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摘 要：针对洗梗机水温控制系统水温加热时间较长、产品质量下降，给下道工序造成待料停机问题进行分析，该文采用了水汽自动混合的改进方法，提高水蒸汽热能利用率，有效解决了水温加热时间较长的问题，减少维修费用，提高设备有效作业率，使连续稳定性生产得到可靠保障。
关键词：洗梗机 热交换装置 调压阀 气动薄膜阀
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（b）-0084-02
水洗梗机是烟草加工企业洗梗工序必需的设备，烟梗通过水洗梗机的物流通道，经过水流的漂洗和浸润，增加烟梗的水分和温度，烟梗上的灰土和泥沙溶于水中，而石块、金属等重物沉入底部，达到除杂、洗净、加温加湿的工艺目标。水洗梗是使用一定温度的清水对烟梗进行清洗，使烟梗洁净并可增加烟梗含水率的工艺过程。在清洗过程中，应该适当提高水洗梗工序中的水温（55 ℃），延长烟梗预贮放时间，使附着在表面的水份得到较充分的渗透。
为了达到合适的水温，现在的水洗梗工序一般是通过将清水与水蒸气进行混合的方式进行水温调节，并在送水管道上设置电磁阀实现自动的加水控制，但是目前的水汽混合装置具有以下问题：水温加热时间较长、漏汽现象频繁、水温波动较大、工作状态不稳定，从而影响产品质量和正常生产。
1 洗梗机的工作原理及原因分析
1.1 为了较好地分析洗梗机引起产品质量下降及水温加热时间较长的影响因素，对洗梗机的控制原理进行分析
如图1所示，循环泵电机采用变频调速，控制循环泵流量。工作过程实行全自动控制，即水位高低的自动控制，水温的自动恒定控制。由静压液位计监测洗梗箱高低临界水位，控制进水管路上的气动控制切断阀的开关，当洗梗水达低水位点时，循环泵起动，蒸汽路打开。当洗梗水达高水位点时，水路停止进水。工作过程中，洗梗水降到低水位点时，水路气动切断阀再次打开，如此循环往复，保持洗梗箱中水位。由温度感应器监测水箱水温，其反馈信号调节蒸汽路中气动薄膜调节阀的开度，控制进入蒸汽喷射器的蒸汽量，使水温保持设定恒温。当水温度达设定值时，网带电机和风机电机起动，然后进料口可以进料。
1.2 原因分析
在生产使用过程中发现，该机型影响在线产品质量的因素很多：（1）管道加热时间长，管路锈蚀老化严重，经常出现漏汽现象；（2）电磁阀线圈容易出现老化现象，造成工作状态不稳定，蒸汽温度较高，容易出现加温电磁阀膜片变形，导致水温无法控制，水温波动较大；（3）由于水源中存在杂质较多，容易出现加水电磁阀膜片堵塞，导致常加水或不加水从而将会影响切丝质量和正常生产；（4）水蒸汽使用效率低，维修复杂且维修费用高，使产品质量下降，维修工作强度增大，设备故障率增高，严重影响了设备的工作效率和正常运转。
2 改进方案与措施
（1）改造的目的在于提供一种水洗梗水汽混合装置，包括用于与水源连通的进水管路和与汽源连通的蒸气管路，进水管路和蒸气管路的出口端均与一热交换水箱连通，热交换水箱的出口连通至水洗梗箱体的进水口处，蒸汽管路上还旁接有一个温度补偿管路，温度补偿管路的出口与水洗梗箱体连通。改进的水洗梗水汽混合装置采用水汽混合热交换装置，拆除了原加热管道，对管路系统进行改造，增设了温度补偿管路，同时满足水温工艺要求，充分利用水蒸气的热能，提高水蒸汽热能利用率，解决水温加热时间较长的问题，减少维修费用，提高设备有效作业率。
（2）为了实现上述目的，水汽混合热交换装置采用技术方案：
①水洗梗水汽混合装置，其特征在于：包括用于与水源连通的进水管路和与汽源连通的蒸气管路，进水管路和蒸气管路的出口端均与一热交换水箱连通，热交换水箱的出口连通至水洗梗箱体的进水口处，蒸汽管路上还旁接有一个温度补偿管路，温度补偿管路的出口与水洗梗箱体连通。
②蒸汽管路的出口端与一蒸汽喷射管连通，进水管路的出口端与一清水喷射管连通，蒸汽喷射管套装于清水喷射管中，清水喷射管套装于所述热交换水箱中。
