闕輝鑒
一、管路內壁結垢的成因
加料、加香是卷煙制絲工藝中的關鍵工序,通過精準的流量控制和良好的霧化效果,使香料和香精按照工藝配方要求的比例均勻地噴灑在物料上,來改善物料的品質和吸味。
常見的加料、加香系統(tǒng)由現(xiàn)場料罐、料液管道、過濾器、齒輪泵、流量計、噴嘴以及波紋管等料液流經的元器件組成,如圖1所示。
由于料液粘度很高,容易黏附于料罐及加料管路系統(tǒng)中,尤其在過濾器、流量計、波紋管、噴嘴、彎頭、變徑等狹窄或流體流速變化的地方,若未及時得到有效清洗,就會形成糊狀、層狀或塊狀結垢,并且隨著時間的推移結垢越來越厚、越來越牢,不但使管路的管徑變小,而且結垢在生產過程中會因振動、沖刷等原因脫落、堵塞噴嘴和流量計等狹窄部位,造成加料流量波動和停機故障,對加料系統(tǒng)的正常運行和煙絲產品的質量產生不利影響。其故障現(xiàn)象表現(xiàn)為:生產過程中加料、加香瞬時比例降低或明顯波動,而加料齒輪泵的頻率卻升高,嚴重時可能發(fā)生噴嘴完全不噴料的狀況。
二、常規(guī)清洗方法
(一)日常清洗方法
通常,生產換牌前及當天生產結束后會對料罐、管路系統(tǒng)和噴嘴進行清洗,使用熱水或者冷水沖洗料罐、管路系統(tǒng)及噴嘴,清除系統(tǒng)中的殘余料液。由于料液和香精不溶于水,因此,日常清洗只能沖掉管路系統(tǒng)內的殘留料液,對于結垢無能為力。
(二)定期人工清理方法
為去除料罐和管路系統(tǒng)的結垢,傳統(tǒng)上采用定期安排人工清理的方法:作業(yè)人員將鋼絲刷捆綁在長手柄上對料罐結垢進行清理,將直管拆下用鋼絲捆綁布條來回擦拭。這種清理方法:
1.因結垢沒有進行預溶解處理,清理工作勞動強度大,而且清理效果不佳,還有大量結垢殘留。
2.無法對管路系統(tǒng)的流量計、波紋管、噴嘴、彎頭、變徑等狹窄部位結垢最嚴重的地方進行清理。
3.鋼絲容易脫落,會對加料齒輪泵造成損傷甚至損壞齒輪泵。
三、高效清洗方法
(一)清洗劑
本方法使用的是國內公司針對卷煙工業(yè)加料管路內壁結垢研制的專用清洗劑。
(二)清洗方法
本方法針對加料、加香系統(tǒng)不同部位的機械結構和結垢的多少采取不同的清理方案,在保證清洗效果的前提下節(jié)約清洗劑用量和清洗時間:
1.浸泡清洗
針對管路系統(tǒng)中的結垢重點、難點部位采用浸泡清洗的方式,讓零部件與清洗劑充分接觸、溶解。如:過濾器的濾網、波紋管、噴嘴等,拆下后放入浸泡容器內,倒入清洗劑至物件完全淹沒的高度,浸泡至結垢溶解后用高壓水沖洗,再用壓縮空氣噴吹干凈。對于波紋管,可以在浸泡清洗后再用超聲波清洗,讓結垢脫落更徹底。零部件裝回前用高壓水沖洗、壓縮空氣吹掃干凈。
2.浸潤清洗
加料系統(tǒng)中的料罐容積大,為節(jié)約清洗劑用量,采用浸潤清洗的方式,用噴壺盛裝清洗劑對料罐內壁進行噴灑,間隔15分鐘左右噴灑1次,等結垢溶解后打開料罐排污閥,用高壓水將料罐內壁沖洗干凈。
3.注射清洗
由于流量計管徑狹小,若在線清洗,溶解、脫落后的結垢會很快堵塞流量計,因此,對流量計采用注射清洗的方式,將流量計拆下后傾斜放置,用合適的針筒抽取清洗劑注射進流量計的管路中,間隔一定時間對流量計管路進行反復清洗,直至排出的清洗液干凈為止,再用清水沖洗、壓縮空氣噴吹干凈。
4.原位循環(huán)清洗
對于大部分的管路系統(tǒng)和閥門,由于拆裝和清洗難度大,采用原位循環(huán)清洗的方式,以重復利用一定量的清洗劑對管路系統(tǒng)進行反復清洗。
將一定量的清洗劑倒入清洗干凈的料罐內,利用預填充管路系統(tǒng)和齒輪泵使清洗劑在預填充管路系統(tǒng)中進行循環(huán)清洗,以軟化、溶解、剝離管道系統(tǒng)內壁上的結垢,清洗至管路過濾器和料罐過濾器中脫落的結垢直徑都小于3mm為止。
當管路中的結垢得到充分溶解后,將清洗劑循環(huán)管路切換至噴嘴方向,用清洗劑沖洗噴嘴管路。注意:此時噴嘴不裝回,以免堵塞。
最后,再用清水根據上述步驟對預填充管路系統(tǒng)和噴嘴管路系統(tǒng)進行循環(huán)清洗,避免清洗劑殘留,可每隔1小時更換一次清洗水,清洗至排出的清洗水PH值達到7(粗略的可用PH試紙檢測,精確的可用專業(yè)儀器檢測),且過濾器中沒有3mm以上的結垢顆粒。
5.壓縮空氣噴吹管路
在原位循環(huán)清洗過程中,間隔一定時間暫停循環(huán)清洗,用壓縮空氣噴吹管路系統(tǒng),可加速結垢脫落。
(三)清洗流程
本方法的清洗流程如下:
(四)清洗效果檢測
清洗后,將設備還原,邀請相關人員一同現(xiàn)場檢測、驗收。
1.目視檢查
檢查加料系統(tǒng)料罐和管路內壁是否清潔、無污垢、無點蝕。
2.清洗水檢測
啟動自動清洗,用容器盛裝足量清洗水送至化驗室檢測PH值和電導率,由專業(yè)人員判斷清洗水是否合格。
3.試機檢查
用清水模擬正常生產狀態(tài)測試加料系統(tǒng):
1)檢查加料管路系統(tǒng)是否存在滴漏現(xiàn)象。
2)測試計量系統(tǒng)的精度是否在要求范圍內。
3)測試齒輪泵在正常生產頻率下,流量是否正常。
4)測試噴嘴霧化狀態(tài)是否正常。
四、使用效果
測試車間共有11臺加料機,未運用本方法前,加料機發(fā)生流量波動的故障平均13次/月,運用本方法后,加料機發(fā)生流量波動的故障降低至1次/季(非管路內壁結垢脫落引起),同時加料瞬時比例也更加穩(wěn)定。
結論:
通過該高效清洗方法的實施,能有效清理料罐和管路系統(tǒng)內的結垢,讓管道內壁光亮如新,避免結垢脫落引起過濾器、流量計、噴嘴等堵塞的問題,保障加料、加香系統(tǒng)的精度。
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