WZ型真空回潮機(jī)真空系統(tǒng)的改進(jìn)
WZ1004-NN系列型噴射式真空回潮機(jī)是卷煙制絲生產(chǎn)線上片煙處理的關(guān)鍵工序,其主要作用是對分切機(jī)切下的煙片進(jìn)行真空回潮處理,經(jīng)過真空回潮處理后的片煙水分可以增加3%~5%,溫度可以達(dá)到70℃,從而提高煙片的柔軟性、抗破碎性、減少煙片中的青雜氣,并殺死片煙中存在的蟲卵。
一、設(shè)備的主要構(gòu)造及工作原理
WZ10 04-NN系列型噴射式真空回潮機(jī)主要由以下六大部分組成:即箱體、抽真空系統(tǒng)、增濕系統(tǒng)、蒸汽分配系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。其工作原理是:物料進(jìn)入箱體后啟動二級噴射泵抽真空,當(dāng)抽到一定真空度后,一級噴射泵加入抽真空,真空度繼續(xù)下降,當(dāng)真空度達(dá)到標(biāo)定值時(shí),抽真空系統(tǒng)停止工作;關(guān)閉真空閥,同時(shí)增濕系統(tǒng)工作,向箱體內(nèi)噴入混合后的增濕汽和增濕水;當(dāng)增濕到一定值時(shí),再抽真空到標(biāo)定值,然后關(guān)閉真空閥,同時(shí)增濕系統(tǒng)再次工作,循環(huán)次數(shù)的多少根據(jù)工藝要求確定。當(dāng)滿足工藝要求后,破真空,開門,運(yùn)出已增溫增濕的煙片,完成整個(gè)回潮過程。該設(shè)備從2004年開始投入使用以來,真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.healwit.com.cn/)認(rèn)為就整體而言系統(tǒng)存在的主要問題是:抽吸到工作真空度666Pa時(shí)間長較,蒸汽使用量大,能耗高。
二、設(shè)備使用存在的問題和缺陷
通過對系統(tǒng)工作原理和相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究分析,我們發(fā)現(xiàn)其中造成能耗高的主要因素有:
1、現(xiàn)在所采用的二級兩泵式由于兩臺末級真空泵并聯(lián),并安裝2#冷凝器上部,致使末級輔泵抽氣量較大,當(dāng)兩臺末級泵同時(shí)開啟時(shí),抽空過程中流道的瓶頸存在于二級蒸汽泵喉管處。要克服這一缺陷,其中末級主泵必須安裝在2#冷凝器、末級輔泵必須安裝在1#冷凝器,這樣就避免了大抽氣量時(shí)系統(tǒng)中存在瓶頸;二次及三次抽空時(shí)、開啟1#冷凝器和末級主泵即可;冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的供、排水泵連續(xù)不停工作也是造成能耗高的主要因素。
2、原機(jī)加潮系統(tǒng)采用的是“牛角對噴”型式的加潮器,其不足之處是由于混合距離短、時(shí)間短,一級水汽混合不充分、霧化效果差,水汽損耗較大。
三、改進(jìn)思路
基于以上分析做出以下改進(jìn)方案
1、抽真空系統(tǒng)采用四級五泵式真空系統(tǒng),代替原機(jī)的一套二級三泵真空系統(tǒng)提高設(shè)備工作真空度、縮短工作周期,解決回透率低、產(chǎn)能無法提高的問題。
原二級三泵真空系統(tǒng)簡單示意圖如下:
采用這種方式造成能耗高的原因是因?yàn)槊考壵羝麌娚浔玫膲嚎s比較大、因而蒸汽能耗較大。根據(jù)計(jì)算一套二級三泵的蒸汽平均能耗為2371.2kg/h,每蒸處理每噸煙葉的耗蒸汽量為1185.6kg,能耗之大顯而易見。
四級五泵式真空系統(tǒng)簡單示意圖如下:
改造后由于蒸汽噴射泵是多級接力式的,因而每級蒸汽噴射泵壓縮比與改造前相比大大減小,因此設(shè)備效率較高、能耗較小。其工作原理圖如下
此外,與之配套的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)也相應(yīng)進(jìn)行改進(jìn),其主要內(nèi)容是由原設(shè)備冷卻水系統(tǒng)在整個(gè)工作周期都一直在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)改為根據(jù)實(shí)際需要間斷性供、排水。
改進(jìn)后的原理圖為:
A僅當(dāng)真空系統(tǒng)抽空需要冷卻水時(shí),供水泵才啟動;當(dāng)真空系統(tǒng)不需要冷卻水時(shí)水泵停止,經(jīng)過測算每蒸煙供水泵啟動時(shí)間為7min。
B僅當(dāng)真空水箱排水時(shí)排水泵才啟動。抽空工作時(shí)冷凝水貯存在真空水箱內(nèi),抽空結(jié)束后,系統(tǒng)壓力降低,然后采用普通管道泵排水,因此排水泵間斷排水,每蒸煙排水泵工作時(shí)間約為6min。
2、增濕系統(tǒng)采用“二級引射旋流對撞式”結(jié)構(gòu),代替原機(jī)“牛角對噴”型式的加潮器,解決能耗較大問題。原加潮系統(tǒng)原理圖為:
由原理圖可知,原機(jī)的加潮系統(tǒng)采用兩級霧化的雙介質(zhì)噴嘴,第一級采用拉瓦爾噴嘴(水汽),第二級采用牛角噴嘴對噴。其存在的不足:
A由于混合距離短、時(shí)間短,因此一級水汽混合不充分、霧化效果差;
B牛角對噴式霧化是一種粗放式的方式,霧化效果不理想、水汽損耗較大。
改進(jìn)后的加潮原理圖為:
系統(tǒng)采用“二級引射旋流對撞式加潮器”,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:(1)加潮器內(nèi)置二級引射集成,增大汽水強(qiáng)制混合程度,是實(shí)現(xiàn)汽水充分混合的較理想結(jié)構(gòu)。(2)引射器出口采用旋流對撞結(jié)構(gòu),增強(qiáng)蒸汽霧化程度。(3)回潮箱內(nèi)設(shè)置霧化罩,減少明水迸濺,杜絕水漬煙。安裝位置在箱體頂部,杜絕了棚板兩側(cè)因溫差而形成冷凝水的弊端。
四、改造后效果驗(yàn)證
改造完成后,從工作條件、工藝參數(shù)、能耗和經(jīng)濟(jì)效益四個(gè)方面,最改造效果進(jìn)行了全面的測試和評價(jià),其主要指標(biāo)如下:
通過對比改進(jìn)前后的各項(xiàng)指標(biāo)可以看出,設(shè)備通過改進(jìn)后,能耗、效率等各項(xiàng)性能指標(biāo)得到了優(yōu)化,效果非常明顯,并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益,符合節(jié)能降耗和清潔生產(chǎn)的要求。