一种SJ133A加料机补偿蒸汽疏水系统及其工作方法与流程

本发明涉及烟草生产
技术领域：
，更具体地，涉及一种sj133a加料机补偿蒸汽疏水系统及其工作方法。
背景技术：
：叶片加料段是制丝加工过程的关键工序之一，sj133a加料机作为叶片加料工序的主机设备，其作用是对切片回潮后的叶片进行连续均匀地增温、增湿和加料，从而改善叶片的感官质量和物理性能并满足切丝工艺的要求。sj133a加料机配备有补偿蒸汽系统，作用是对循环热风进行热量补偿，从而达到快速稳定出口物料温度的目的。在生产过程中，若使用的补偿蒸汽含水量太大，则会使叶片水分增大，从而影响过程水分控制的稳定性。因此，提高补偿蒸汽的干度，对该工段的工艺提升有着重要的意义。根据工艺要求，加料机采用定量加水、固定热风循环风机频率及进入加热器蒸汽压力，通过调节气动薄膜阀的开度改变喷射蒸汽的加入量来稳定出口物料水分及温度的控制模式。生产开始后，补偿蒸汽系统蒸汽初次喷射时有较多冷凝水喷出。现场连续测试10批次烟，得到生产开始后，管径为dn50的喷射蒸汽管在0.4mpa工作压力下，冷凝水排净的时间t。统计结果如表1所示。表1补偿蒸汽喷射管道冷凝水排净时间(单位：秒)测试结果显示，管径为dn50的喷射蒸汽管在0.4mpa工作压力下，冷凝水排净的时间平均为8.4秒。这期间排出的水直接混入烟叶中，使当批次烟叶料头水分出现异常波动。出现以上问题的原因在于：第一，加料机疏水系统排水不畅蒸汽从热力站输送到加料机的管路较长，主管路的蒸汽在每天初次进入加料机时所含的冷凝水较多，加料机专门为此设置了汽水分离器配套疏水管路进行汽水分离，达到提升蒸汽干度的目的。为达到最佳的使用效果，避免疏水系统疏水滞后性，在生产开始前将蒸汽管路上的冷凝水进行预先手动排放(直排)。即打开冷凝水旁通阀使蒸汽直排10min后关闭。测试结果显示，补偿蒸汽管道开始生产时冷凝水喷射现象未有改善。第二、补偿蒸汽系统喷射管路设计因素主管路蒸汽初次进入设备时在压力及湍流因素的作用下，冷凝水快速进入各管路阀件中与停机后残留下来的冷凝水积聚，由于补偿蒸汽管路系统未设独立疏水系统，设备开启时，减压阀与气动薄膜调节阀连接段管路阀件中的冷凝水伴随蒸汽直接喷射出来，在dn50长约800mm的积聚管段，冷凝水喷射量约：l水＝πr2xhxρ＝3.14x0.0252x0.8x1000＝1.57kg即由于补偿蒸汽管路设计因素，喷射管路段残留冷凝水，且无法通过原疏水系统排放。公开日为2018年11月27日，公开号为cn208144398u的中国专利公开了一种加料机管路冷凝水自动排除系统，包括管路疏水系统，所述管路疏水系统包括设于蒸汽入口的第一气动球阀、热交换器以及与冷凝水出口连接的疏水管路，所述热交换器设于气动球阀和输水管路之间；所述疏水管路由并联设置的旁通管路和疏水支路组成；所述旁通管路上设有温度传感器及第二气动球阀，且第二气动球阀设于温度传感器的下游管路上。该加料机管路冷凝水自动排除系统，通过在疏水管路中增设旁通管路，添加气动球阀和温度传感器，实现在预热阶段将管路中的冷凝水快速排出，并在冷凝水排净后自动关闭第二气动球阀，旁通管路工作结束。该专利依然无法快速的排净冷凝水。技术实现要素：本发明的首要目的是提供一种sj133a加料机补偿蒸汽疏水系统，实现对冷凝水的快速排净。本发明的进一步目的是提供一种sj133a加料机补偿蒸汽疏水系统的工作方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种sj133a加料机补偿蒸汽疏水系统，包括三通气动阀、集水槽、第一过滤器、疏水阀、单向阀和球阀，其中：所述三通气动阀的第一端口与sj133a加料机的汽水分离器连接，sj133a加料机中的蒸汽从汽水分离器进入所述三通气动阀，所述三通气动阀的第二端口与sj133a加料机的补偿蒸汽管道连接，所述三通气动阀的第三端口与所述集水槽的输入口连接，所述集水槽的输出口与所述第一过滤器的输入端连接，所述第一过滤器的输出端与所述疏水阀的输入端连接，所述疏水阀的输出端与单向阀的输入端连接，所述单向阀的输出端与所述球阀的输入端连接，所述球阀的输出端与sj133a加料机的集中疏水系统连接。