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薄板式烘丝机冷凝水回收系统的改造钟兴辉摘要：薄板式烘丝机是卷烟制丝生产线中的关键设备，主要有机架、筒体、加热装置、传动装置、热风系统、压缩空气系统、供回汽系统、排气装置等组成。
其主要的工艺任务一是对切后的烟丝进行干燥，使含水率达12-13%左右，以适合卷烟工艺要求及包装、贮存和流通。
二是使干燥后烟丝充分混合、水份均匀、松散卷曲，以增加烟丝的弹性和填充能力。
三是在烘丝过程中，可去除部分杂气，显露烟草本身具有的香气，改善烟丝（烟气）质量，提高烟丝品质。
可达到对烟丝水分、烟丝温度、烟丝流量等精细化控制，低强度处理烟丝的目的。
关键词：薄板烘丝机；冷凝水回收；改造1存在的问题及原因分析1.1存在问题近期操作人员发现薄板烘丝机蒸汽压力异常波动报警，在生产过程中存在因蒸汽压力低于最低允许值，导致设备停机进入冷却状态，影响生产过程，引发断料的风险。
为了确保“零停机、零断料”，排除断料停机风险，车间安排相关机电人员进行跟踪调查，反馈信息为设备供应蒸汽稳定的情况下，由于冷凝水回收不畅通，引起蒸汽压力异常波动，容易导致压力低报警，进而导致上述描述问题的发生。
甚至在预热过程中，由于冷凝水回收不顺畅，蒸汽直接加热冷凝水，导致预热过程中烘丝机在加压阶段冷凝水温度超标，设备出于自我保护设计，进入冷却状态，使之预热失败。
1.2烘絲机冷凝水回收原理烘丝机滚筒薄板两段加热冷凝水和热风散热器冷凝水分别经过浮球疏水阀后排放到冷凝水回收开式水箱，再经过电泵泵送提升回收到动力中心。
蒸汽压力异常波动：蒸汽压力P<7bar1.3原因分析烘丝机滚筒薄板两段加热冷凝水和热风散热器冷凝水分别经过浮球疏水阀后排放到冷凝水回收开式水箱，再经过电泵泵送提升回收到动力中心。
回收电泵入口跟冷凝水箱的底部出口基本同一个水平面上，电泵和冷凝水箱之间管道加装了鳞片式管道散热器。
目前出现电泵无法将冷凝水泵送回收，只能就地排放，这样造成：a、冷凝水无法回收重新利用造成热量的浪费，增加锅炉天然气的消耗；b冷凝水就地排放，影响车间的生产环境。
QC成果活动材料利用P D C A循环降低转炉软水消耗发表单位：除尘汽化大班发表人：单丹丹发表时间：2010年11月前言我们除尘汽化大班QC小组，成立于2009年7月,现有员工19人,是一支年轻并且文化层次较高、接受新生事物能力较强的年轻团队。
小组成立以来，主要负责转炉的汽化冷却系统的操作与维护，控制软水消耗，降低成本为目标，始终坚持以控水降本为中心，保证转炉烟道、设备的使用寿命正常运行为目的，加强软水温度的处理，确保水质达标。
我们QC小组针对生产中软水消耗大的一些主要问题开展攻关活动。
一、小组概况表一：降低软水消耗QC小组概况（一）小组活动宗旨：以创新型班组为主导，控制软水消耗，实现降低成本的目标。
（二）制定小组活动计划表表二：小组活动计划表（三）岗位职责：负责对汽化冷却设备的正确操作，及时为汽包、蓄热器、除氧器供水，有充足的除氧软化水供给汽化冷却烟道，并对其进行维护保养和及时巡检，按要求定时排污，保证系统安全运行。
（四）岗位工作原理原理是高温烟气通过烟道时将高温炉气的物理热传给低温的受热面而冷却，受热管内的水受热后部分蒸汽在管道内形成汽水混合物，由于水与汽水混合物容重量而产生自然压力的作用下，通过循环管路从下降管重新进入受热器供蒸发使用，如此循环，冷却受热面不使金属管过热。
二、课题选择1、选题依据根据生产任务的不断增加、节能降耗以及软水质量的好坏直接影响烟道的使用寿命，所以说：软水消耗的高低在一定程度上，决定着炼钢的钢产量与质量是否能达到要求和目标。
