WZ型真空回潮機(jī)真空系統(tǒng)的改進(jìn)

【摘要】WZ1004-NN系列型噴射式真空回潮機(jī)是卷煙制絲生產(chǎn)線上片煙處理的關(guān)鍵工序，其主要作用是對分切機(jī)切下的煙片進(jìn)行真空回潮處理，經(jīng)過真空回潮處理后的片煙水分可以增加3%～5%，溫度可以達(dá)到70℃，從而提高煙片的柔軟性、抗破碎性、減少煙片中的青雜氣，并殺死片煙中存在的蟲卵。

【關(guān)鍵詞】真空回潮

一、設(shè)備的主要構(gòu)造及工作原理

WZ1004-NN系列型噴射式真空回潮機(jī)主要由以下六大部分組成：即箱體、抽真空系統(tǒng)、增濕系統(tǒng)、蒸汽分配系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。其工作原理是：物料進(jìn)入箱體后啟動二級噴射泵抽真空，當(dāng)抽到一定真空度后，一級噴射泵加入抽真空，真空度繼續(xù)下降，當(dāng)真空度達(dá)到標(biāo)定值時，抽真空系統(tǒng)停止工作；關(guān)閉真空閥，同時增濕系統(tǒng)工作，向箱體內(nèi)噴入混合后的增濕汽和增濕水；當(dāng)增濕到一定值時，再抽真空到標(biāo)定值，然后關(guān)閉真空閥，同時增濕系統(tǒng)再次工作，循環(huán)次數(shù)的多少根據(jù)工藝要求確定。當(dāng)滿足工藝要求后，破真空，開門，運(yùn)出已增溫增濕的煙片，完成整個回潮過程。該設(shè)備從2004年開始投入使用以來，就整體而言系統(tǒng)存在的主要問題是：抽吸到工作真空度666Pa時間長較，蒸汽使用量大，能耗高。

二、設(shè)備使用存在的問題和缺陷

通過對系統(tǒng)工作原理和相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究分析，我們發(fā)現(xiàn)其中造成能耗高的主要因素有：

1、現(xiàn)在所采用的二級兩泵式由于兩臺末級真空泵并聯(lián)，并安裝2#冷凝器上部，致使末級輔泵抽氣量較大，當(dāng)兩臺末級泵同時開啟時，抽空過程中流道的瓶頸存在于二級蒸汽泵喉管處。要克服這一缺陷，其中末級主泵必須安裝在2#冷凝器、末級輔泵必須安裝在1#冷凝器，這樣就避免了大抽氣量時系統(tǒng)中存在瓶頸；二次及三次抽空時、開啟1#冷凝器和末級主泵即可；冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的供、排水泵連續(xù)不停工作也是造成能耗高的主要因素。

2、原機(jī)加潮系統(tǒng)采用的是“牛角對噴”型式的加潮器，其不足之處是由于混合距離短、時間短，一級水汽混合不充分、霧化效果差，水汽損耗較大。

三、改進(jìn)思路

基于以上分析做出以下改進(jìn)方案

1、抽真空系統(tǒng)采用四級五泵式真空系統(tǒng)，代替原機(jī)的一套二級三泵真空系統(tǒng)提高設(shè)備工作真空度、縮短工作周期，解決回透率低、產(chǎn)能無法提高的問題。

原二級三泵真空系統(tǒng)簡單示意圖如下：

采用這種方式造成能耗高的原因是因?yàn)槊考壵羝麌娚浔玫膲嚎s比較大、因而蒸汽能耗較大。根據(jù)計算一套二級三泵的蒸汽平均能耗為2371.2kg/h，每蒸處理每噸煙葉的耗蒸汽量為1185.6kg，能耗之大顯而易見。

四級五泵式真空系統(tǒng)簡單示意圖如下：

改造后由于蒸汽噴射泵是多級接力式的，因而每級蒸汽噴射泵壓縮比與改造前相比大大減小，因此設(shè)備效率較高、能耗較小。

其工作原理圖如下

此外，與之配套的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)也相應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)，其主要內(nèi)容是由原設(shè)備冷卻水系統(tǒng)在整個工作周期都一直在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)改為根據(jù)實(shí)際需要間斷性供、排水。

