Климат в типографии. Автоматические системы увлажнения воздуха JS Humidifiers

* При потере бумагой влаги она уменьшается в размерах. Это приводит к трудностям при совмещении красок, особенно при печати в несколько прогонов. Эффективное увлажнение воздуха позволяет без проблем печатать тиражи даже с относительно большими паузами между прогонами
* В стопе края бумаги сохнут гораздо быстрее, чем середина. Это приводит к короблению бумаги и, соответственно, к неправильной подаче бумаги и образованию складок. Эффективное увлажнение воздуха позволяет устранить эту проблему
* Статическое электричество, накапливающееся в сухой бумаге, усложняет процессы подборки, сортировки и укладки печатных листов. Эффективное увлажнение воздуха подавляет статическое электричество, устраняя эти недостатки
* Сухая бумага ломается на сгибах
* Обрыв сухой бумаги при рулонной печати происходит гораздо чаще
* При использовании инфракрасных или других сушек бумага подвергается большим нагрузкам и стрессам. Увлажнение воздуха существенно снижает этот эффект
* Проблема с высыханием красок, особенно водных
* Эффективное увлажнение воздуха позволяет уменьшить запыленность помещения. Относительная влажность воздуха 50-55% является более комфортной для человека
* Увлажнение обладает сильным охлаждающим эффектом, что позволяет в летний период поддерживать нужную температуру в помещении при меньшем количестве кондиционеров

Низкая влажность воздуха в типографии является источником множества проблем. Многие читатели, скорее всего, знакомы с ними на собственном опыте. Большинство типов бумаг стабильны при относительной влажности воздуха 50--55%, однако значительную часть времени года она заметно ниже. Полезной может оказаться информация о механизме этого явления и методах борьбы с ним.
Прежде всего, вспомним, что все эти проблемы заметно обостряются в холодное время года. Почему? Это связано с тем, что определяющей, в подавляющем большинстве случаев, является не абсолютная, а относительная влажность воздуха. Именно она определяет важную для практического использования степень влажности любых материалов, в том числе, воздуха, бумаги, древесины и т.д.
Одно из определений относительной влажности воздуха гласит, что этот физический параметр равен отношению количества водяного пара (проще говоря, воды) к максимально возможному количеству водяного пара в заданном объеме воздуха при данной температуре. При этом с ростом температуры растет максимальное количество воды, которое может содержаться в воздухе. Отсюда следует вывод, что при одном и том же абсолютном количестве влаги в воздухе с изменением температуры неизбежно будет меняться относительная влажность воздуха.
Приведем характерный пример. Пусть температура и влажность наружного воздуха составляет - 10 °С и 80%. По психрометрической таблице (рис.1) находим, что в одном килограмме такого воздуха содержится примерно 1 грамм воды. Тот же воздух попадает через вентиляцию в помещение и нагревается до 25 °С. По таблице определяем, что при этой температуре воздух может содержать максимум 20 грамм воды, т.е. его относительная влажность составит 5% (1/20), что и имеет место в наших типографиях. Вот отсюда и все проблемы! Во многих российских регионах это происходит практически на протяжении всего года.
Попробуем подсчитать для этой ситуации количество воды, которое нужно испарить в воздухе, чтобы достичь оптимальной для полиграфии относительной влажности 50-55%. Тем самым, кстати, мы произведем ориентировочный расчет производительности системы увлажнения воздуха.
Дополнительно нам потребуется информация об объеме помещения и скорости обмена воздуха в нем. В качестве реального примера возьмем помещение объемом 1000 кубометров и одну смену воздуха в час. В холодное время года скорость обмена воздуха редко бывает большей. Для упрощения расчета допустим, что наружный воздух вообще не содержит воды. Такое допущение справедливо, так как в нашем случае даст ошибку порядка 5% в большую сторону, что даже полезно - будет небольшой запас по производительности.
В итоге формула будет выглядеть так:
количество воды, которое нужно испарить в воздухе (кг/кг), х объем помещения (в кубометрах) х скорость обмена воздуха х удельную плотность воздуха в искомой точке (кг/ м3).
