроме того, скорость воздуха также является одним из критериев для создания оптимального микроклимата для постоянных рабочих мест. Рекомендуемая подвижность составляет 0,2 м/с.

Низкая скорость при высоком  его расходе достигается использованием специальных воздухораспределителей, выдающих не прямую дальнобойную струю, а турбулизированный поток. Это  позволяет подавать большие объемы воздуха на минимальном расстоянии от рабочей зоны. Приведем два варианта реализации такого решения.

Во-первых, это использование  устройств типа 1 ВПТ/1 ВПТР (см. рис. 3). Форма ячеек и их взаимное расположение позволяют создавать закрученную струю воздуха различных типов благодаря возможности индивидуального поворота каждой ячейки. При этом получаются конические, 1-, 2-, 3-, 4 сторонние веерные, настилающиеся и закрученные струи воздуха.

Во-вторых, с поставленной задачей хорошо справляются воздухораспределители в виде перфорированных воздуховодов диаметром от 200 до 500 мм.

Вариант этого решения  — применение текстильных воздуховодов, изготовленных не из оцинкованной стали, а из ткани — проницаемой или непроницаемой. В первом случае воздух выходит равномерно по всей поверхности воздуховода, во втором — через ряд специально проделанных отверстий. Рекомендуемая скорость на входе в проницаемый текстильный воздуховод составляет 5–7 м/с, в непроницаемый — 7–12 м/с, скорость выходящего воздуха равна соответственно 0,02–0,5 и 4–10 м/с.

 

 

 

 

Кондиционирование

 

Большое значение имеет и  точность поддержания температуры. Так, печать при растущей температуре, например с 19 °C утром до 23 °C днем, нанесет  гораздо более существенный вред, чем работа при постоянной, пусть  и более высокой температуре. При изменении температуры меняются вязкость краски, характеристики ее взаимодействия с бумагой, показатели растискивания. Изменяется и размер бумаги, и состав увлажняющего раствора, что станет очевидным после печати второго слоя.

Более того, новое термальное оборудование CtP (Comuter-to-Plate) требует заведомо более точного поддержания температуры, для чего следует применять прецизионные кондиционеры.

При проектировании системы  кондиционирования следует иметь  в виду, что для непосредственного охлаждения в некоторых станках предусмотрены присоединительные отверстия для подводки ответных трубопроводов с теплоносителем. И еще — учитывая высокую кратность воздухообмена, имеет смысл встраивать модули охлаждения непосредственно в воздуховод. Во-первых, в технологические помещения не рекомендуется подавать теплый воздух с улицы, так как это ведет к понижению точности поддержания температуры. Во-вторых, за счет 10 кратного воздухообмена, например, в помещении площадью 200 м2 (объем 800 м3, расход 8000 м3/ч) можно дополнительно отвести до 15 кВт тепла. Необходимая мощность охладителей при этом составит около 26 кВт.

 

Требования к  микроклимату в помещениях типографии

 

В целом требования к микроклимату помещений типографии можно сформулировать следующим образом: там, где производятся изготовление и подготовка форм, температура  должна быть в пределах 18–22 °C, относительная влажность — 50–60 %; на участках фальцовки, обрезки, склейки — 18–22 °C, 60–70 %; в цехах пробной печати — 20–22 °C, 70–80 %; офсетной печати: 20–24 °C, 50–60 %.

 

Энергосбережение

 

В системах вентиляции и  кондиционирования типографий вопросы  энергосбережения играют немаловажную роль, так как мощность, необходимая для нагрева приточного воздуха в зимнее время даже для небольшого цеха площадью 200 м2, может достигать 90 кВт (для Москвы).

В связи с этим на первое место выходят технические решения  на основе приточно-вытяжных агрегатов с рекуперацией тепла. Данная мера позволяет экономить до 75 % электроэнергии на нагреве приточного воздуха.

Рекуперация окажется полезной и летом: без нее охлаждение приточного воздуха потребует слишком высокой холодопроизводительности системы кондиционирования.

Однако следует отметить, что вытяжной воздух, как правило, содержит вредные вещества. Это предопределяет использование рекуперационных  секций, исключающих возможность  перетечек, то есть рекуператоров с  промежуточным теплоносителем или на основе перекрестноточного теплообменного аппарата.

Применение роторных рекуператоров, несмотря на их высокую эффективность, возможно только при установке соответствующих фильтров.

Еще более экономичным  окажется решение с использованием рекуператоров, позволяющих возвращать не только тепло, но и влагу. Ведь иначе увлажнение воздуха в зимнее время может потребовать огромных энергозатрат на пароувлажнители — на тот же участок площадью 200 м3 потребуется до 50 кг/ч воды, то есть 35 кВт электроэнергии. 

6. Заключение

 

В данной дипломной работе в соответствии с заданием был разработан технологический процесс изготовления журнального издания с иллюстрациями. Определяющим в данной работе стал выбор печатного оборудования, которое определило весь технологический процесс, а также загрузку печатного производства. При выборе оборудования учитывались такие характеристики машин, как скорость, недельная загрузка машины в часах, красочность машины, экономичность печати и другие процессы.

Также была разработана технологическая  схема изготовления журнала, выбор способа печати, выбор материалов, необходимых при печати, выбор допечатного и послепечатного оборудования и материалов.

В экономической части  были произведены расчеты годового фонда времени основной работы оборудования, расчет необходимого количества оборудования, необходимого количества рабочих затраты на оборудования и затраты на зарплату. Полная себестоимость продукции составила 34097,9 тыс. рублей, рентабельность выпуска продукции равно 16,7%.

Таким образом, спроектированное предприятие должно обеспечивать потребности в журнале.