KLD-2型薄板烘丝机热风温度波动原因及改进措施

杨云海   邹九铭

摘要：薄板烘丝机是烘丝机中的一种主要设备，其主要对切丝后的烟丝进行烘干处理，达到生产工艺要求。KLD-2薄板烘丝机在生产过程中发现烟丝弹性差、热风温度在设定值上下波动大等故障问题，针对故障剖析KLD-2薄板烘丝机热风温度波动的原因并且提出相应的改进措施，以此提升设备运行效率。

关键词：KLD-2薄板烘丝机；热风温度波动；故障；改进措施

KLD-2型薄板烘丝机是制丝车间常见的一种设备，为顺流烘丝机。其主要由支架、筒体、传动装置、前室、后室、蒸汽管路系统、热风系统、排潮与除尘系统等组成。其工作原理为在离心风机的作用下，自然空气进入到空气交换器，通过热风温度监测，经过蒸汽薄膜阀调节蒸汽压力后，达到烘烤烟丝工艺要求的热风温度，一部分由前室进入烘桶内参与烟丝的烘干处理，另一部由后室对排潮空气进行加热，提高露点温度。烘丝机热风温度管路主要包括两个部分：一是热风汽路。二是热风风路。实践证明如果出现热风温度不稳现象会影响烟丝的处理质量，不能达到卷烟工艺要求。

1.故障描述

在切丝烘干处理过程中，发现KLD-2型薄板烘丝机出口处的烟丝弹性比较差，卷曲程度未达到工艺要求，而且热风温度值上下波动比较大，通过对多批次烘干处理切丝的检测，都未达到标准要求。期间设备检修人员多次调节热风温度设定值，但是在生产运行中热风温度值上下波动仍偏大。随后设备检修人员对热风和排潮风门挡板、电动角执行器电源、控制信号、电动机等进行检查，均未发现故障。

2.故障原因分析

针对KLD-2型薄板烘丝机热风温度波动故障，结合KLD-2型薄板烘丝机结构构造及工作原理对故障原因进行剖析：

2.1从控制系统组成分析：KLD-2型薄板烘丝机热风温度失控的原因与蒸汽管路故障、风门故障、电控故障以及执行器故障等因素有关，通过检查并未发现电控系统存在故障，但是热风系统蒸汽管路蒸汽压力存在不稳定的现象，而且管路疏水不顺畅。根据蒸汽管路工作原理，主蒸汽经汽水分离器、筒体加热蒸汽管路后，蒸汽在汽水分离器后分为两路，两路的蒸汽压力存在相互干扰的现象。尤其当筒体温度需要大幅提升时，会通过调节蒸汽管路的薄膜阀控制蒸汽流量，这样会导致主管路蒸汽压力不稳定现象，最终导致热风温度不稳定。

2.2从设备运行结构分析：由于蒸汽是由动力锅炉产生的，其需要通过较长的管路输送到制丝车间，由于输送管路比较长，因此其存在冷却结露现象，需要设备操作人员频繁跳闸热风温度设定值，这样势必会影响热交换器供热的稳定性。另外汽水分离器的冷凝水沉降面积比较小，这样不能有效分离多余的水分，影响蒸汽品质。

2.3从冷凝水排放方面分析：烟丝经过烘干后产生的冷凝水经截止阀、过滤器等会进入冷凝水回收箱，当水箱中的水位较高时，其容易触发高位开关，水泵启动，水箱中的水将排出，这样势必会影响到冷凝水排放效率，从而异构性蒸汽品质，致使热风温度出现频繁波动。

3.改进措施

针对KLD-2型薄板烘丝机热风温度波动原因，主要改进蒸汽管路，设置组合式高效汽水分离系统（图1所示），达到稳定蒸汽压力、疏水性能的目的。

图1：KLD-2型薄板烘丝机组合式高效汽水分离系统

3.1在热风和筒体蒸汽旁薄膜阀前安装减压阀。为了避免蒸汽出口压力不稳定问题，在热风和筒体蒸汽旁各安装一个减压阀，通过减压阀控制出口压力，保持出口压力保持相对稳定的状态。安装减压阀后两路的蒸汽压力就不相互干扰，从而保证薄膜阀可以在合理的范围内工作，避免频繁调节开度而导致热风稳定波动大表征的发生。

3.2设计卧式汽水分离器。针对原有汽水分离器存在的管路疏水不畅、蒸汽压力不稳的问题，对汽水分离器进行改造，由原来的立式结构变为卧式，在确保直径不变的情况下，增加水凝沉降工作面积的方式提升沉降效率，达到减少蒸汽含水率的目的。例如立式结构的冷凝水沉降面积为0.07m2，而改为卧式结构后，冷凝水沉降面积达到0.48m2。同时改造后有效增加了汽水分离器的容量，扩容后蒸汽流速减缓，这样能够为冷凝水凝结提供足够的时间。另外在汽水分离器内增设螺旋导流板和筛分过滤网。目的就是让蒸汽以特定角度进入到罐体后利用螺旋导流板形成离心式螺旋气流，这样可以将蒸汽中的水分离出来，而筛分过滤网则可以吸附雾状冷凝水，起到过滤目的，避免水分过多给烘干处理带来影响。

3.3安装多路蒸汽疏水装置，提高冷凝水排放效率。为了避免主管路疏水不畅导致的热风温度波动问题，在卧式汽水分离器上安装2路自动疏水装置和一路人工排水装置，以此达到提高疏水效率的目的。安装的2路自动疏水装置一路通过截止阀、过滤器等装置后流向冷凝水回收箱。另一路则是经过球阀、过滤器以及热静力式疏水阀排向排水槽，之所以这样选择主要是热静力式疏水阀能够调节疏水温度，在烘丝机检修时可以排水，避免管路冷凝水的积累，达到优化烘干工艺的目的。人工排水装置主要是作为备用装置，其在设备检修时使用，达到排放冷凝水，减少腐蚀的目的。

4.效果验证

为了检验薄板烘丝机运行效果，对改进后的设备运行情况进行检测。通过对检测数据的统计分析，改进后的KLD-2型薄板烘丝机热风温度保持在稳定值区域，热风温度平均为105℃、热风风速0.17m/s、筒壁温度135℃、负压-23Pa，Cpk达标率达到100%。可见通过对KLD-2型薄板烘丝机的改造解决了热风温度波动问题，提升了设备的运行效率。

总之，烘丝机是制丝生产的关键设备，是控制烟丝水分的最后环节，烘丝机热风温度是直接影响出口水分的关键因素。热风温度波动表明薄板烘丝机存在故障，因此针对热风温度波动大、烟丝弹性不足的问题，烟草企业要设置组合式高效汽水分离系统，以此提升运行效率。

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