氣流烘絲機干燥管道積水原因與解決方案

金立杰，李 虹

（保定卷煙廠，河北保定 071000）

1 設備問題

氣流烘絲機（HXD）是卷煙廠制絲線中的葉絲膨脹設備，利用氣流干燥原理加工葉絲。進入HXD 的煙絲含水量在22±1%，溫度在70 ℃左右。在高溫、高速的工藝氣體作用下，煙絲水分被迅速脫至12.5%左右，達到煙絲干燥定型的目的。HXD 干燥管道由方管、圓管結合在一起，設備檢修過程中發現在噴嘴安裝部位的管道底部，出現裂縫并有水滲出，管道底部有水印，干燥管道部分出現裂縫（圖1、圖2）。

圖1 管道內部開裂

圖2 管道外部裂縫及水漬

2 原因分析

生產過程中，在方形管部分完成高溫氣體、低溫氣體混合，達到工藝要求，同時加入控制水、模擬水。在整個控制過程中，控制水的作用是根據出口水分的波動，進行流量調整，可以調整出口水分的范圍0～2%，控制水貫穿整個生產過程。模擬水的作用是在HXD 的預熱階段，模擬水加入，模擬水加入量等于煙絲脫水量，保證系統在預熱時狀態接近生產時煙絲脫水狀態，實現預熱與生產無縫對接。

煙絲脫水量計算：脫水量=設定流量×（入口水分-出口水分/100%-出口水分），模擬水流量=設定流量×（1-入口水分-出口水分/100%-出口水分）。以生產中設定流量4200 kg/h、入口水分25%、出口水分15%為例，計算出煙絲脫水量494 kg/h，可計算出預熱階段模擬水加入量494 kg/h。在實際控制程序中，實際模擬水注入量=模擬水設計量×50%=494×50%=247 kg/h。HXD 預熱階段后期，實際加入水量為：模擬水+控制水+蒸汽=247+100+1500=1894 kg/h。由預熱轉換至生產時，控制水由100 kg/h 變化為200 kg/h，加水量為1994 kg/h。實際加水量由347 kg/h 變化到447 kg/h，持續時間約2 min。在預熱過程中部分水不能完全加入到工藝氣體中，水會積聚在雙源噴嘴安裝部位的管道底部（干燥管道最低點）。隨著生產進行，這部分水又被高溫氣體汽化進入到工藝氣體中，造成工藝氣體濕含量變化，HXD 出口煙絲水分發生變化，甚至出現潮團煙絲，嚴重影響產品質量。

由于霧化噴頭安裝在管道內部，管道為不銹鋼材料并且沒有觀察窗，而且沒有檢測積水裝置，無法判斷是否存在積水。

3 改進措施

3.1 解決方案

根據設備結構，設計制作積水檢測與排放裝置，解決以下2個問題。

（1）檢測管道內部是否存在積水，并且可以根據檢測結果，調整設備相關工藝參數，改善雙源噴嘴的霧化效果，消除積水。

（2）可以及時排除積水，管道內產生積水后，可以通過此裝置快速排出。

3.2 裝置組成

積水檢測與排放裝置主要由100 mm DN100 不銹鋼管、2個DN100 連接法蘭、2 個Z131-8 電磁閥1、1 個Z131-10 電磁閥2、1 個DN10 疏水閥、集水器、報警器及濾網等組成。積水檢測與排放裝置安裝在排污閥的前段，靠近干燥管道的一側，連接方式為法蘭連接（圖3）。

圖3 積水檢測與排放裝置

4 積水檢測與排放裝置工作流程

4.1 積水檢測

排污閥安裝位于干燥管道的最低點，靠近雙源噴嘴的位置。在生產過程中，排污閥關閉，生產結束后，對HXD 進行清洗保養時，排污閥打開，排除HXD 清洗時的污水，清洗結束后，排污閥關閉。在HXD 運行過程中，電磁閥1 及電磁閥3 處于常閉狀態，電磁閥2 處于常開狀態。管道內產生積水后，積水通過濾網過濾后，到達疏水閥，進入疏水閥積水收集桶。當積水達到一定量時，疏水閥閥門打開，經過管道排入下水管，同時部分積水進入集水器。集水器內安裝有水量傳感器，當傳感器感應到水時，報警器發出聲音報警。可以通過積水排放量和排放時間，判斷雙源噴嘴的霧化效果并進行調整，減少積水，使設備達到最佳狀態。同時，積水也被及時、快速排除，消除對生產的影響。

4.2 管路清洗

在設備清洗保養時，含雜物的清洗水在通過排污閥排放過程中，一部分水也會通過積水排放裝置排除，雜物會堆積在過濾網上。為避免雜物進入疏水閥，出現堵塞現象，在設備清洗時，電磁閥2 關閉、電磁閥1 與電磁閥3 打開，集水器內的水排空；同時引入壓空，反向吹掃過濾網，使雜物隨清洗水從排污閥排除，及時清除過濾網堆積的雜物，保證過濾網網孔不被堵塞。清洗結束后，在排污閥關閉時，電磁閥2 打開、電磁閥1 與電磁閥3 關閉。

5 效果驗證

通過加裝積水檢測與排放裝置，在生產的預熱階段，觀測排放裝置的排水口，管道積水被排除，排水量約為20 L。可以通過積水排放時間和排量變化，判斷雙源噴嘴的霧化效果，為調整和維護設備，提供準確依據。