В данном случае по таблице находим, что при 50% относительной влажности и 25 °С воздух должен содержать 10 грамм влаги на килограмм воздуха и имеет при этом плотность 1,16 кг/м3 (в таблице указывается обратная величина - удельный объем в м3/кг). Дальнейший простой расчет показывает, что нам необходимо испарять каждый час 11,6 кг или, округляя, 12 литров воды. При скорости обмена воздуха в помещении два раза в час, что вполне возможно при хорошей приточно-вытяжной вентиляции, это число удвоится и составит порядка 24 литров в час.
Такое количество воды подручными средствами распылить сложно. Существуют разные способы увлажнения воздуха. Бытовые паровые системы, например, представляют собой по сути чайники, испаряющие воду при помощи кипячения. Их недостатками являются низкая производительность и невозможность автоматического контроля относительной влажности. Паровые системы встроены, как правило, также и в централизованные климатические системы и наряду с кондиционированием осуществляют увлажнение воздуха. Однако такие системы весьма дороги и громоздки.
Дисковые механические распылители относительно недороги, однако в силу конструктивных особенностей имеют ограниченное распространение. Это связано, прежде всего, с низкой защищенностью таких систем от образования в них бактерий. В дополнение к этому во время своей работы они образуют не только пылеобразный аэрозоль, но и большое количество крупных капель. А это крайне нежелательно при соседстве с дорогостоящим оборудованием.
Существуют и другие конструкции, например, ультразвуковые увлажнители воздуха, однако наиболее эффективными и часто используемыми являются форсуночные системы. Это объясняется тем, что такие системы при относительно невысокой стоимости наиболее гигиеничны (так как полностью закрыты), компактны, легко монтируются, позволяют получить равномерную влажность в помещении любого размера, и требуют минимального вмешательства для обслуживания. Фактически такие системы могут работать годами без обслуживания.
В качестве примера рассмотрим оборудование английской компании JS Humidifiers. Системы увлажнения этого производителя используются на многих предприятиях Европы, таких, как заводы Ford, табачные и текстильные фабрики, крупные типографии. Системы JS Humidifiers также установлены на крупных бумагоперерабатывающих комбинатах Европы: Duni Paper Mills, Aylesford Newsprint, Storo Enso, M-real и многих других.
На рис.2 представлена блок-схема системы. К панели управления подводятся очищенные от механических примесей воздух и вода под определенным давлением. Выносной датчик влажности и электроника панели управления осуществляют полностью автоматический контроль над форсунками и поддержание относительной влажности воздуха на заданном уровне. Ультрафиолетовый облучатель осуществляет стерилизацию воды для безопасности персонала, работающего в помещении. В дальнейшем, после управляющей панели, воздух и вода подводятся к форсункам, которые и распыляют воду.
Производительность форсунок колеблется от 2,5 до 6,5 литров в час. Выбор типа форсунок зависит от высоты потолков, наличия препятствий на пути струи - аэрозоли и т.д. Наиболее универсальными, с точки зрения размещения, являются форсунки производительностью 2,5 литра в час.
Изготовитель гарантирует полное отсутствие капель и длительную работу системы без обслуживания. Это обеспечивается самоочищающейся конструкцией форсунок, специальными циклами самоочистки и высоким качеством изготовления. Немаловажным фактором является легкость сборки системы, изначально ориентированной на самостоятельный монтаж потребителем.
Для приведенного выше примера можно использовать, например, шесть 2,5-литровых форсунок. Это обеспечит распыление 15 литров воды в час. При этом система легко наращивается добавлением форсунок.
Опыт многих компаний, и мы не исключение, свидетельствует о том, что установка системы увлажнения воздуха в типографии стоит каждой вложенной в нее копейки. Зачастую исчезают многие проблемы, не связанные, на первый взгляд, с климатикой, но отнимавшие время, нервы и деньги. В любом случае, даже несколько спасенных от ножа важных тиражей того стоят.
Получить дополнительную информацию и ознакомиться с работой системы можно в компании InitPress.