淺析減少薄板烘絲機(jī)加熱板泄漏的實(shí)踐方法

崔峰

摘要：針對薄板烘絲機(jī)加熱板泄漏的現(xiàn)象， 從熱力學(xué)原理、 系統(tǒng)工作原理、 加熱板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備工作原理等角度，分析加熱薄板泄漏的原因，通過分析總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐中的優(yōu)化操作方法，來消除加熱薄板的熱應(yīng)力及應(yīng)變。經(jīng)過改進(jìn)，加熱薄板泄漏的現(xiàn)象得到有效解決，從而保證了加工后煙絲的質(zhì)量。烘絲機(jī)是卷煙制絲生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，其主要用途是對切絲后的煙絲進(jìn)行烘干處理，使其水分達(dá)到工藝要求;同時(shí)提高煙絲的填充力，降低卷煙消耗。

關(guān)鍵詞：烘絲機(jī) 加熱薄板 泄漏 水錘 工作壓力

（一）薄板烘絲機(jī)設(shè)備原理及目前存在的問題

薄板烘絲機(jī)是制絲車間重要的生產(chǎn)設(shè)備之一，在烘絲工序廣泛應(yīng)用。薄板烘絲機(jī)的關(guān)鍵部件為加熱薄板，加熱薄板由不銹鋼薄板沖壓成型、并經(jīng)焊接而成。在生產(chǎn)中，蒸汽在加熱薄

板沖壓成型的管道中流動(dòng)， 提高加熱薄板的溫度 （筒壁溫度）;通過改變蒸汽壓力開度， 改變筒壁溫度，從而控制烘絲水分。其優(yōu)點(diǎn)是加熱效率高、溫度響應(yīng)快、易于控制。

然而，薄板烘絲機(jī)在生產(chǎn)過程中，存在加熱薄板焊縫開裂，導(dǎo)致蒸汽泄漏的現(xiàn)象，造成烘絲水分波動(dòng)較大，煙絲結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響煙絲質(zhì)量。

（二）加熱薄板泄漏的主要原因及機(jī)理

1烘絲機(jī)加熱薄板在預(yù)熱過程中受到熱應(yīng)力的影響，受熱變形不均， 造成薄板焊縫開裂，引起泄漏。

薄板烘絲機(jī)投料生產(chǎn)初期的時(shí)候， 加熱薄板受到急劇的加熱。 對烘絲機(jī)預(yù)熱過程的SPC曲線進(jìn)行分析，筒壁溫度設(shè)定 135℃，但是筒壁溫度最高峰值達(dá)到 145℃，而且是在 2 分鐘左右從100℃升到 135℃。發(fā)現(xiàn)在烘絲機(jī)生產(chǎn)升溫階段筒壁溫度變化率較大，極易產(chǎn)生熱沖擊。在生產(chǎn)過程中，溫度變化率較小，加熱薄板熱應(yīng)力較小。故認(rèn)為在烘絲機(jī)預(yù)熱階段，加熱薄板受到急劇的加熱，其內(nèi)部將產(chǎn)生很大的溫差，從而引起很大的沖擊熱應(yīng)力，易造成加熱薄板焊縫開裂泄漏。

2烘絲機(jī)加熱薄板在開啟閥門過程中受到蒸汽水錘的沖擊，造成薄板焊縫開裂，引起泄漏。

引起水錘的基本原因是： 1）當(dāng)蒸汽管道的閥門突然關(guān)閉或開啟時(shí)， 因瞬時(shí)流速發(fā)生急劇變化，引起冷凝水流速迅速改變，而使壓力顯著變化。 2）管道上止回閥失靈，也會(huì)發(fā)生水錘現(xiàn)象。 3）在蒸汽管道中，若暖管不充分，疏水不徹底，導(dǎo)致送出的蒸汽部分凝結(jié)成水，體積突然縮小，造成局部真空，周圍介質(zhì)將高速向此處沖擊，也會(huì)發(fā)出巨大的音響和振動(dòng)。

3在烘絲機(jī)預(yù)熱啟動(dòng)的過程，受到水錘沖擊，特別是在烘絲機(jī)預(yù)熱階段初期過程中，蒸汽壓力迅速提高，引起冷凝水流速的急劇改變，從而造成瞬時(shí)壓力迅速變化，產(chǎn)生水錘現(xiàn)象，造成烘絲機(jī)滾筒加熱薄板發(fā)出劇烈“噼噼啪啪”的響聲，同時(shí)滾筒出料端（進(jìn)汽端）產(chǎn)生劇烈震動(dòng);有時(shí)由于操作人員操作不當(dāng)，未對蒸汽管道進(jìn)行充分的暖管，蒸汽在加熱薄板內(nèi)迅速凝結(jié)成大量冷凝水，造成疏水能力下降，出現(xiàn)冷凝水儲(chǔ)罐內(nèi)冷凝水溢出現(xiàn)象。水錘的產(chǎn)生，進(jìn)一步造成加熱薄板焊縫開裂的傾向，引起泄漏。