改進(jìn)后的原理圖為：

A僅當(dāng)真空系統(tǒng)抽空需要冷卻水時，供水泵才啟動；當(dāng)真空系統(tǒng)不需要冷卻水時水泵停止，經(jīng)過測算每蒸煙供水泵啟動時間為7min。

B僅當(dāng)真空水箱排水時排水泵才啟動。抽空工作時冷凝水貯存在真空水箱內(nèi)，抽空結(jié)束后，系統(tǒng)壓力降低，然后采用普通管道泵排水，因此排水泵間斷排水，每蒸煙排水泵工作時間約為6min。

2、增濕系統(tǒng)采用“二級引射旋流對撞式”結(jié)構(gòu)，代替原機(jī)“牛角對噴”型式的加潮器，解決能耗較大問題。

原加潮系統(tǒng)原理圖為：

由原理圖可知，原機(jī)的加潮系統(tǒng)采用兩級霧化的雙介質(zhì)噴嘴，第一級采用拉瓦爾噴嘴（水汽），第二級采用牛角噴嘴對噴。其存在的不足：

A由于混合距離短、時間短，因此一級水汽混合不充分、霧化效果差；

B牛角對噴式霧化是一種粗放式的方式，霧化效果不理想、水汽損耗較大。

改進(jìn)后的加潮原理圖為：

系統(tǒng)采用“二級引射旋流對撞式加潮器”，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：（1）加潮器內(nèi)置二級引射集成，增大汽水強(qiáng)制混合程度，是實(shí)現(xiàn)汽水充分混合的較理想結(jié)構(gòu)。（2）引射器出口采用旋流對撞結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)蒸汽霧化程度。（3）回潮箱內(nèi)設(shè)置霧化罩，減少明水迸濺，杜絕水漬煙。安裝位置在箱體頂部，杜絕了棚板兩側(cè)因溫差而形成冷凝水的弊端。

四、改造后效果驗(yàn)證

改造完成后，從工作條件、工藝參數(shù)、能耗和經(jīng)濟(jì)效益四個方面，最改造效果進(jìn)行了全面的測試和評價，其主要指標(biāo)如下：

1.工作條件對比

序號項目改造前改造后備注

1蒸汽壓力，MPa≥0.8≥0.6表壓

2增濕水壓力，MPa≥0.3≥0.1表壓

3.冷卻水入口壓力，MPa≥0.2≥0.1表壓

2.工藝參數(shù)對比

序號項目改造前改造后備注

1工作真空度，Pa666～1066.6266～666

2工作周期，min25～3017

3回潮后煙葉溫度，0C65～80（不可調(diào)）55～70（可調(diào)）

4回透率，%≤95≥97

5裝機(jī)功率，kw2525含水循環(huán)

3.能耗對比

序號項目改造前改造后備注

1飽和蒸汽耗量，kg/蒸1200 350

2耗水量，kg/蒸600 260

3耗電，KWh/蒸123.5

4.經(jīng)濟(jì)效益分析

序號項目改造前改造后

1噸煙抽空耗汽量，kg600175

2噸煙耗電量，KWh 62

3處理0.378萬噸煙抽空耗汽量，噸2268661.5

4處理0.378萬噸煙電耗量，KWh2.268萬0.756萬

5處理0.378萬噸煙抽空蒸汽費(fèi)用，萬元58.9717.2

6處理0.378萬噸煙電費(fèi)，萬元2.2680.756

由上表可知，每年處理9萬箱卷煙，改造前設(shè)備的運(yùn)行成本為58.97+2.268=61.238萬元，改造后的運(yùn)行成本為17.2+0.756=17.956萬元，每年節(jié)約43.282萬元。

說明：每箱卷煙消耗煙葉按42kg，根據(jù)工藝要求經(jīng)過真空回潮工序的片煙年產(chǎn)量為9萬箱計0.378萬噸，每噸蒸汽260kg，每度電按1元計。

通過對比改進(jìn)前后的各項指標(biāo)可以看出，設(shè)備通過改進(jìn)后，能耗、效率等各項性能指標(biāo)得到了優(yōu)化，效果非常明顯，并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，符合節(jié)能降耗和清潔生產(chǎn)的要求。