燃燒爐油槍結構的改進

楊明

【摘 要】本文闡明了燃燒爐油槍工作原理，在膨絲生產線投入生產過程后，因燃燒爐經常頻繁熄火，造成煙絲斷料，影響產品質量；每次清理維修油槍和再次點火會花費比較長的時間，對生產的連續化造成了很大影響，經過對噴嘴結構分析，找出了存在的缺陷，利用機械制圖、密封件設計及裝配實現。設計出符合膨脹煙絲生產線燃燒爐要求的油槍結構，解決燃燒爐熄火故障及安全隱患。

【關鍵詞】燃燒爐 油槍噴嘴 熄火

燃燒爐（IN-60），它是膨絲生產線熱端的重要設備，其作用是提供熱源，使工藝氣體獲得高溫，使經過一定壓力的二氧化碳液體浸泡的干冰煙絲與升華器中高溫氣體接觸，高溫氣流使煙絲中的干冰急劇升華、水分迅速蒸發，在兩者共同作用下，煙絲得到充分膨脹，煙絲中焦油等有害物質的含量也大大降低，膨脹后煙絲的體積約為膨脹前的一倍，形成滿足工藝要求的膨脹煙絲。

1 生產現狀

燃燒爐的結構主要由爐頭、爐身、工藝氣體加熱器、廢氣加熱器、管路系統、輸送風道、廢氣管道、電氣控制系統組成，爐頭上設置有燃燒室、火焰探測器、文丘里管束、點火槍、油槍等。其中燃燒器系統的功能是通過燃料的燃燒釋放出熱量，主要由燃燒器、燃料管路、點火管路、壓縮空氣管路、助燃風機、油泵電機、配比風門及伺服電機、燃燒爐點火控制器、火焰探測器、點火變壓器、燃料切斷閥、壓力開關等組成，燃燒器由管路系統送來的燃料油和壓縮空氣同時進入油槍，壓縮空氣引射的霧化油通過點火器點燃后在燃燒室內燃燒，形成熱能。這也是整個燃燒爐的關鍵部分。

燃燒的熱能提供給單程管殼橫流式熱交換器，工藝氣體從單程管殼橫流式熱交換器流過同時被加熱，爐氣從殼程（換熱管外）流過，聯動風門調節進入工藝氣體加熱器加熱的工藝氣體比例。工藝氣體中分離出來含塵量大的廢氣和由冷卻振動輸送機、冷卻皮帶輸送機（一）及冷卻皮帶輸送機（二）過來的廢氣，在廢氣風機的作用下，通過廢氣加熱器（HE-62）加熱，溫度由120～280℃升高到350～500℃，這部分氣體作為助燃風被送到爐頭，廢氣進入爐頭燒掉有害物質后排入大氣，滿足保護環境的要求。經工藝氣體加熱器加熱后的工藝氣體進入升華管，使干冰煙絲膨脹。熱端燃燒爐在生產過程中，經常頻繁熄火，造成煙絲斷料，影響產品質量；每次清理油槍和再次點火會花費比較長的時間，對生產的連續化造成了很大影響，通過現場的多次觀察，發現燃燒爐油氣混合噴嘴有一定的缺陷。

噴油嘴是燃燒爐關鍵部件，它工作的穩定性決定燃燒爐的工作效率。由于油嘴不但要出油，還要利用空壓氣霧化、噴射才能達到最大燃燒。在油嘴噴射前，柴油與空壓氣是通過一個小O型橡膠密封圈隔離。油嘴工作在燃燒爐內，爐溫是700-800c°油嘴密封圈每次只能勉強工作幾小時，密封圈焦化、碳化后，油、氣混串造成熄火。改造前油槍結構如圖1 所示：

圖1 改造前油槍結構

2 存在的問題現象

燃油由燃油管路及控制閥控制送到燃油噴嘴，霧化壓縮空氣也由壓縮空氣管路及控制閥控制送到燃油噴嘴處，主火油壓力3.5bar，起霧化引射的壓縮空氣壓力在4bar，油通過壓縮空氣引射噴入燃燒爐腔體內進行燃燒，原有的設計油、氣隔離點在進入燃燒爐腔體噴嘴口處，其隔離密封墊在爐內高溫環境里工作，很容易老化損壞，發生油氣相竄，導致故障。

3 改進措施

要解決油氣相竄，就要把隔離點墊移至燃燒爐外，避免密封墊圈在高溫下工作，必須對整個點火槍組件進行優化設計，把原來噴嘴內芯與油管形成一體，油管與氣管隔離重新設計。

（1）畫出圖紙，設計新油槍，把隔離點移至爐外。（2）挑選合適材料，加工新油槍，使原來噴嘴內芯與油管形成一體。（3）規范合理安裝新油槍，油管與氣管需要隔離點放在爐外。

設計新的燃油噴咀混合槍體：改進后油槍結構如圖2所示：

圖2 改進后油槍結構

此油槍結構主要包括燃油管件連接件1，燃油管件2，點火槍氣管連接鎖緊套3，壓縮空氣進入腔體4，O型密封圈5，O型密封圈6，O型密封圈7，與燃燒爐發射套連接套8，壓縮空氣管件9，不銹鋼過濾網10，噴嘴集成11，空壓氣與油管隔離套管12。

改進后裝配步驟：第一步燃油管件套在壓縮空氣管件內部。第二步安裝噴嘴集成及不銹鋼過濾網。第三步安裝O型密封圈6。第四步前三步安裝好后裝入空壓氣與油管隔離套管12內。第五步安裝O型密封圈5到空壓氣與油管隔離套管，進而裝入壓縮空氣腔體內，并鎖緊點火槍氣管連接鎖緊套3，加紫銅墊。第六步后裝入燃油管件連接件1，此過程是機械面密封，加紫銅墊。第七步安裝O型密封圈7，前六步完成后裝入燃燒爐發射套連接套，裝配完成后與燃燒爐發射套相連，連接空壓氣和燃油柔性連接管。

4 改進后效果

改造完成之后，沒有發生因油槍噴嘴結構問題導致的停機故障，減少油槍噴嘴集成系統中的積炭現象；保證產品質量穩定的同時也減少維修人員的工作量。

5 結語

通過燃燒油噴嘴結構的改進，解決了生產線困擾已久停機故障問題，保證了連續化生產，節約了人力成本，保證了安全要求。

參考文獻：

[1] SP66 型 升華裝置使用說明書.秦皇島煙草機械有限責任公司，2012.