SH93型葉絲高速膨化干燥烘干機是由研制應(yīng)用于煙草加工行業(yè)的一種葉絲快速膨脹和干燥烘干設(shè)備。主要是對煙葉切絲后的葉絲進行高溫快速膨化和干燥烘干,具有良好的膨化效果和卷曲度,葉絲的膨脹率達到(15-30)%.提高了葉絲填充能力,降低焦油含量,并能去除青雜氣味和游離煙堿,使煙絲香氣顯露,煙味更為醇和。
SH93型葉絲高速膨脹干燥烘干機主要由進料罩、進料氣鎖、松散裝置、紊流裝置、干燥烘干裝置、物料管道、旋風(fēng)分離裝置、回風(fēng)管道、循環(huán)風(fēng)機、排潮管、熱風(fēng)分配管、燃燒爐、混合箱、平臺、電控以及水氣汽管路系統(tǒng)等組成。(見圖1)
其工作原理如下:葉絲經(jīng)超級回潮機充分加溫加濕后(煙絲水份為:22~35%.溫度為:55±5℃),由振槽輸入,通過進料氣鎖,將葉絲送入到松散膨化器中。高溫飽和蒸汽高速噴入到松散膨化器內(nèi),使葉絲快速松散加溫,接著經(jīng)過熱蒸汽氣流的作用將葉絲送入到干燥烘干機內(nèi)進行快速地膨化和干燥烘干后,在此設(shè)備內(nèi)部葉絲與高溫蒸汽充分接觸迅速進行熱交換,由于煙絲內(nèi)部水份的瞬間蒸發(fā)的速度遠比從葉絲壁排出的速度要快,因此葉絲在干燥烘干的同時得以迅速膨化。其后葉絲在重力和風(fēng)力的作用下,進入物料管道進一步干燥烘干,三門峽富通新能源銷售木屑顆粒機、木屑烘干機等生物質(zhì)燃料成型、木屑烘干等機械設(shè)備。
最后,葉絲進入旋風(fēng)分離裝置,與蒸汽分離的同時冷卻部分定型,并從旋風(fēng)分離裝置下部的出料氣鎖排出,輸送到下一工序進行處理。與此同時經(jīng)分離器降低溫度的過熱蒸汽由循環(huán)風(fēng)機送到燃燒爐內(nèi)加溫后再循環(huán)使用,只有少量廢汽排到室外。
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該生產(chǎn)線在使用過程中,性能比較穩(wěn)定,但還存在以下不足之處,為此,本文主要針對該生產(chǎn)線設(shè)備以下存在的不足之處進行闡述,并提出具體的改進措施。
(1)SH93氣流干燥烘干設(shè)備使用的工作介質(zhì)是熱風(fēng),而熱風(fēng)的熱量是柴油在燃燒爐中燃燒后經(jīng)過熱交換器產(chǎn)生的,我們現(xiàn)在使用的是標(biāo)準(zhǔn)的0#柴油,對于一般的燃油系統(tǒng)是沒有什么問題的,但對于SH93設(shè)備的燃油系統(tǒng),在純凈度方面依然不能滿足,在使用過程當(dāng)中我們就發(fā)現(xiàn)該燃油系統(tǒng)時常由于油料雜質(zhì)的原因發(fā)生故障。一方面:由于在運輸、存儲及管道輸送過程當(dāng)中不可避免的混入雜質(zhì);另外:儲油罐、管道內(nèi)部的銹蝕現(xiàn)象也產(chǎn)生一定數(shù)量的金屬粉末,盡管該類粉末粒度細(xì)小,但原設(shè)備管道系統(tǒng)當(dāng)中的過濾器依然無法完全過濾,導(dǎo)致燃燒爐油泵過濾器經(jīng)常堵塞,油泵磨損加劇,頻繁損壞,影響設(shè)備的正常運行。根據(jù)統(tǒng)計,2007年3-6月份由于油泵磨損而導(dǎo)致設(shè)備無法投人生產(chǎn)的故障共有3次,共更換了3臺油泵(每臺約20000元);而由于油泵過濾器堵塞而導(dǎo)致設(shè)備突然停機的故障每月均有8-10次,每次設(shè)備停機后再啟動到正常使用狀態(tài)需要30分鐘時間。
(2)車間SH93燃燒爐與現(xiàn)場儲油罐處在同一生產(chǎn)現(xiàn)場,兩者之間間距約為2米左右,距離太短,由于SH93燃燒爐在工作時溫度較高,且燃油屬于易燃物品,因此目前的設(shè)備布置存在很大的安全隱患。
(3 )SH93葉絲干燥烘干線的煙絲干燥烘干及輸送是以(熱風(fēng))風(fēng)力作為動力源,在風(fēng)力不足的情況下,部分煙絲會在風(fēng)送管道轉(zhuǎn)角部分形成累積,當(dāng)日積月累到一定程度,就會造成管道風(fēng)送截面變小,風(fēng)力變大,加上煙絲來料的不確定性,容易出現(xiàn)物料輸送的不均勻,進而影響到后續(xù)工序的加工精度和控制精度,在系統(tǒng)優(yōu)化前,為保證工藝流量及工藝指標(biāo)的實現(xiàn),采取的措施是把SH93大風(fēng)機的運行頻率調(diào)整到53-55HZ高頻狀態(tài),電機電流為180-200A左右,這樣會致使變頻器及電機長期處于高頻運行狀態(tài),變頻器在高頻狀態(tài)下會產(chǎn)生的較強的電磁波,從而干擾變頻器的元件及電機的線圈,使電子元件和線圈發(fā)熱,影響其壽命。此外,由于變頻器的變頻已經(jīng)接近最大值,沒有了向上調(diào)節(jié)的余地,產(chǎn)品質(zhì)量時常會因為輸送風(fēng)力跟不上物料流量增大比例而受到影響。一般在正常使用條件下,變頻器的運行頻率必須控制在50HZ以下是最理想的。