余热锅炉的运行存在一定的制约参数，造成转炉烟道降温消耗软水量过大，达不到设计要求，给我厂的生产和节能降耗造成很大的影响。
2、小组任务目标：优化操作技能，执行汽包低水位操作，实现吨钢软水消耗0.09m3。
为此，确定本年度QC小组攻关课题为“降低软水消耗”。
三、现状调查从现场调查和炼钢生产现状实践证明，由于设计、安装不合理，设备运行，技术工艺方面存在着诸多缺陷，自2009年7月生产开始，1、由于烟道长受热面积大，形成的汽水混合物快速返回汽包，在压力的驱使下，造成蒸汽带水严重；2、由于汽包有效容积小，在正常冶炼过程中，产生的热量大，压力高，造成蒸汽带水严重；3、汽包给水泵用软水冷却并且直接外排，造成浪费；使软水消耗无法达到要求。
烘丝机新增加湿系统改造项目[摘要]烟丝干燥过程中容易出现干头干尾现象，即由于生产开始和结束时，滚筒内物料较少，但滚筒温度较高而形成的烟丝处于加工处理过度，具体表现为干燥后烟丝含水率明显偏低或烟丝烘过头。
1、干头干尾对卷烟产品物理质量的影响：a、烟丝含水率偏低导致烟丝在该道工序和后续工序加工过程中造碎较大，烟丝中碎末率增加；烟丝消耗增加，生产成本增加；b、烟丝中碎末率增加导致烟丝在烟支中填充性降低，导致烟支产品吸阻增加，空头烟去数量增加。
2、干头干尾对卷烟产品内在质量的影响：由于干头干尾烟丝在烟丝干燥过程当中是处于一种加工处理过度状态，那么这些烟丝的本身固有香气损失较大，甚至带来一些负面的杂气（枯焦杂气），所以干头干尾的烟丝在一批次烟丝中占有比重较大时就会使得卷烟产品和内在质量下降，感官评吸下降。
针对这个问题，经过大胆的探索，多个方案多次试验决定采取对“烘丝机热空气进行物理降温及烟丝加湿”进行改造。
【关键词】烘丝机;热空气;物理降温;烟丝加湿;车头车尾烟丝;车头车尾干丝;烟丝烘过头一、存在的问题分析在实际生产中，为了使不同牌号的烟丝不相混以及使同一批烟丝混合均匀，必须使上一批烟丝生产完后与下一批烟丝有一定的时间和空间间隔。
理论上烘丝机烘丝温度可以通过以下方式来连续控制：烘筒转速在不同条件下的调节与切换，热风风量、排潮风门的自动调节与切换，筒内筒壁温度的自动调节；但存在一定的控制延时，当出现小流量的烟丝时（断料或车头车尾），烘筒内的温度在较短时间内降不下来，从而造成小流量烟丝在较高温度（超过烘干小流量烟丝所需的热量）烘丝筒内烘得过干而形成干丝，根据统计每批烟正常产生的烟丝量平均为50-70kg。
二、技术改造方案1、烘丝机改造前的热风系统简图2、烘丝机改造工作流程简图及技术方案经过对多种方案的论证，我们采取增加烘丝机热风加湿系统的方案来解决烘丝过程中的干头干尾问题，该系统的主要结构是在烘丝机的热风管距离热风入口1.2m的管道上加装了A、B二组水介质雾化喷头（其中一组相对于热风逆向排列，另一组相对于热风顺向排列，从而使两组喷头可以在生产过程中科学组合应用并形成最优的方案），并从车间夹层主水管引一条分水管接到雾化喷头（靠水压雾化）。
第1篇摘要：随着全球能源危机的加剧和环保意识的不断提高，烘干行业面临着巨大的节能改造压力。
本文从烘干工艺、设备选型、节能技术、管理措施等方面，详细阐述了烘干解决方案的节能改造策略，旨在为烘干行业提供有效的节能降耗方案。
一、引言烘干作为工业生产中的一种重要工艺，广泛应用于建材、化工、食品、制药等行业。
然而，传统烘干设备能源消耗大、效率低、污染严重，已无法满足现代社会对节能减排和环保的要求。
因此，对烘干解决方案进行节能改造，降低能耗、提高效率、减少污染，已成为烘干行业亟待解决的问题。
二、烘干工艺节能改造1. 优化烘干工艺流程（1）采用分段烘干技术：将烘干过程分为预烘干、主烘干和冷却三个阶段，合理控制各阶段的温度和时间，提高烘干效率。