优选地，所述三通气动阀由活塞式气动执行器、主轴、阀杆及阀门组成，所述三通气动阀的工作原理具体为：将空气压缩通入阀门的中心腔体，推动活塞式气动执行器动作，活塞式气动执行器和主轴有一个导轨和齿轮驱动主轴转动，由于主轴与阀杆安装在一起，可以带动阀门开启或关闭。优选地，所述活塞式气动执行器利用弹簧复位，入气时弹簧被压缩，阀门状态为疏水通路蒸汽喷射截止，气体关闭或失效时则反之从而保证工况正常。优选地，所述活塞式气动执行器中弹簧复位输出转矩需满足球阀的工作转矩：m＝mm mt mu式中，m为三通气动阀转矩、mm三通气动阀中球体与阀座密封圈的摩擦转矩、mt为三通气动阀中密封填料摩擦转矩，mu为三通气动阀中止推垫片的摩擦。优选地，所述单向阀最大动作压力至少为所述sj133a加料机中的蒸汽最大工作压力的1.5倍。优选地，所述单向阀的型号为h71w。优选地，所述第一过滤器为y型过滤器。优选地，所述sj133a加料机中的蒸汽依次经闸阀和第二过滤器输入至汽水分离器，所述汽水分离器的输出端依次经减压阀和薄膜阀输入至所述三通气动阀。一种如上述所述的sj133a加料机补偿蒸汽疏水系统的工作方法，包括以下步骤：s1：采用plc控制，每天只对第一批次料头部分使用在2min内完成；s2：检测到上电信号，则跳转到s3；s3：当电子秤检测到残留冷凝水的流量大于10kg/h、电子秤累积量大于5kg时，则跳转至s4；s4：打开薄膜阀80％的开度，开始喷吹管道内冷凝水，喷吹持续50s，后跳至s5；s5：关闭喷射薄膜阀，停止喷吹，10s后跳至s6；s6：开始第二次喷吹，打开薄膜阀80％开度，持续50s后，跳至s7；s7：关闭薄膜阀，三通气动阀切换至蒸汽喷射通路使蒸汽从第三端口喷出；s8：复位执行程序步数，第二天再次检测到上电信号，自动执行以上步骤s1至s7。优选地，当检测到三通气动阀连续3分钟没能检测关闭，则通过报警铃及操作显示屏画面中提示。与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明不改变加料机总体工艺性能和操作特点，设计出补偿蒸汽独立疏水系统，避免喷射管路段残留冷凝水进入烟叶中，影响过程水分控制。通过参考加料机热交换器管路系统，在蒸汽喷射装置上设置一组疏水管路与主蒸汽回水管路连接，既可对冷凝水进行回收又可提高喷射蒸汽质量，使用过程因素可预见的未有不良影响。附图说明图1为本发明的系统结构示意图。图2为本发明的工作方法流程示意图。图中，1为闸阀，2为第二过滤器，3为汽水分离器，4为减压阀，5为薄膜阀，6为三通气动阀，7为集水槽，8为补偿蒸汽管道，9为第一过滤器，10为疏水阀，11为单向阀，13为球阀，14为集中疏水系统。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。实施例1本发明提供一种sj133a加料机补偿蒸汽疏水系统，如图1所示，包括三通气动阀6、集水槽7、第一过滤器9、疏水阀10、单向阀11和球阀13，其中：所述三通气动阀6的第一端口与sj133a加料机的汽水分离器3连接，sj133a加料机中的蒸汽从汽水分离器3进入所述三通气动阀6，所述三通气动阀6的第二端口与sj133a加料机的补偿蒸汽管道8连接，所述三通气动阀6的第三端口与所述集水槽7的输入口连接，所述集水槽7的输出口与所述第一过滤器9的输入端连接，所述第一过滤器9的输出端与所述疏水阀10的输入端连接，所述疏水阀10的输出端与单向阀11的输入端连接，所述单向阀11的输出端与所述球阀13的输入端连接，所述球阀13的输出端与sj133a加料机的集中疏水系统14连接。疏水时间节点选择在生产开始阶段，可避免管路疏水后因长时间等待造成喷射蒸汽的二次冷凝。根据系统控制设置，转入生产状态时，入口电子皮带秤开始计量2min后出口温度检测信号反馈系统参与控制，此时喷射蒸汽处在随时开启状态，即冷凝水需在计量后的2min内排空并完成状态转换，针对以上时间要求下进行疏水方式的确定。疏水方式确定管路疏水有直排式及冷凝排放式，比较分析如下：(1)直排式。因残留冷凝水在dn50管中需8.4s完成喷排，在接入dn15口径的回水管后，按照管径截面缩小倍数及纳入背压因素进行经验推算，在0.4mpa压力下约30s可完成喷排，且管路的设计安装简便成本较低。