③水洗梗箱体中设有温度补偿喷射管路，温度补偿喷射管路的管壁上设有喷口，且该温度补偿喷射管路与所述温度补偿管路连通。
④进水管路包括清水手动调节管路和清水自动调节管路，清水手动调节管路上设有清水手动调压阀，清水自动调节管路上设有清水自动调压阀。
⑤蒸汽管路包括蒸汽手动调节管路和蒸汽自动调节管路，蒸汽手动调节管路上设有蒸汽手动调压阀，蒸汽自动调节管路上设有蒸汽自动调压阀。
⑥温度补偿管路包括手动补偿调节管路和自动补偿调节管路，手动补偿调节管路上设有手动补偿调压阀，自动补偿调节管路上设有自动补偿调压阀。
3 具體实施方式
如图2所示为水洗梗水汽混合装置实施例的结构原理图。
（1）该装置包括用于与水源3连通的进水管路和与汽源2连通的蒸气管路，进水管路和蒸气管路的出口端均与一热交换水箱连通7，热交换水箱的出口连通至水洗梗箱体1的进水口处，蒸汽管路上还旁接有一个温度补偿管路，该温度补偿管路的出口与水洗梗箱体1连通。
（2）蒸汽管路的出口端与一蒸汽喷射管4连通，进水管路的出口端与一清水喷射管6连通，蒸汽喷射管4套装于清水喷射管6中，清水喷射管6套装于热交换水箱7中。水洗梗箱体1中设有温度补偿喷射管路8，温度补偿喷射管路的管壁上设有喷口，且该温度补偿喷射管路与所述温度补偿管路连通。
（3）为了对进水管路、蒸汽管路及温度补偿管路实现手动、自动双重控制功能，管路上均设计为双控管路，即：进水管路包括清水手动调节管路和清水自动调节管路，清水手动调节管路上设有清水手动调压阀51，清水自动调节管路上设有清水自动调压阀52；蒸汽管路包括蒸汽手动调节管路和蒸汽自动调节管路，蒸汽手动调节管路上设有蒸汽手动调压阀53，蒸汽自动调节管路上设有蒸汽自动调压阀54；温度补偿管路包括手动补偿调节管路和自动补偿调节管路，手动补偿调节管路上设有手动补偿调压阀56，自动补偿调节管路上设有自动补偿调压阀55。改造后各自动调压阀均为气动薄膜阀。
4 改进效果
通过对管路系统进行改造，增设了温度补偿管路，同时满足水温工艺要求，充分利用水蒸气的热能，提高水蒸汽热能利用率，解决水温加热时间较长的问题，并且水汽混合热交换装置具有结构紧凑、安装简单、便于操作、安全使用性能高、运行平稳、能耗低、效果明显，降低了维修费用，提高了设备的有效作业率，使在线产品质量得到可靠的保障。
参考文献
[1] 洗梗机使用手册[Z].
[2] 袁承训.液压与气压传动[M].2版.北京：机械工业出版社，2011.
关键词：洗梗机 热交换装置 调压阀 气动薄膜阀
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（b）-0084-02
水洗梗机是烟草加工企业洗梗工序必需的设备，烟梗通过水洗梗机的物流通道，经过水流的漂洗和浸润，增加烟梗的水分和温度，烟梗上的灰土和泥沙溶于水中，而石块、金属等重物沉入底部，达到除杂、洗净、加温加湿的工艺目标。水洗梗是使用一定温度的清水对烟梗进行清洗，使烟梗洁净并可增加烟梗含水率的工艺过程。在清洗过程中，应该适当提高水洗梗工序中的水温（55 ℃），延长烟梗预贮放时间，使附着在表面的水份得到较充分的渗透。
为了达到合适的水温，现在的水洗梗工序一般是通过将清水与水蒸气进行混合的方式进行水温调节，并在送水管道上设置电磁阀实现自动的加水控制，但是目前的水汽混合装置具有以下问题：水温加热时间较长、漏汽现象频繁、水温波动较大、工作状态不稳定，从而影响产品质量和正常生产。
1 洗梗机的工作原理及原因分析
1.1 为了较好地分析洗梗机引起产品质量下降及水温加热时间较长的影响因素，对洗梗机的控制原理进行分析