（2）采用逆流烘干技术：将干燥物料与热风逆向流动，使物料在烘干过程中充分吸收热量，降低能耗。
（3）采用循环烘干技术：将烘干过程中产生的废气重新利用，减少热能损失。
2. 提高烘干设备热效率（1）选用高效换热器：采用新型高效换热器，提高热交换效率，降低能耗。
（2）优化烘干设备结构：通过优化烘干设备结构，减少物料在烘干过程中的阻力，提高烘干效率。
（3）提高烘干设备密封性能：加强烘干设备的密封性能，减少热能损失。
三、设备选型节能改造1. 选择高效烘干设备（1）选用高效烘干设备：在满足生产需求的前提下，优先选用热效率高、能耗低的烘干设备。
（2）选用节能烘干设备：选用具有节能、环保特点的烘干设备，如太阳能烘干设备、生物质烘干设备等。
2. 优化设备配置（1）合理配置烘干设备：根据生产需求，合理配置烘干设备，避免设备过剩或不足。
（2）优化设备布局：优化烘干设备布局，提高设备利用率，降低能耗。
四、节能技术改造1. 采用余热回收技术（1）回收烘干设备排放的废气余热：将烘干设备排放的废气余热用于预热物料或加热空气，降低能耗。
（2）回收烘干设备冷却水余热：将烘干设备冷却水余热用于预热物料或加热空气，降低能耗。
软化水系统工艺改造及优化作者：施伟林来源：《山东工业技术》2014年第13期【摘要】本文针对我公司软水系统投运后软水制备量降低、树脂再生费用高等问题，通过进行工艺优化改进，实现降低运行成本，提高软水产量的目的。
【关键词】软水系统；软水制备；工艺优化0 概述公司软化水系统于2009年建成并试运行，系统包括钠离子交换器、压力式滤盐器、PLC 控制柜及气控箱，设计单罐不间断产水能力50m3/h，树脂型号为001×7强酸型阳离子钠型。
软化水的使用目的是防止管路出现结垢、堵塞，因此软化水的长期、稳定供应显得尤为重要。
1 现状在设备的投运期间，我们发现树脂罐的软水产量逐渐下降，具体交换器运行结果如表1。
表1由上述运行结果可知，再生用盐量逐步加大，但再生效果不明显，造成再生剂和再生用水的严重浪费，操作人员的劳动强度大大增加，反洗效果差。
因此，必须对系统进行改造及优化，以最大限度的解决现有问题。
2 原因分析（1）通过取样化验我们发现，进水铁离子浓度总铁≥5mg/L，悬浮物≥15mg/L，高于软水进水水质要求（总铁≤1mg/L；悬浮物≤5mg/L）；因此要改善进水水质，以满足交换器进水水质要求，尤其是浊度及含铁离子浓度两项指标要达到要求。
（2）原有融盐罐体积较小无法一次性配制出所需的再生液，需多次配置才能满足再生液用量。
由于一次性加盐量固定，后期进水融盐导致再生液浓度不断下降，再生效果差。
（3）树脂再生过程中，逆流清洗目的为去除树脂层中尚未参与再生交换的盐液。
然而现有逆流清洗水选用自来水，从一定程度上影响再生完树脂的质量。
3 工艺改造及优化具体举措（1）提高进水水质：原有进水管路为碳钢流体输送管，由于软水系统不经常使用造成管路锈蚀，导致铁离子浓度总铁≥5mg/L，悬浮物≥15mg/L，高于软水进水水质要求（总铁≤1mg/L；悬浮物≤5mg/L）。
现进水管采用PVC材质，有效地防止了铁离子浓度较高造成的树脂中毒问题，提高软水产量及树脂使用寿命。
叶丝干燥设备单元的改进摘要：为解决叶丝干燥设备单一问题，提升驻马店卷烟厂叶丝柔性加工能力。
改进措施：(1)对原叶丝回潮机加湿系统改进；(2)新增SH93气流式干燥设备、就地风选机及辅联设备。
改进后，叶丝干燥方式可以根据生产工艺要求，选择滚筒式干燥设备和气流式干燥设备。
关键词：叶丝干燥干燥设备柔性加工叶丝干燥的工艺任务是去除叶丝中部分水分，改善和提高叶丝的感官质量，提高叶丝填充能力，叶丝干燥处理过程直接影响着烟丝内在品质。