（四）烘絲機(jī)加熱薄板泄漏的解決方法

通過上面的論述分析，造成加熱薄板泄漏的主要原因有三點(diǎn)，一是加熱薄板在預(yù)熱過程中受到熱應(yīng)力的影響， 受熱變形， 造成薄板焊縫開裂; 二是加熱薄板在開啟閥門過程中受到蒸汽水錘的沖擊， 造成薄板焊縫開裂;三是加熱薄板在預(yù)熱過程中，未對蒸汽管道進(jìn)行充分的暖管，蒸汽在加熱薄板內(nèi)迅速凝結(jié)成大量冷凝水，對管路形成水錘現(xiàn)象導(dǎo)致開裂。在上述三個(gè)原因中均與烘絲機(jī)預(yù)熱階段加熱薄板受到急劇的加熱有關(guān)，為此，應(yīng)盡量保證此階段蒸汽壓力平穩(wěn)變化，減少對加熱薄板的熱沖擊。

對烘絲機(jī)預(yù)熱程序進(jìn)行優(yōu)化，減小熱變形

烘絲機(jī)預(yù)熱過程中控曲線進(jìn)行分析，如果能夠?qū)︻A(yù)熱程序進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化，降低筒壁溫度（壓力）峰值就能減少了沖擊熱應(yīng)力，有效的保護(hù)烘絲機(jī)加熱薄板，延長其使用壽命。針對上述情況，與電器維修人員從主控程序中對預(yù)熱溫度控制進(jìn)行跳轉(zhuǎn)后分步調(diào)節(jié)，增加了 115℃、130℃兩級控制。完成優(yōu)化后對生產(chǎn)進(jìn)行了跟蹤觀察， 預(yù)熱筒壁溫度（壓力）峰值、閥門開啟度峰值都有了明顯的下降，時(shí)間增加了一倍。從而減少了沖擊熱應(yīng)力。

規(guī)范烘絲機(jī)的預(yù)熱步驟，減小熱沖擊

烘絲機(jī)冷機(jī)預(yù)熱的過程中，烘絲機(jī)加熱薄板會(huì)產(chǎn)生“噼噼啪啪”響聲，同時(shí)滾筒出料端產(chǎn)生劇烈震動(dòng)。通過觀察和分析， 產(chǎn)生上述情況與預(yù)熱步驟有關(guān)， 暖管不充分，疏水不徹底。

因此進(jìn)一步規(guī)范烘絲機(jī)的預(yù)熱步驟：

（1）打開主蒸汽疏水直排閥、減壓后蒸汽疏水直排閥;

（2）緩慢打開主蒸汽閥，仔細(xì)觀察蒸汽管道工作情況（有無震動(dòng)、有無異響） ，如果正常，可繼續(xù)打開;

（3）當(dāng)主蒸汽閥全開后，大約 15 分鐘后，打開主蒸汽直排閥門，觀察冷凝水液位計(jì)降至綠區(qū)，直排出水口無冷凝水排出方可進(jìn)行下一步操作

（4）打開薄板烘絲烘筒工作壓力閥門;并打開薄板疏水直排閥;

（5）緩慢逐級增大打開烘筒蒸汽工作壓力閥，仔細(xì)觀察蒸汽管道及熱風(fēng)加熱器工作情況（有無震動(dòng)、有無異響），如果正常，可繼續(xù)打開;

（6）當(dāng)烘筒蒸汽工作壓力蒸汽閥打開至生產(chǎn)工作要求溫度， 注意觀察滾筒出料端薄板進(jìn)口溫度和出口溫度， 以及進(jìn)口壓力;

（7）當(dāng)滾筒出料端薄板工作蒸汽溫度和回水溫度同時(shí)向上升， 且兩者溫差越來越接近時(shí)且穩(wěn)定相差10℃， 將薄板疏水直排閥關(guān)閉;

（8）觀察烘絲機(jī)預(yù)熱趨勢圖，如果平滑且無波動(dòng)，方可進(jìn)料生產(chǎn)。通過規(guī)范烘絲機(jī)預(yù)熱步驟后，烘絲機(jī)“噼噼啪啪”響聲消失了，滾筒出料端劇烈震動(dòng)也沒有了。

通過這次對烘絲機(jī)預(yù)熱工況的改進(jìn)，烘絲機(jī)加熱薄板泄漏的現(xiàn)象得到明顯改善，保證了烘后煙絲的質(zhì)量。