彭斌，盛小文，陳加坤，劉銀初，吳松濤

（江西中煙有限責(zé)任公司井岡山卷煙廠，江西 吉安 343000）

薄板烘絲機(jī)是卷煙制絲加工的重要設(shè)備，主要采用熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流兩種方式對(duì)來(lái)料煙絲進(jìn)行干燥脫水，使之達(dá)到成品煙絲工藝設(shè)定的含水率。薄板烘絲機(jī)使用蒸汽加熱筒壁和形成工藝熱風(fēng)，工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽冷凝水，必須及時(shí)排放，否則，會(huì)降低薄板烘絲機(jī)換熱效率，甚至引發(fā)水錘而損壞設(shè)備。為了最大限度地利用冷凝水的熱量，有效節(jié)能降耗，我廠針對(duì)車間現(xiàn)有的兩臺(tái)薄板烘絲機(jī)均設(shè)有蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)，用于將薄板烘絲機(jī)排放的冷凝水回收至鍋爐房再利用。因此，維護(hù)好蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)對(duì)薄板烘絲機(jī)冷凝水的正常排放，進(jìn)而保障設(shè)備性能至關(guān)重要。

1 問(wèn)題分析

1.1 工作原理

改進(jìn)前薄板烘絲機(jī)烘絲機(jī)蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)主要由冷凝水回收罐、液位傳感器、回收泵（離心泵）及相應(yīng)的管路等組成，如圖1所示。冷凝水回收罐收集來(lái)自薄板烘絲機(jī)旋轉(zhuǎn)接頭及熱交換器中流出的高溫冷凝水，回收罐內(nèi)安裝有檢測(cè)高低液位的傳感器，當(dāng)回收罐內(nèi)冷凝水達(dá)到高液位后，高液位檢測(cè)傳感器將產(chǎn)生液位超高信號(hào)，PLC控制器根據(jù)該信號(hào)控制回收泵啟動(dòng)將冷凝水輸送回鍋爐房回收利用，直到回收罐內(nèi)液位重新低于低液位后停止回收泵。

圖1 改進(jìn)前薄板烘絲機(jī)蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)示意圖

1.2 存在問(wèn)題

在日常實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是首批生產(chǎn)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)回收罐水位超高后，回收泵啟動(dòng)運(yùn)行，但是，冷凝水回收罐液位不會(huì)下降反而不斷上升的故障表現(xiàn)。通過(guò)排查分析，發(fā)現(xiàn)冷凝水回收罐至回收泵間的管路并無(wú)阻塞和泄漏，且回收泵在機(jī)械上和電氣上也無(wú)故障，造成該現(xiàn)象的原因很可能是回收泵在泵送高溫冷凝水時(shí)發(fā)生了“氣蝕”現(xiàn)象，使泵內(nèi)積存了空氣。實(shí)際處理該故障的方法也驗(yàn)證了這一推測(cè)。當(dāng)該故障發(fā)生時(shí)，維修人員首先打開(kāi)直排截止閥將回收罐中的冷凝水排入地下，使泵停止工作后關(guān)閉直排閥，然后卸去泵頂部注水口的絲堵，往泵內(nèi)注滿水后重新安裝絲堵，最后等待泵重新啟動(dòng)，打開(kāi)泵頂部的排氣閥適當(dāng)排氣后關(guān)閉排氣閥，冷凝水回收泵即可恢復(fù)正?！，F(xiàn)有薄板烘絲機(jī)蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)存在以下問(wèn)題。

（1）上位機(jī)缺乏對(duì)冷凝水位超高的醒目的監(jiān)控報(bào)警提示，現(xiàn)場(chǎng)人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷凝水回收異常，導(dǎo)致薄板烘絲機(jī)飽和蒸汽輸送管道內(nèi)及熱交換器內(nèi)存留大量冷凝水不能及時(shí)排空，繼而導(dǎo)致生產(chǎn)階段筒壁溫度及熱風(fēng)波動(dòng)較大，影響了烘絲工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性。

