氣流烘絲機(jī)干燥管道積水原因與解決方案

金立杰，李 虹

（保定卷煙廠，河北保定 071000）

1 設(shè)備問(wèn)題

氣流烘絲機(jī)（HXD）是卷煙廠制絲線中的葉絲膨脹設(shè)備，利用氣流干燥原理加工葉絲。進(jìn)入HXD 的煙絲含水量在22±1%，溫度在70 ℃左右。在高溫、高速的工藝氣體作用下，煙絲水分被迅速脫至12.5%左右，達(dá)到煙絲干燥定型的目的。HXD 干燥管道由方管、圓管結(jié)合在一起，設(shè)備檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在噴嘴安裝部位的管道底部，出現(xiàn)裂縫并有水滲出，管道底部有水印，干燥管道部分出現(xiàn)裂縫（圖1、圖2）。

圖1 管道內(nèi)部開(kāi)裂

圖2 管道外部裂縫及水漬

2 原因分析

生產(chǎn)過(guò)程中，在方形管部分完成高溫氣體、低溫氣體混合，達(dá)到工藝要求，同時(shí)加入控制水、模擬水。在整個(gè)控制過(guò)程中，控制水的作用是根據(jù)出口水分的波動(dòng)，進(jìn)行流量調(diào)整，可以調(diào)整出口水分的范圍0～2%，控制水貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。模擬水的作用是在HXD 的預(yù)熱階段，模擬水加入，模擬水加入量等于煙絲脫水量，保證系統(tǒng)在預(yù)熱時(shí)狀態(tài)接近生產(chǎn)時(shí)煙絲脫水狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)預(yù)熱與生產(chǎn)無(wú)縫對(duì)接。

煙絲脫水量計(jì)算：脫水量=設(shè)定流量×（入口水分-出口水分/100%-出口水分），模擬水流量=設(shè)定流量×（1-入口水分-出口水分/100%-出口水分）。以生產(chǎn)中設(shè)定流量4200 kg/h、入口水分25%、出口水分15%為例，計(jì)算出煙絲脫水量494 kg/h，可計(jì)算出預(yù)熱階段模擬水加入量494 kg/h。在實(shí)際控制程序中，實(shí)際模擬水注入量=模擬水設(shè)計(jì)量×50%=494×50%=247 kg/h。HXD 預(yù)熱階段后期，實(shí)際加入水量為：模擬水+控制水+蒸汽=247+100+1500=1894 kg/h。由預(yù)熱轉(zhuǎn)換至生產(chǎn)時(shí)，控制水由100 kg/h 變化為200 kg/h，加水量為1994 kg/h。實(shí)際加水量由347 kg/h 變化到447 kg/h，持續(xù)時(shí)間約2 min。在預(yù)熱過(guò)程中部分水不能完全加入到工藝氣體中，水會(huì)積聚在雙源噴嘴安裝部位的管道底部（干燥管道最低點(diǎn)）。隨著生產(chǎn)進(jìn)行，這部分水又被高溫氣體汽化進(jìn)入到工藝氣體中，造成工藝氣體濕含量變化，HXD 出口煙絲水分發(fā)生變化，甚至出現(xiàn)潮團(tuán)煙絲，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

由于霧化噴頭安裝在管道內(nèi)部，管道為不銹鋼材料并且沒(méi)有觀察窗，而且沒(méi)有檢測(cè)積水裝置，無(wú)法判斷是否存在積水。

3 改進(jìn)措施

3.1 解決方案

根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制作積水檢測(cè)與排放裝置，解決以下2個(gè)問(wèn)題。

（1）檢測(cè)管道內(nèi)部是否存在積水，并且可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，調(diào)整設(shè)備相關(guān)工藝參數(shù)，改善雙源噴嘴的霧化效果，消除積水。

（2）可以及時(shí)排除積水，管道內(nèi)產(chǎn)生積水后，可以通過(guò)此裝置快速排出。

3.2 裝置組成

積水檢測(cè)與排放裝置主要由100 mm DN100 不銹鋼管、2個(gè)DN100 連接法蘭、2 個(gè)Z131-8 電磁閥1、1 個(gè)Z131-10 電磁閥2、1 個(gè)DN10 疏水閥、集水器、報(bào)警器及濾網(wǎng)等組成。積水檢測(cè)與排放裝置安裝在排污閥的前段，靠近干燥管道的一側(cè)，連接方式為法蘭連接（圖3）。

圖3 積水檢測(cè)與排放裝置

4 積水檢測(cè)與排放裝置工作流程

4.1 積水檢測(cè)

排污閥安裝位于干燥管道的最低點(diǎn)，靠近雙源噴嘴的位置。在生產(chǎn)過(guò)程中，排污閥關(guān)閉，生產(chǎn)結(jié)束后，對(duì)HXD 進(jìn)行清洗保養(yǎng)時(shí)，排污閥打開(kāi)，排除HXD 清洗時(shí)的污水，清洗結(jié)束后，排污閥關(guān)閉。在HXD 運(yùn)行過(guò)程中，電磁閥1 及電磁閥3 處于常閉狀態(tài)，電磁閥2 處于常開(kāi)狀態(tài)。管道內(nèi)產(chǎn)生積水后，積水通過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后，到達(dá)疏水閥，進(jìn)入疏水閥積水收集桶。當(dāng)積水達(dá)到一定量時(shí)，疏水閥閥門打開(kāi)，經(jīng)過(guò)管道排入下水管，同時(shí)部分積水進(jìn)入集水器。集水器內(nèi)安裝有水量傳感器，當(dāng)傳感器感應(yīng)到水時(shí)，報(bào)警器發(fā)出聲音報(bào)警?？梢酝ㄟ^(guò)積水排放量和排放時(shí)間，判斷雙源噴嘴的霧化效果并進(jìn)行調(diào)整，減少積水，使設(shè)備達(dá)到最佳狀態(tài)。同時(shí)，積水也被及時(shí)、快速排除，消除對(duì)生產(chǎn)的影響。

4.2 管路清洗

在設(shè)備清洗保養(yǎng)時(shí)，含雜物的清洗水在通過(guò)排污閥排放過(guò)程中，一部分水也會(huì)通過(guò)積水排放裝置排除，雜物會(huì)堆積在過(guò)濾網(wǎng)上。為避免雜物進(jìn)入疏水閥，出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，在設(shè)備清洗時(shí)，電磁閥2 關(guān)閉、電磁閥1 與電磁閥3 打開(kāi)，集水器內(nèi)的水排空；同時(shí)引入壓空，反向吹掃過(guò)濾網(wǎng)，使雜物隨清洗水從排污閥排除，及時(shí)清除過(guò)濾網(wǎng)堆積的雜物，保證過(guò)濾網(wǎng)網(wǎng)孔不被堵塞。清洗結(jié)束后，在排污閥關(guān)閉時(shí)，電磁閥2 打開(kāi)、電磁閥1 與電磁閥3 關(guān)閉。

5 效果驗(yàn)證

通過(guò)加裝積水檢測(cè)與排放裝置，在生產(chǎn)的預(yù)熱階段，觀測(cè)排放裝置的排水口，管道積水被排除，排水量約為20 L?？梢酝ㄟ^(guò)積水排放時(shí)間和排量變化，判斷雙源噴嘴的霧化效果，為調(diào)整和維護(hù)設(shè)備，提供準(zhǔn)確依據(jù)。