随着烟草加工工艺的不断发展，不同档次的卷烟，对叶丝干燥处理提出了不同要求。
目前，按照卷烟档次的不同，一般常用叶丝干燥工艺方式有两种：即滚筒式干燥方式和气流式干燥方式。
其中，气流式干燥工艺由于其去除异味能力强、填充能力高，主要适用于低档卷烟的加工。
1 存在问题近年来，根据河南中烟生产规划，驻马店卷烟厂主要生产卷烟为软包红旗渠，属于低档卷烟产品。
但是，驻马店卷烟厂叶丝干燥工艺为单一的滚筒式干燥工艺，叶丝干燥主机为秦皇岛烟机有限公司生产的SH315管板式烘丝机，其工艺流程：增温增湿后烟丝→振动输送机（落料翻板关闭）→管板式烘丝机→皮带输送机→皮带输送机→振动筛分机→皮带输送机→皮带输送机→后续工序，该生产工艺方式虽然能够满足工艺要求，但是，在实际生产中还存在很大的局限性。
2 改进措施在制丝车间管板式烘丝机北侧，新增SH93气流式烘丝机系统作为原烘丝段的支线，新增天然气管道、燃油站等配套设备设施，利用原有叶丝回潮机完成回潮工序，在叶丝回潮机出口振动输送机上开一翻板门可分别向两条烘丝机供料，干燥后进入搀配段，实现两条烘丝线的选择生产。
在SH93进料前增加了喂料装置等流量控制单元，保证出料水分的稳定（波动±0.5%），可以缓冲生产。
同时，SH93出料后增加就地风选系统，作为两条烘丝机共用部分，该机与制丝线整体联动控制，满足制丝线自控要求，整体布局合理。
改进后工艺流程。
(1)气流式干燥方式：增温增湿后烟丝→振动输送机（落料翻板打开）→提升喂料机→皮带秤→振动输送机→振动输送机→气流式烘丝机→振动输送机→皮带输送机→皮带输送机→就地风选机→皮带输送机→后续工序。
气流烘丝机软水系统节水改造
气流烘丝机（HXD）的132kW风机运行时需要对轴承箱进行水冷，冷却水是动力车间处理过的软水，冷却后直接排入下水道，每年浪费约2500吨的软水。
文章通过改造气流烘丝机软水系统管路，增加电磁阀、温度传感器、I/O模块等电控元件，修改PLC控制程序，实现了风机冷却水的循环利用，减少水资源的浪费。
标签：气流烘丝机；循环风机；冷却水；软水管路；PLC控制程序
引言
气流烘丝机的循环风机为132kW电机，电机运行时需要进行水冷，目前，气流烘丝机循环风机使用的冷却水是由动力车间处理过输送至我车间的软水，此软水流经风机轴承箱进行冷却后直接排入下水道，经统计生产一批次烟丝会消耗掉大约7吨的软水，每年要生产约360批次，合计会浪费2500余吨的软水，是极大的水资源浪费。
1 气流烘丝机软水系统
1.1 软水系统现状
HXD的软水系统主要有两个用途：（1）给生产用模拟水供应，经水箱流出后利用齿轮泵以均匀的流量供应给生产物流，使用电磁液位计检测水箱液位，并控制电磁阀打开供水管路给水箱供水，模拟水管路由E+H流量计检测加水流量，通过PLC调节齿轮泵的变频器频率来保证供水流量的稳定；（2）给循环风机轴承箱供应冷却水，当HXD风机启动后就打开电磁阀进行水冷却，风机停止后电磁阀关闭。
循环风机启动后必须供应冷却水，而模拟水是在气流烘丝机生产的预热过程和冷却过程使用。
气流烘丝机的生产过程分为预热、生产、冷却三阶段，冷却水在三阶段均需供应；模拟水仅需在预热、冷却阶段供应。
1.2 解决方案
要解决HXD风机冷却水浪费严重的问题，最好的办法就是将循环风机冷却水回收再利用。
最有效的办法就是将冷却水管路改造，使冷却水能够循环使用。
图1为拟改造后的软水管路，将冷却水排放进入水箱，并通过齿轮泵把水箱中的水分别供应给冷却水和模拟水。
当仅需冷却水时生产物流用水截止（如图1所示，B部分），打开冷却水管路的电磁阀，利用齿轮泵电机将冷却水送入风机轴承箱冷却（如图1所示，A部分），冷却后的水排放进入水箱二，水箱二中的水通过滴漏方式进行冷却后滴入水箱一循环使用。
2.1 软水管路改造