（2）由于該故障出現(xiàn)頻次較高，現(xiàn)有的處理方法較為煩瑣，而且由于作業(yè)空間的局限性，處理過(guò)程中容易被高溫蒸汽管路燙傷，不僅增加了人員勞動(dòng)強(qiáng)度，還存在一定的安全隱患。

（3）蒸汽冷凝水回收異常會(huì)增加薄板烘絲機(jī)工作時(shí)的蒸汽消耗量，同時(shí)，為了不影響生產(chǎn)，在處理該故障的過(guò)程需要打開(kāi)截止閥，將回收罐中接近飽和溫度的冷凝水直排地下，造成一定的能源浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。

2 改進(jìn)方法

為了提高薄板烘絲機(jī)蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，針對(duì)該系統(tǒng)目前存在的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)此進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。

2.1 回收泵自動(dòng)排氣

現(xiàn)有冷凝水回收泵為格蘭富士CR3型號(hào)的離心泵，為了解決回收泵在泵送高溫冷凝水時(shí)因“氣蝕”導(dǎo)致的抽空，在現(xiàn)有回收泵頂部的排氣閥口上增設(shè)了一個(gè)斯派莎克AE30型號(hào)的自動(dòng)排空閥，如圖2所示。

圖2 改進(jìn)后薄板烘絲機(jī)蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)示意圖

2.2 冷凝水回收異常預(yù)警

由薄板烘絲機(jī)蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)工作原理可知，生產(chǎn)過(guò)程中回收罐中冷凝水達(dá)到高液位的次數(shù)會(huì)比較多，因此現(xiàn)有回收罐冷凝水達(dá)到高液位后上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面顯示“冷凝水位超高”的文本報(bào)警，并不能直接反映故障狀態(tài)，而且對(duì)于不會(huì)時(shí)刻關(guān)注上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面的操作人員而言，也很難起到及時(shí)提醒的作用。為此，根據(jù)薄板烘絲機(jī)蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)實(shí)際工作情況，在現(xiàn)有PLC和HMI的平臺(tái)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了冷凝水回收異常的預(yù)警功能：在PLC控制程序中利用采集的烘絲機(jī)工作狀態(tài)信號(hào)和冷凝水高、低液位檢測(cè)信號(hào)作邏輯判斷，當(dāng)烘絲機(jī)處于工作狀態(tài)，高、低液位檢測(cè)的開(kāi)關(guān)信號(hào)均為1，且持續(xù)時(shí)間大于等于3min時(shí)，HMI將彈出“冷凝水位超限，請(qǐng)及時(shí)檢查！”的報(bào)警窗口，同時(shí)觸發(fā)電控柜上的警笛響起；當(dāng)烘絲處于工作狀態(tài)，高、低液位檢測(cè)的開(kāi)關(guān)信號(hào)均為0，且持續(xù)時(shí)間大于等于2min時(shí)，HMI將彈出“冷凝水位過(guò)低，請(qǐng)及時(shí)檢查！”的報(bào)警窗口，同時(shí)觸發(fā)電控柜上的警笛響起。只有預(yù)警條件不滿足時(shí)或現(xiàn)場(chǎng)操作人員按下故障確認(rèn)按鈕，彈窗和警笛聲才會(huì)消除。

3 改進(jìn)效果

經(jīng)過(guò)上述兩方面的改造后，薄板烘絲機(jī)蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)回收泵抽空的故障現(xiàn)象基本消除，同時(shí)，針對(duì)日常有其他方面原因（例如，檢修期間將冷凝水回收管路上常開(kāi)閥門關(guān)閉后遺忘打開(kāi)）造成的冷凝水回收異常，預(yù)警功能及時(shí)有效地提醒、幫助現(xiàn)場(chǎng)操作人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，大大地降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了冷凝水回收系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少了能源的浪費(fèi)。