KLD-2型烘絲機加熱薄板泄漏的解決方法

胡旋　何磊　胡玉萍　劉明

摘 要：針對烘絲機加熱薄板泄漏的現象，從材料熱力學原理、蒸汽系統工作原理、加熱薄板結構設計、烘絲機工作原理等角度，分析烘絲機加熱薄板泄漏的原因，通過優化預熱程序、規范預熱步驟、改造連接方式，使加熱板泄漏問題得到了解決，保證了烘后煙絲的水分穩定性。

關鍵詞：烘絲機;加熱薄板;泄漏;金屬軟管

引言：

烘絲機是卷煙制絲生產線的關鍵設備，其主要用途是對切絲后的煙絲進行烘干處理，使其水分達到工藝要求;同時提高煙絲的填充力，降低卷煙消耗。

薄板烘絲機是烘絲機中的一種主要設備，在許多煙廠被廣泛使用。薄板烘絲機的關鍵部件為加熱薄板，加熱薄板由不銹鋼薄板沖壓成型、并經焊接而成。在生產中，蒸汽在加熱薄板沖壓成型的管道中流動，提高加熱薄板的溫度（筒壁溫度）;通過改變蒸汽壓力，改變筒壁溫度，從而控制烘絲水分。其優點是加熱效率高、溫度響應快、易于控制。

然而，薄板烘絲機在生產過程中，經常出現加熱薄板焊縫開裂，導致蒸汽泄漏的現象，造成烘絲水分波動較大，煙絲結塊現象，嚴重影響煙絲質量。

正文

一、烘絲機工作原理簡介

KLD-2型順流式薄板烘絲機是HAUNI公司生產的。

烘絲機與前面的HT加溫加濕機相配合實現對葉絲的膨脹干燥處理。通過烘絲機滾筒內加熱薄板的高溫迅速將高溫高濕的來料煙絲中的水分烘干，并用高溫的熱風將烘出的水分帶走，去除煙絲中的雜味，使煙絲達到工藝要求。

水份的控制主要是由兩個方面：一是筒壁溫度，二是熱風和排潮風量。其中筒壁溫度是控制水份的主要因素。

筒壁溫度的控制原理：生產中烘絲機的PLC根據進口水分、進口物料流量、出口水份波動的情況進行計算，將反饋信號傳給烘絲機蒸汽薄膜閥上的E/P轉換器，通過信號的大小來控制薄膜閥的開度，以控制進入烘絲機加熱薄板的蒸汽量，最終達到控制筒壁溫度的目的。筒壁溫度是否穩定對于烘絲機的出口水份有很大的關系，所以要想生產出合格的煙絲，筒溫的穩定是至關重要的。控制熱風和排潮風量的風門需人工調節。

二、存在的問題

KLD-2型薄板式烘絲機一共有12組加熱薄板組成，每組加熱薄板由弧形板和輻射板組成，弧形板與輻射板之間的夾角約為60°。每組加熱板薄板上安裝兩進一回共3個法蘭（即兩路進汽、一路回汽），蒸汽分配器上安裝有六路進汽管路和六路回汽管，每路管道與兩組加熱板薄板以法蘭的形式連接（見圖1）。

烘絲機在投產運行一年多時間后，就出現了加熱薄板泄漏的現象，所有12組加熱薄板的進汽法蘭均出現過泄漏，并進行過燒焊;5#、3#加熱薄板的弧形板和輻射板60°夾角內側處出現泄漏，其中3#加熱薄板內側夾角處出現多次泄漏，加熱板的泄露造成筒壁溫度不穩定，影響煙絲出口水分。

