打葉復(fù)烤企業(yè)煙梗復(fù)烤機(jī)消防系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

劉 剛，劉 星

（湖北煙草金葉復(fù)烤有限責(zé)任公司襄陽(yáng)復(fù)烤廠，湖北襄陽(yáng) 441000）

0 引言

煙梗復(fù)烤機(jī)是打葉復(fù)烤生產(chǎn)線中重要的工藝設(shè)備，承擔(dān)著對(duì)葉梗分離段的出料煙梗進(jìn)行復(fù)烤的工藝任務(wù)，以利于煙梗的存儲(chǔ)，滿足卷煙企業(yè)的個(gè)性化需求。襄陽(yáng)復(fù)烤廠煙梗復(fù)烤機(jī)分為干燥一區(qū)、干燥二區(qū)、冷卻區(qū)，采用上進(jìn)風(fēng)的干燥工藝，干燥區(qū)均由小型離心風(fēng)機(jī)對(duì)空氣進(jìn)行加熱，并且強(qiáng)制熱風(fēng)作有規(guī)律的循環(huán)，使輸送網(wǎng)帶上得到流速均勻的熱風(fēng)。在干燥區(qū)側(cè)室和冷卻區(qū)裝有排潮系統(tǒng)，將干燥過(guò)程中產(chǎn)生的濕度較大、溫度較低的氣體排出。因煙梗原料的特殊性，在干燥工藝過(guò)程中需要將熱風(fēng)溫度加熱至120 ℃，極易引燃煙梗中混雜的紙片、麻、棉、毛發(fā)等雜物。

1 現(xiàn)狀分析

襄陽(yáng)復(fù)烤廠煙梗復(fù)烤機(jī)原有消防系統(tǒng)為蒸汽噴淋系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置在煙梗復(fù)烤機(jī)上方的手動(dòng)閥門進(jìn)行開(kāi)啟，且只有手動(dòng)開(kāi)啟方式，當(dāng)發(fā)現(xiàn)火情后由操作人員到煙梗復(fù)烤機(jī)上方開(kāi)啟閥門。

經(jīng)分析有以下設(shè)計(jì)缺陷：①在時(shí)間上具有滯后性，不能提前發(fā)出預(yù)警信號(hào)通知生產(chǎn)操作人員；②在操作空間上人員在高溫的煙梗復(fù)烤機(jī)上手動(dòng)操作存在安全隱患，極易造成人員傷亡；③在有效性上有缺陷，不能迅速切斷動(dòng)力電源，也不能迅速切斷助燃空氣進(jìn)出通道達(dá)到控制火情的目的。

2 消防系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)思路

針對(duì)以上設(shè)計(jì)缺陷，提出3 種優(yōu)化設(shè)計(jì)措施：①提前發(fā)出預(yù)警信號(hào)，包括監(jiān)控操作界面彈窗報(bào)警和主電控站發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；②將手動(dòng)開(kāi)啟蒸汽電磁閥改為PLC 自動(dòng)控制開(kāi)啟；③在報(bào)警信號(hào)發(fā)出后，立即切斷動(dòng)力電源，讓設(shè)備停止運(yùn)行。在延時(shí)60 s 后開(kāi)啟蒸汽電磁閥并關(guān)閉進(jìn)風(fēng)和排潮管道風(fēng)閥。總體優(yōu)化設(shè)計(jì)方案如圖1 所示。

圖1 總體優(yōu)化設(shè)計(jì)方案示意

3 詳細(xì)設(shè)計(jì)方案

3.1 加裝溫度檢測(cè)裝置和控制電磁閥

煙梗復(fù)烤機(jī)原有溫度檢測(cè)為干燥一區(qū)、干燥二區(qū)、冷卻區(qū)。現(xiàn)增加1 組排潮管道溫度檢測(cè)裝置，并在進(jìn)風(fēng)和排潮風(fēng)管安裝1 組風(fēng)閥控制器（常開(kāi)狀態(tài)），在煙梗復(fù)烤機(jī)頂部消防管道上加裝蒸汽電磁閥（常閉狀態(tài)）。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)關(guān)閉風(fēng)閥讓設(shè)備內(nèi)部與外部隔絕，并打開(kāi)電磁閥使用蒸汽滅火。蒸汽電磁閥和風(fēng)閥電源均取自主令開(kāi)關(guān)上方，保證斷電后能正常動(dòng)作。

3.2 加裝時(shí)間繼電器

因報(bào)警信號(hào)發(fā)出后需切斷動(dòng)力電源，故增加離線時(shí)間繼電器，繼電器電源取自主令開(kāi)關(guān)上端，輸入信號(hào)由PLC 發(fā)出，輸出信號(hào)控制蒸汽電磁閥和進(jìn)風(fēng)、排潮管道風(fēng)閥。

3.3 優(yōu)化后的消防系統(tǒng)工作模式

分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。

手動(dòng)模式：當(dāng)人為發(fā)現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí)，可按下電控柜上的急停按鈕，煙梗復(fù)烤機(jī)將停止運(yùn)行，即刻關(guān)閉風(fēng)閥打開(kāi)蒸汽電磁閥。拔起急停按鈕后恢復(fù)到正常狀態(tài)，手動(dòng)模式也可做為測(cè)試時(shí)使用。

自動(dòng)模式：將煙梗復(fù)烤機(jī)各區(qū)域溫度作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，將干燥區(qū)報(bào)警溫度設(shè)定為140 ℃，當(dāng)任何一個(gè)區(qū)域溫度超過(guò)140 ℃時(shí)主電控柜發(fā)出聲光報(bào)警，集中監(jiān)控界面彈出報(bào)警畫(huà)面提醒生產(chǎn)操作人員。當(dāng)干燥二區(qū)溫度達(dá)到140 ℃且排風(fēng)溫度達(dá)到100 ℃時(shí)PLC 輸出開(kāi)啟計(jì)時(shí)信號(hào)，煙梗復(fù)烤機(jī)動(dòng)力電斷開(kāi)，延時(shí)60 s后關(guān)閉進(jìn)風(fēng)、排潮管道風(fēng)閥、打開(kāi)蒸汽電磁閥。在60 s 內(nèi)操作人員可以排除險(xiǎn)情后按下電控柜上的復(fù)位按鈕，恢復(fù)正常狀態(tài)。

3.4 電氣原理（圖2）

注：KA0 為PLC 輸出開(kāi)啟計(jì)時(shí)信號(hào)，KA1 為自鎖信號(hào)繼電器，KT 為時(shí)間繼電器，KA2為風(fēng)閥控制繼電器，KA3 為蒸汽電磁閥控制繼電器。

圖2 電氣原理

3.5 PLC 程序編寫(xiě)（圖3）

4 結(jié)束語(yǔ)

煙梗復(fù)烤機(jī)因特殊工藝需求設(shè)備內(nèi)部熱風(fēng)溫度高，所以在消防系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮各分區(qū)溫度的監(jiān)控，包括進(jìn)風(fēng)和排潮管道，在出現(xiàn)超溫時(shí)能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。其次要考慮到動(dòng)力電源切斷后控制部分的可靠性。還要考慮實(shí)際操作的便捷性，給生產(chǎn)操作人員留出合適時(shí)間窗口，方便生產(chǎn)操作人員的實(shí)地排除險(xiǎn)情。

圖3 PLC 程序

消防系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)完成后已實(shí)際使用半年以上，火災(zāi)防控能力明顯提升，可在其他復(fù)烤企業(yè)推廣使用。