生產車間可集水式去除冷凝水裝置研究

朱斌 吳冰 鄔曉龍 應男 趙杰淇 林森

摘 要：浙江中煙寧波卷煙廠制絲車間的生產區域需要對現場溫濕度進行嚴格控制，每當冬天這個季節來臨，由于外部氣溫較低，在儲絲房的玻璃窗上會凝結形成大量冷凝水，然而玻璃窗下又是膨脹煙絲裝箱工作區域，冷凝水如果誤滴入煙絲可能會造成水漬煙，造成嚴重的質量事故。另一方面，不及時清潔冷凝水，還會使窗欄內、窗下的墻面及地面形成積水，容易引起作業區域人員滑到，造成安全隱患。因此迫切需要研制一種可集水式去除玻璃窗冷凝水的裝置。

關鍵詞：溫濕度控制；冷凝水；質量事故；安全隱患；可集水式

中圖分類號：TS201.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）20-0082-02

1 現狀分析

目前，對于儲絲房玻璃窗冷凝水的去除，還是采用傳統的干抹布吸水的方式。為了研究此種清潔方式是否能夠滿足儲絲房當前去除冷凝水的要求，小組成員特別做了一份調查表，見表1。

在制絲車間儲絲房內，一名清潔工完成整個玻璃窗的清潔工作需要約4 h的工作時間。而冷凝水擦完后再一次凝結時間不足4 h。用目前的清潔方式，其作業效率低下，清除效果不佳，抹布上的滴水也有可能進入煙絲造成質量隱患。

由此可見，原先的用抹布擦除冷凝水的方式并不能夠滿足儲絲房當前去除冷凝水的要求。

另一方面，儲絲房的玻璃窗最高點為3.25 m。清潔人員擦拭玻璃窗的過程中需要經常性的進行高空作業，存在著一定得安全隱患，影響勞動效率。因此迫切需要研制一種可集水式去除煙草儲絲房內玻璃窗冷凝水的裝置。

2 關鍵技術點的確定

我們首先利用市場上一般的玻璃刮進行相關的試驗，試驗中發現，一般玻璃刮在向上刮除冷凝水的過程中，其刮水條會因摩擦力向下彎曲，刮下的冷凝水會從兩邊漏出，從而無法達到所需的清潔效果。

因此，我們需要改進刮水條以及刮頭，使玻璃刮的刮水條可以承受上推的摩擦力而不發生明顯變形，使刮頭能夠防止冷凝水漏出，并且需要保留一般玻璃刮的可伸縮性的特點，使新裝置也可以隨意接長縮短。而且新裝置能將刮下的冷凝水從刮頭通過連接桿導流到一個集水箱里予以收集，從而方便冷凝水的處理和清洗。

2.1 刮水條的確定

小組成員通過研究發現，刮水條材料的選擇是上推式帶集水裝置玻璃刮的關鍵點之一。為節約制造成本，小組成員對生產車間現有的材料進行了研究，包括各種規格的橡膠材料及塑料制品。通過研究發現高硬度的橡膠材料不易發生彈性形變，且對玻璃窗沒有任何傷害。因此高硬度的橡膠材料更適合制作上推式帶集水裝置玻璃刮的刮水條。

另一方面，小組成員考慮到刮水條的長度會影響上推所需的力，但盡可能長的刮水條又能減少清潔玻璃窗的工作時間，所以確定刮水條長度也是必要的。

小組成員選擇了3.5 mm厚的高硬度橡膠材料制作成不同長度的刮水條安裝在一般玻璃刮上，通過分組實驗來確定最佳的刮水條尺寸。

經過對25%、30%、35%、40%玻璃窗寬度的刮水條進行上推測力實驗后，我們發現，前三個方案均滿足合理用力的要求，但考慮到增大工作面積可以提高勞動效率，在用力要求滿足的情況下優先選用刮水條長度較長的方案。最后，我們選擇了35%玻璃窗寬度（玻璃窗寬度為83 cm）的刮水條。

