新鄭卷煙廠 黃光富 張洪升 范愛軍

煙草用真空回潮機溫度檢測緩沖裝置的設計

新鄭卷煙廠 黃光富 張洪升 范愛軍

新鄭卷煙廠兩臺WZ1004A型煙草用噴射式真空回潮機在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)溫度檢測不準確（偏高），真空回潮機內部的實際真空度已經(jīng)達到了設計要求，設備抽真空系統(tǒng)卻不能停下來，影響了下一步工作的進行和正常生產(chǎn)。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，在真空回潮機內部的真空度很低的情況下，為溫度傳感器提供傳熱的溫度檢測緩沖裝置中的傳導水基本已蒸發(fā)完，只剩下很少一部分水浸泡著溫度傳感器的端部，致使真空回潮機內部的溫度不能被準確檢測出來。因此對溫度檢測緩沖裝置進行了改造，以使溫度傳感器能夠檢測真空回潮機內部的真實溫度。

一、WZ1004A真空回潮機的工作原理及溫度檢測原理

WZ1004A型真空回潮機在正常工作時是一個密閉的空間，與它相連的有一套蒸汽噴射泵，利用文丘里管的原理用水蒸氣把真空回潮機中的空氣抽出來，其工作原理如圖1所示。當真空回潮機內部的真空度達到1 066Pa時，蒸汽噴射泵停止工作，蒸汽加濕系統(tǒng)自動向真空回潮機內部加入增濕水，為內部的煙葉提供加濕用水。

圖 1WZ1004A真空回潮機的工作原理

目前，容器真空度的檢測設備價格昂貴，且檢測結果不準確。由于容器的真空度與容器內部的溫度成一定的比例關系，在實際使用中可以把容器中的溫度換算成真空度，來控制設備的運行。但是在容器內部的真空度較低的情況下，內部的傳導物質很少，用目前的常規(guī)溫度檢測設備不能很好地檢測到內部的溫度。在處理這一問題時，不同的使用場合會有不同的設計理念，WZ1004A型真空回潮機是用檢測容器中水的方法解決這一問題，具體工作原理如圖2所示。

圖 2 溫度檢測緩沖裝置

正常情況下，圖2中的緩沖裝置中始終有水，這一部分水是上一次工作循環(huán)時留下來的，浸泡著溫度傳感器的檢測部位，以便于溫度的正常傳導。當真空回潮機內部的真空溫度較低時，這一部分水通過連通口蒸發(fā)進入真空回潮機內部箱體中。為了解決這一問題，設計了水補充裝置，以使溫度傳感器的檢測部位始終處于水的浸泡中。

二、存在的問題

溫度檢測緩沖裝置補充的水來自常溫下的軟化水。真空回潮機內部的低溫與這部分補充水的溫度交換需要一定的時間過程，這時溫度傳感器檢測的溫度比實際溫度要高，系統(tǒng)就會誤以為箱體中的真空度沒有達到要求，蒸汽抽真空系統(tǒng)便一直工作，從而延長了生產(chǎn)周期，影響了正常生產(chǎn)。

三、初步改造

1.修改PLC程序，不讓補充水裝置向緩沖裝置中補充水。當真空回潮機內部的真空度達到一定值后，緩沖裝置中的水通過連通口蒸發(fā)進入箱體中，僅剩下很少一部分水浸泡著溫度傳感器的端部，溫度傳感器檢測部位的大部分處于真空度很低的空間中，這時，真空回潮機內部溫度不能很好地傳導給溫度傳感器，檢測出的實際溫度還是偏高。

2.斷開補充水裝置中水補充閥門前的Φ10mm的銅管，重新使用PLC程序，只是這時補充的不是水，而是外界中的空氣。由于此時真空回潮機內部已處于真空狀態(tài)，圖2中顯示的補充水管子的端部處于緩沖裝置中的下沿，一旦打開，水補充閥門外面的空氣很快地進入，緩沖裝置底部的水被很快沖起，有部分水迸濺到溫度傳感器檢測部位。這樣的改造會出現(xiàn)檢測的溫度不穩(wěn)定，時高時低，造成真空系統(tǒng)抽真空的時間相差很大，不能從根本上解決溫度失真問題。

四、對系統(tǒng)的觀察與分析

當容器中的空氣分子較少時，熱量的傳導也較少，用傳統(tǒng)方法已不能檢測出容器內部的溫度，設計溫度檢測緩沖裝置的目的就是要解決在低真空度的情況下熱的傳導問題，即用和真空回潮機已經(jīng)充分熱傳導過的水溫代替真空回潮機內部的溫度，但是水的沸點隨著容器內部真空度的降低也會降低，這也是緩沖裝置內部的水隨著真空度的降低而減少的原因。

經(jīng)過觀察，當真空回潮機內部的真空度達到1 066Pa時，緩沖裝置底部的水雖然減少了，但沒有完全蒸發(fā)，還剩下很少一部分水浸泡著溫度傳感器的端部。

五、問題的解決

1.設計安裝溫度檢測緩沖裝置。經(jīng)過觀察，緩沖裝置底部的水雖然少，但還是有的，由于生產(chǎn)廠家把溫度傳感器垂直放置，才導致只有少部分水浸泡著溫度傳感器的端部。如果把溫度傳感器水平放置，緩沖裝置底部微量的水就能夠完全浸泡著溫度傳感器，這樣，既能夠達到溫度檢測緩沖裝置的設計目的，又能夠準確檢測真空回潮機內部的溫度。為此，設計了圖3所示的裝置。

圖 3 新設計的溫度檢測緩沖裝置

2.設備對接緩沖裝置。真空回潮機原來的溫度緩沖裝置是一個外徑Φ220mm、內徑Φ120mm的法蘭盤，壓著一個外徑Φ180mm的鋼化玻璃，用來觀察水位情況。壓鋼化玻璃的法蘭盤去掉以后，里面又是一個法蘭盤，新設計的溫度檢測緩沖裝置剛好連接到這個法蘭盤上。具體工作原理如圖4所示。

圖 4 緩沖裝置設備的對接

通過以上改造，真空泵抽真空時間由原來的最長10min減少到4min，并且煙葉增濕穩(wěn)定，滿足了工藝要求。

需要注意的是，由于WZ1004A型真空回潮機的設計廠家用溫度檢測真空度，改造過程中沒有辦法看到實際箱體中的真空度，只能根據(jù)系統(tǒng)的抽真空時間以及內部煙絲的回透情況，根據(jù)經(jīng)驗判斷實際的真空度情況。