張寶,單虹,趙妍妍
(安徽中煙工業有限責任公司滁州卷煙廠,安徽 滁州 239000)
閃蒸機除梗絲濕団技術改造
張寶,單虹,趙妍妍
(安徽中煙工業有限責任公司滁州卷煙廠,安徽 滁州 239000)
生產過程中,SH8型梗絲膨化干燥系統的閃蒸機出口存在比較嚴重的梗絲濕団問題,濕団在通過流化床時無法被充分烘干,造成梗絲的水分波動,嚴重影響到梗絲水分的標準偏差。為保證產品質量,通過對閃蒸機結構和工作原理的分析與研究,提出具體的改造方案,并進行了閃蒸機結構改造。通過改造前后的濕団重量對比,由原來的每天15kg左右下降到0.5kg以下,梗絲水分穩定,顯著提高了產品質量。
閃蒸機;濕団;結構;改造
滁州卷煙廠所使用SH8型梗絲膨化干燥系統的閃蒸機由于自身結構設計缺陷,造成其出料口存在嚴重濕団問題,影響到梗絲的水分穩定。經過現場觀察與研究測算,最終確定對閃蒸機結構進行改造,改造后的濕団重量由原來的每天15kg左右下降到0.5kg以下,梗絲水分穩定,產品質量顯著提高。
SH8型梗絲膨化干燥系統結構和工作原理如下。
梗絲經由閃蒸機進料罩落入進料氣鎖,同時飽和蒸汽經噴嘴將梗絲噴射到文氏管中,梗絲由于受到高壓、大流量的蒸汽被輸送到閃蒸的出料罩內,由于壓力的突然下降,使梗絲所含水分被瞬間蒸發,而同時梗絲體積也瞬間膨脹,經分料器落到工藝振槽,排出的殘余蒸汽由出料罩內部經排潮系統排出。經過膨化的梗絲,由工藝振槽送入干燥段。
1.2 閃蒸機運行時存在的問題及原因分析
殘余蒸汽在出料罩內壁形成泠凝水,進而沿內壁落入下方梗絲中。運動中的梗絲在受到泠凝水的浸泡后,逐漸形成水漬濕團,而被工藝振槽輸送到流化干燥機中,經干燥處理后不能被烘干成合格水分的梗絲,在干燥機出口處還是呈濕團或結塊狀態,經過水分儀檢測時,造成水分控制系統頻繁進行調整,使得梗絲水分呈現不穩定狀態,最終導致梗絲質量合格率下降。
分析原因有以下幾點。(1)出料罩初始階段內壁處在常溫狀態,當接觸到大量的外排蒸汽時,就會在出料罩內壁形成冷凝水而積露。(2)出料罩頂部的排潮風機做排汽工作時,出料罩出口處的外部環境氣流,就會因出料罩內部呈負壓狀態而源源不斷的補充到出料罩內,與高溫蒸汽形成冷熱對流態勢,使得被排出的蒸汽溫度降低,形成泠凝水而產生積露現象。
2.1 出料罩尺寸的重新設計
考慮到增大閃蒸出料罩內部容積,可以減少排出的蒸汽與內壁的接觸,從而提高排潮效率,現將出料罩高度由1800mm增加500~2300mm,寬度由1280mm增加至1620mm,底口單邊距振槽10mm。由于出料罩高度增加500mm,為保證進料口位置不變和空間增加后起到的效率,汽料分離器頂端口距離出料罩內部頂端的距離同時增加500~1430mm。如圖1所示。

圖1 出料罩尺寸設計圖
2.2 出料罩內壁及下方振槽安裝熱交換裝置
在閃蒸出料罩內壁上加裝一套熱交換裝置,在工作中釋放出熱量使內壁溫度升高,從而使得冷卻水被蒸發成氣體后隨殘余蒸汽一同排出。同時在出料罩底部振槽上也加裝一套熱交換裝置,可以保證即使有殘余的冷凝水滴入下方振槽,也會被及時的蒸發掉,從而杜絕了形成梗絲濕団的可能。
(1)熱交換裝置結構設計。由于出料罩呈長方體,需在其內壁安裝一套熱交換裝置,其四邊的連接分別安裝到出料罩的四壁,再用優質的銅管把各個熱交換器串聯起來,使其首尾相連成為一體的狀態,以保證各熱交換裝置工作時蒸汽相通、熱量相同和性能的穩定,達到增溫去水的效果。如圖2、3所示。

圖2 熱交換裝置正面結構示意圖

圖3 連接管示意圖
(2)加熱冷凝管路的設計。將原有的主蒸汽管路引出兩支路分別連接于出料罩和底部振槽的熱交換裝置中。如圖4所示。
其中主蒸汽一支路通過加熱蒸汽控制檢測閥體直接進入出料罩薄板加熱裝置,另一支路加熱蒸汽進入振槽底部薄板腔體進行加熱,之后再通過一組控制閥體,使得最終的冷凝水進入原有冷凝回路管道。

圖4 蒸汽及冷凝管路示意圖
2.3 更換更大功率的排潮風機
更換大功率排潮風機可以加速出料罩內殘余蒸汽的排出,降低形成冷凝水的可能性。排潮風機選擇的是3kW的離心式風機。理論風量Q0為4600~4960m3/h,實測蒸汽溫度t為120℃。
風機的實際風量Q1=Q0。經計算得到實際風量Q1=3195-3445m3/h。生產中流量計顯示每小時通入700kg蒸汽,壓力為0.1MP,溫度120℃,查看蒸汽密度表可知該工況下的蒸汽密度為0.55783kg/ m3。
生產中實際通入的蒸汽流量Q2=1255m3/h。經比較,Q2<Q1,選擇的風機充分滿足要求。
閃蒸機經過以上3項改造之后,運行穩定,無蒸汽外溢情況,出口濕団現象基本上不再發生,烘梗絲機出口水分的穩定性提高(表1)。

表1 改造前后閃蒸機出口濕団重量對比
通過對閃蒸機結構的改造以及排潮風機的更換,結果顯示閃蒸機出口濕團現象已被完全消除,且改造后設備運行平穩,無蒸汽外溢情況,烘梗絲機出口水分合格率有了明顯提高,各工藝參數得到了良好控制,滿足了生產工藝要求,梗絲質量得到了進一步提升。
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1671-0711(2017)05(下)-0032-02