缺点是在直排过程中蒸汽携带冷凝水进入回水管路的流速约25-30m/s，由于冷凝水密度高、不可压缩，当高速运动时具有相当大的动量，形成的水锤对回水管道附件冲击较大。(2)冷凝排放式。冷凝排放式管路主要由疏水阀10等构成，考虑选用dn15的浮球式疏水阀10，下面通过压差计算确定其疏水能力：△p＝(p1-p2)(1)式中：p1为疏水阀10进口压力，mpa；p2为疏水阀10出口压力，mpa；△p为疏水阀10进出口的最大压差，mpa。p2＝h hf＝0.05 0.01＝0.06mpa(2)式中：h为疏水阀10阀后凝结水提升高度阻力；hf为疏水阀10阀后系统阻力。已知p1为0.4mpa，式(2)代入式(1)，即疏水阀10进出口的压差△p为0.36mpa，查阅疏水阀10排量对照表，该压差下的疏水量为300kg/h，即5kg/min。根据前面分析，2min内需完成1.57kg冷凝水的排放，按照3倍冷凝水量选择，疏水阀10的排水能力约需2.4kg/min，即dn15疏水阀10可满足喷射管道冷凝水排放的时间要求，同时疏水阀10具备的阻汽排水性能对下游管路有较好的保护作用，因此疏水方式选择冷凝排放式。根据分析，冷凝水主要积聚在减压阀4与气动薄膜调节阀的连接段，在气动薄膜调节阀出口后的喷射管最低点设置接口形成三通管路，一路为喷射管路，另一路疏水由气动球阀13控制换向。考虑到疏水时控制阀瞬间开启水击大，在疏水阀10组前端设立集水槽7进行缓冲及导流，参考蒸汽工程指南，见表2，设计规格为dn50x150mm。表2集水槽7尺寸表主管直径d集水槽7直径d1集水槽7深d2≤100mmd1＝d至少d2＝100mm125～200mmd1＝100mm至少d2＝150mm≥250mmd1≥d/2至少d2＝d所述三通气动阀6由活塞式气动执行器、主轴、阀杆及阀门组成，所述三通气动阀6的工作原理具体为：将空气压缩通入阀门的中心腔体，推动活塞式气动执行器动作，活塞式气动执行器和主轴有一个导轨和齿轮驱动主轴转动，由于主轴与阀杆安装在一起，可以带动阀门开启或关闭。所述活塞式气动执行器利用弹簧复位，入气时弹簧被压缩，阀门状态为疏水通路蒸汽喷射截止，气体关闭或失效时则反之从而保证工况正常。所述活塞式气动执行器中弹簧复位输出转矩需满足球阀13的工作转矩：m＝mm mt mu式中，m为三通气动阀6转矩、mm三通气动阀6中球体与阀座密封圈的摩擦转矩、mt为三通气动阀6中密封填料摩擦转矩，mu为三通气动阀6中止推垫片的摩擦。所述单向阀11最大动作压力至少为所述sj133a加料机中的蒸汽最大工作压力的1.5倍。所述单向阀11的型号为h71w。所述第一过滤器9为y型过滤器。所述sj133a加料机中的蒸汽依次经闸阀1和第二过滤器2输入至汽水分离器3，所述汽水分离器3的输出端依次经减压阀4和薄膜阀5输入至所述三通气动阀6。实施例2本实施例提供一种如实施例1所述的sj133a加料机补偿蒸汽疏水系统的工作方法，如图2，包括以下步骤：s1：采用plc控制，每天只对第一批次料头部分使用在2min内完成；s2：检测到上电信号，则跳转到s3；s3：当电子秤检测到残留冷凝水的流量大于10kg/h、电子秤累积量大于5kg时，则跳转至s4；s4：打开薄膜阀580％的开度，开始喷吹管道内冷凝水，喷吹持续50s，后跳至s5；s5：关闭喷射薄膜阀5，停止喷吹，10s后跳至s6；s6：开始第二次喷吹，打开薄膜阀580％开度，持续50s后，跳至s7；s7：关闭薄膜阀5，三通气动阀6切换至蒸汽喷射通路使蒸汽从第三端口喷出；s8：复位执行程序步数，第二天再次检测到上电信号，自动执行以上步骤s1至s7。正常生产过程中如果三通气动阀6长时间没有关闭，或者打开后不能关闭到位，那么会影响加料温度回路的控制，导致温度不能满足工艺要求，在程序中做了相应的报警提示，即当检测到三通气动阀6连续3分钟没能检测关闭，则通过报警铃及操作显示屏画面中提示。蒸汽喷射管路改进后，分别对5个第一批次生产时的蒸汽初始喷射情况进行跟踪，喷出的蒸汽饱和干爽，喷射后的对应时间内出口物料水份稳定。在使用过程中气动球阀13组响应灵敏无迟缓卡滞现象、疏水管路工作平稳，确保系统运行正常。相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页12