(4)根據(jù)原系統(tǒng)設(shè)定的程序,系統(tǒng)原啟動動流程圖如圖2所示:
從工作流程圖中我們可以看到除塵風(fēng)機在燃油爐“預(yù)熱”時就啟動;而燃油爐從預(yù)熱到達設(shè)定的溫度250度~280度需用時25 - 30分鐘,在這段時間內(nèi)由于沒有煙絲通過,冷絲帶處于待料狀態(tài),造成除塵風(fēng)機空載運行,該除塵風(fēng)機電機功率為37KW,因此,每次預(yù)熱都會造成很大的能耗浪費。
由于以上系統(tǒng)存在的一些設(shè)計缺陷,使得整個生產(chǎn)系統(tǒng)美中不足,問題的間斷出現(xiàn),干擾了正常的生產(chǎn),也給產(chǎn)品加工留下了一些質(zhì)量和安全上的隱患。為此,針對以上4個問題,經(jīng)過討論制定對策,分別對其進行創(chuàng)新改造如下:
(1)經(jīng)過分析后確認(rèn)燃油泵頻繁損壞的主要原因是因為燃油中的雜質(zhì)沒有得到有效的過濾。目前我們使用的是進口齒輪泵,其工作原理是利用一對嚙合的齒輪將人口腔體內(nèi)的燃油壓入出口端。該類型泵的齒輪配合精度很高,配合間隙達到0.002mm,該泵在轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn),分的運行狀態(tài)下,可以產(chǎn)生高達28bar的油壓,在此高壓下油質(zhì)的好壞對油泵齒輪影響極大,為保證進入油泵的油質(zhì)質(zhì)量,改造主要是在現(xiàn)場油罐前的油料輸送管道中安裝一個自行制作的強磁除鐵過濾裝置,在油料進入現(xiàn)場油罐前將油料中的大部分金屬粉末和顆粒雜質(zhì)過濾去除,從而降低油泵的磨損程度,保證設(shè)備的正常運行。
目前為止,改造后到油泵工作正常,沒有出現(xiàn)由于油泵磨損而導(dǎo)致油壓降低設(shè)備無法工作的現(xiàn)象,也沒有出現(xiàn)由于油泵過濾器堵塞而導(dǎo)致設(shè)備突然停機的故障,證明該改造對設(shè)備起到了很大的保護作用。就經(jīng)濟效益而言,以改造前月停機8次計算,SH93型葉絲高速膨化干燥烘干機燃燒爐油耗是90kg/h,這樣每月就要浪費360kg燃油。
(2)將儲油罐移位至SH93葉絲膨脹干燥烘干工作區(qū)域外,現(xiàn)距離為8米,并砌耐熱不易燃隔墻進行隔離,使用條件符合安全和消防的規(guī)定,安全隱患大大降低。
(3)對于風(fēng)量不足,我們經(jīng)過充分論證后,決定對風(fēng)機主傳動皮帶輪重新設(shè)計,通過對原風(fēng)機結(jié)構(gòu)、風(fēng)管口徑、電機轉(zhuǎn)速及產(chǎn)生的風(fēng)量進行計算,確認(rèn)主傳動皮帶輪的直徑由原來的280mm修改為250mm。要達到的目的是:①保證風(fēng)力充足,改造后在同等轉(zhuǎn)速情況下,風(fēng)速提高25qo;②適當(dāng)降低電機運行頻率,使電機運行頻率有一定向上調(diào)節(jié)的能力,保證生產(chǎn)和工藝在正常狀態(tài)下運行。改造后大風(fēng)機的電機頻率控制在47-50HZ之間,使系統(tǒng)運行有一定的調(diào)節(jié)余地;③保持干燥烘干后煙絲出料的均勻性;④改造后,電機轉(zhuǎn)動力矩增大,轉(zhuǎn)速降低,通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實測,正常運行時,大風(fēng)機電機的工作電流由原來的180-200A減低到目前的150-170A,有效的保護了電機。
(4)為了使SH93在預(yù)熱狀態(tài)時冷絲帶除塵風(fēng)機不啟動,只有“生產(chǎn)”狀態(tài)才啟動除塵風(fēng)機,我們對系統(tǒng)啟動程序進行了修改,如圖3所示,這樣每次預(yù)熱過程中除塵風(fēng)機不再出現(xiàn)空運轉(zhuǎn),達到節(jié)能降耗的目的。
通過對影響系統(tǒng)功能的4個方面因素的改造,進一步優(yōu)化了SH93生產(chǎn)線的設(shè)備性能,在系統(tǒng)控制、參數(shù)控制及節(jié)能降耗方面都達到了令人滿意的效果。