（1）在原模拟水管路上与流量计并联一路管路作为冷却水的上水管路，并且在流量计前的支路上安装一个电磁阀，控制模拟水管路的通断。
（2）利用现场的模拟水水箱，保留原来的所有管路，在原水箱一上方重新安装一个水箱二，把冷却水的下水管接到水箱二上，并且在水箱二下部打孔，使水流经过孔洞散失热量降温后流回到原来的水箱中，使循环风机冷却水能够回收再利用。
2.2 电控元件改造
（1）如图2所示，在齿轮泵前的管路上通过一个三通接头安装一个温度传感器，用来检测水温。
（2）在水箱的排水管路上安装一个电磁阀，当水温或水位超过设定值后控制阀门打开排水。
（3）在电控柜i/o箱中新增加一块DO模块和2个继电器，接入新增电磁阀的线圈。
（4）将新加的温度传感器连接到气流烘丝机电控系统中的PA网络上，并且设置通讯地址41，通过Profibus PA现场总线采集水温值。
2.3 PLC控制程序以及HMI操作界面改造
（1）如图3所示，对HXD气流烘丝机PLC程序的硬件组态进行修改，增加电磁阀及温度传感器。
（2）将原来模拟水的控制程序进行了修改，使齿轮泵不仅供应模拟水还要供应循环风机的冷却水，并且要保证模拟水的流量要求和冷却水的冷却效果。
（3）如图4所示，对新添加的电磁阀和温度传感器进行PLC编程，将温度传感器的温度实时采集上来，参与电磁阀的控制，即当水温过高不能保证冷却效果时要排水，同时还要进冷水来降低水温，或者水箱水位低时也要进水。
（4）对齿轮泵变频器频率相关程序修改，使其在模拟水开与不开两种情况下自动转换频率。
（5）如图5示，对触摸屏监控画面编程，把画面中的软水管路重新进行布局设计，将电磁阀、温度传感器等电气器件按照实际位置布置，并且做好数据连接，保证与PLC的正常通讯。
（6）在参数界面中进行编程，添加水箱温度上限设置值及电磁阀的手动操
作等画面，并且做好数据连接，保证与PLC的正常通讯。
3 改进效果
3.1 冷却效果良好
将循环风机冷却水系统引入到模拟水系统中，通过管路及电气的改造及对水温的检测、循环回收、晾晒散热、混合排放，经过试验，当水温设定为30℃时，由于预热与冷却阶段消耗模拟水时补充了冷水，能保证风机轴承的冷却效果，生产中不会出现排水现象，确保了冷却水的循环利用。
3.2 直接经济效益
实现循环风机冷却水的循环再利用，减少水资源的浪费，达到节能降耗的目的。
HXD气流烘丝机年均生产361批烟丝，每批节省7t软水，软水价格约为10元/t。
每年节省费用为：
单批烟节水量（t/批）×年产量（批）×软水价格（元/t）=7×361×10=25270元
经计算，改造后每年可节约25270元。
3.3 间接经济效益
节约了大量生产软水所需的树脂、工业用盐、自来水及电力等物资，并降低了大量排污费用，为洛阳卷烟厂节能减排工作作出了贡献，为更为广泛的开展低碳生产，开阔了思路、拓展了视野。
3.4 推广应用
HXD气流烘丝机在烟草行业内广泛应用，其循环风机冷却水直排问题普遍存在，此次改造适用于SH8、SH9系列的气流烘丝机上，能够达到减少水资源的浪费、达到节能降耗的目的，具有较高的推广价值。
参考文献
[1]黄胜.电机真空干燥罐液压系统分析及改进[J].设备管理与维修，2009，12.
[2]王迎彬.制丝线Sh94气流烘丝机节水改造[J].设备管理与维修，2011，4.
[3]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京：中烟文献出版社，2003.
[4]李顺喜.解决HXD出口烟丝结团问题的方法[A].中国烟草学会工艺学术研讨会论文集[C].2008：329.
李国栋（1982-），男，本科，助理工程师，研究方向：电气设备维修与技术革新。