為此，對泄漏點較多的3#加熱薄板進行更換。但更換新加熱薄板后，烘絲機的泄漏現象未得到明顯改善。

三、主要原因

1、烘絲機加熱薄板在預熱過程中受熱變形不均

烘絲機預熱的時候，筒壁溫度設定值為155℃，但是筒壁溫度在開始階段的2分鐘內從100℃升到166℃，極易產生熱沖擊，造成加熱薄板焊縫開裂泄漏。

2、烘絲機加熱薄板在生產中受到蒸汽水錘的沖擊

在烘絲機冷機啟動過程中，蒸汽壓力迅速提高，引起冷凝水流速的急劇改變，產生水錘現象，造成烘絲機滾筒加熱薄板發出劇烈“噼噼啪啪”的響聲，同時滾筒出料端（進汽端） 產生劇烈震動;有時由于操作人員操作不當，未對蒸汽管道進行充分的暖管，蒸汽在加熱薄板內迅速凝結成大量冷凝水，造成疏水能力下降，出現冷凝水儲罐內冷凝水溢出現象。水錘的產生，進一步造成加熱薄板焊縫開裂的傾向，引起泄漏。

3、烘絲機加熱薄板與分汽支撐座之間采用鋼管焊接的剛性連接

直接用鋼管的剛性連接很難消除加熱薄板由于熱脹冷縮時產生長度方向的應力及應變，造成在加熱薄板與進出汽管的連接法蘭根部易產生應力集中，反復的應變易導致該部位產生裂紋，出現該連接部位漏汽。

四、解決方法

1、對烘絲機預熱程序進行優化

電器維修人員從主控程序中對預熱溫度控制進行跳轉后分步調節，增加了132℃、142℃兩級控制。完成優化后對生產進行了跟蹤觀察，效果不錯，預熱筒壁溫度（壓力）峰值、閥門開啟度峰值都有了明顯的下降，時間增加了一倍。從而減少了沖擊熱應力。

2、規范烘絲機的預熱步驟

預熱步驟如下：（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，仔細觀察蒸汽管道工作情況（有無震動、有無異響），如果正常，可繼續打開;（3）當主蒸汽閥全開后，大約5分鐘后，將關閉主蒸汽疏水直排閥、減壓后蒸汽疏水直排閥;（4）緩慢打開面板蒸汽閥，仔細觀察蒸汽管道及熱風加熱器工作情況（有無震動、有無異響），如果正常，可繼續打開;（5）當面板蒸汽閥全開后，打開薄板疏水直排閥;（6）打開空壓、水源閥門等，點控制屏預熱啟動;（7）注意觀察滾筒出料端薄板進口溫度和出口溫度，以及進口壓力;（8）當滾筒出料端薄板進口溫度和出口溫度同時向上升，且兩者溫差越來越接近時，將薄板疏水直排閥關閉;（9）觀察烘絲機預熱趨勢圖，如果正常，方可進料生產。

3、烘絲機加熱薄板與分汽支撐座之間采用軟連接

將加熱薄板與蒸汽分配器之間進、回汽硬管連接改為金屬軟管軟連接，來消除薄板及法蘭的應力及應變。

首先對進汽連接進行改造：蒸汽分配器出來的六路蒸汽管路用鋼管連接，每一路在支撐架水平位置分兩路由金屬軟管平行連接，每路金屬軟管由鋼管分兩路與加熱薄板連接。蒸汽分配器出來的六路蒸汽管路分別由十二根金屬軟管與十二塊加熱薄板連接。

其次對回汽連接進行軟連接改造：與蒸汽分配器連接回汽法蘭組件有六組，每組承擔兩塊加熱薄板的回路。每組法蘭組件上的兩路回汽金屬軟管通過的地方空間有限，因此設計成上下結構，一長一短。

通過以上改造后，泄漏問題沒有再出現，且檢查和維修也較為方便。

五、實施效果

1、減輕了勞動強度，提高了維修效率

改造后只需拆卸與加熱薄板連接的法蘭和金屬軟管的接頭即可更換法蘭墊，不需要鉆到滾筒里面作業，也不需要等滾筒徹底冷卻，大大減輕了維修人員的勞動強度，提高了維修效率。

2、節約了維修成本

改造前出現泄漏時，更換薄板、法蘭墊等需要的費用較為昂貴，改造后，烘絲機加熱薄板從未出現過泄漏，因此節約了維修成本。

結束語：

通過此次改進，加熱薄板泄漏的現象得到改善，并且縮短了維修時間，節約了維修成本，保證了烘后煙絲的質量。

參考文獻：

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