2.2 刮頭的確定

一般玻璃刮在向上刮冷凝水的時候，冷凝水會從刮頭兩邊漏出，而無法達到所需效果。而根據我們的設計要求，刮水條刮下的冷凝水不能夠漏出，并且刮頭內的冷凝水可以通過某一種方式導流出去，還要求整體實物較輕。小組成員通過討論，初步確定了在固定刮水條支架的四周加上邊框，類似于長方形漏斗狀，刮下的冷凝水會從刮頭底板的中心孔導流出去。

2.3 連接桿的確定

我們在使用市場上的一般玻璃刮時，其與刮頭的連接桿是可以隨意伸縮，我們有必要利用這個特點。另一方面我們確定的方案中需要把刮頭中的冷凝水導流至集水箱中。經過小組成員的討論，我們確定了利用連接桿導流冷凝水，由一端的刮頭導流至一端的集水箱，因此連接桿內部將是中空的。伸縮接頭為了防止收集的冷凝水從接頭處漏出，需要做密封處理。

3 整體技術方案的確定

可集水式去除玻璃窗冷凝水的裝置包括刮頭、刮水條、連桿和集水箱，刮頭內部具有空腔，外形呈梯臺狀，在刮頭的角部缺口，缺口上設置有刮水條，刮水條材料為3.5 mm厚的橡膠材料。刮頭的底部設有上連接頭，上連接頭內部設有第一中孔，第一中孔連接至所述的空腔，所述的連桿中空并通過螺紋與上連接頭線連接，所述的集水箱的上部設有下連接頭，下連接頭內部設有第二中孔，第二中孔至集水箱，并且下連接頭通過連接螺紋與連桿下端相連接。作為優選，所述的連桿為分段接長。

新型的可集水式去除冷凝水裝置在使用的過程中，刮水條至下而上刮玻璃，刮下的冷凝水通過刮頭漏斗狀導流裝置引流至空心連桿中，最后引流到底部的集水箱，集水箱滿后可以拆卸清空。下面我們根據示意圖進行進一步的說明。

可集水式去除玻璃窗冷凝水的裝置，

該裝置包括刮頭1、空心連桿4和集水箱6，刮頭1內部具有空腔，外形呈梯臺狀，在刮頭1的角部缺口，缺口上設置有刮水條2，刮頭1的底部設有上連接頭3，上連接頭3內部設有第一中孔，第一中孔連接至所述的空腔，所述的連桿4為分段接長，連桿4中空并通過螺紋與上連接頭3線連接，所述的集水箱6的上部設有下連接頭5，下連接頭5內部設有第二中孔，第二中孔至集水箱6，并且下連接頭5通過連接螺紋與連桿4下端相連接。

可集水式去除玻璃窗冷凝水裝置使用的過程中，刮水條2至下而上刮玻璃，冷凝水通過刮頭1漏斗狀導流裝置引流至空心連桿4，最后引流到底部的集水箱6，集水箱6滿后可以拆卸清空，具有結構簡單、使用方便的特點。

4 使用效果確認

我們在儲絲房進行了實地試驗：利用制作成型的可集水式去除玻璃窗冷凝水裝置對儲絲房10扇玻璃窗進行去除冷凝水的計時實驗。實驗結果表明，將一扇玻璃窗的冷凝水清理干凈所需要花費的平均時間為1 min15 s，按照平均每扇1.5 min計算，生產車間50扇窗戶僅需花費75 min，與原先約240 min的工作時間相比，減少了近165 min。在工作量保持不變的情況下，工作效率提高了（1/75-1/240）/（1/75）×100%=69%。

5 結 語

小組成員通過努力解決了生產車間的冷凝水去除難的問題，同時，其自身的綜合素質也得到了很大的提高。今后，小組成員將會繼續深入地開展一系列的質量改進活動，力求更多，更有效地解決企業生產過程中的實際問題，不斷發揚創新精神，時刻做到善謀善為，敢想敢拼。

我們的成果目前已經推廣至杭州卷煙廠，并得到兄弟煙廠的一致好評。同時，我們希望可以將該裝置推廣到行業各生產單位，從而有效地杜絕煙草行業生產車間冷凝水對產品質量造成的隱患。

參考文獻：

[1] 張志剛，周永振，劉緒超.卷煙廠蒸汽冷凝水的回收利用[J].煙草科技，

2008，（1）.

[2] 黃偉軍.復雜零件工藝方案優化關鍵技術研究[D].武漢：華中科技大 學，2012.