如图1所示，循环泵电机采用变频调速，控制循环泵流量。工作过程实行全自动控制，即水位高低的自动控制，水温的自动恒定控制。由静压液位计监测洗梗箱高低临界水位，控制进水管路上的气动控制切断阀的开关，当洗梗水达低水位点时，循环泵起动，蒸汽路打开。当洗梗水达高水位点时，水路停止进水。工作过程中，洗梗水降到低水位点时，水路气动切断阀再次打开，如此循环往复，保持洗梗箱中水位。由温度感应器监测水箱水温，其反馈信号调节蒸汽路中气动薄膜调节阀的开度，控制进入蒸汽喷射器的蒸汽量，使水温保持设定恒温。当水温度达设定值时，网带电机和风机电机起动，然后进料口可以进料。
1.2 原因分析
在生产使用过程中发现，该机型影响在线产品质量的因素很多：（1）管道加热时间长，管路锈蚀老化严重，经常出现漏汽现象；（2）电磁阀线圈容易出现老化现象，造成工作状态不稳定，蒸汽温度较高，容易出现加温电磁阀膜片变形，导致水温无法控制，水温波动较大；（3）由于水源中存在杂质较多，容易出现加水电磁阀膜片堵塞，导致常加水或不加水从而将会影响切丝质量和正常生产；（4）水蒸汽使用效率低，维修复杂且维修费用高，使产品质量下降，维修工作强度增大，设备故障率增高，严重影响了设备的工作效率和正常运转。
2 改进方案与措施
（1）改造的目的在于提供一种水洗梗水汽混合装置，包括用于与水源连通的进水管路和与汽源连通的蒸气管路，进水管路和蒸气管路的出口端均与一热交换水箱连通，热交换水箱的出口连通至水洗梗箱体的进水口处，蒸汽管路上还旁接有一个温度补偿管路，温度补偿管路的出口与水洗梗箱体连通。改进的水洗梗水汽混合装置采用水汽混合热交换装置，拆除了原加热管道，对管路系统进行改造，增设了温度补偿管路，同时满足水温工艺要求，充分利用水蒸气的热能，提高水蒸汽热能利用率，解决水温加热时间较长的问题，减少维修费用，提高设备有效作业率。
（2）为了实现上述目的，水汽混合热交换装置采用技术方案：
①水洗梗水汽混合装置，其特征在于：包括用于与水源连通的进水管路和与汽源连通的蒸气管路，进水管路和蒸气管路的出口端均与一热交换水箱连通，热交换水箱的出口连通至水洗梗箱体的进水口处，蒸汽管路上还旁接有一个温度补偿管路，温度补偿管路的出口与水洗梗箱体连通。
②蒸汽管路的出口端与一蒸汽喷射管连通，进水管路的出口端与一清水喷射管连通，蒸汽喷射管套装于清水喷射管中，清水喷射管套装于所述热交换水箱中。
③水洗梗箱体中设有温度补偿喷射管路，温度补偿喷射管路的管壁上设有喷口，且该温度补偿喷射管路与所述温度补偿管路连通。
④进水管路包括清水手动调节管路和清水自动调节管路，清水手动调节管路上设有清水手动调压阀，清水自动调节管路上设有清水自动调压阀。
⑤蒸汽管路包括蒸汽手动调节管路和蒸汽自动调节管路，蒸汽手动调节管路上设有蒸汽手动调压阀，蒸汽自动调节管路上设有蒸汽自动调压阀。
⑥温度补偿管路包括手动补偿调节管路和自动补偿调节管路，手动补偿调节管路上设有手动补偿调压阀，自动补偿调节管路上设有自动补偿调压阀。
3 具體实施方式
如图2所示为水洗梗水汽混合装置实施例的结构原理图。
（1）该装置包括用于与水源3连通的进水管路和与汽源2连通的蒸气管路，进水管路和蒸气管路的出口端均与一热交换水箱连通7，热交换水箱的出口连通至水洗梗箱体1的进水口处，蒸汽管路上还旁接有一个温度补偿管路，该温度补偿管路的出口与水洗梗箱体1连通。
（2）蒸汽管路的出口端与一蒸汽喷射管4连通，进水管路的出口端与一清水喷射管6连通，蒸汽喷射管4套装于清水喷射管6中，清水喷射管6套装于热交换水箱7中。水洗梗箱体1中设有温度补偿喷射管路8，温度补偿喷射管路的管壁上设有喷口，且该温度补偿喷射管路与所述温度补偿管路连通。
（3）为了对进水管路、蒸汽管路及温度补偿管路实现手动、自动双重控制功能，管路上均设计为双控管路，即：进水管路包括清水手动调节管路和清水自动调节管路，清水手动调节管路上设有清水手动调压阀51，清水自动调节管路上设有清水自动调压阀52；蒸汽管路包括蒸汽手动调节管路和蒸汽自动调节管路，蒸汽手动调节管路上设有蒸汽手动调压阀53，蒸汽自动调节管路上设有蒸汽自动调压阀54；温度补偿管路包括手动补偿调节管路和自动补偿调节管路，手动补偿调节管路上设有手动补偿调压阀56，自动补偿调节管路上设有自动补偿调压阀55。改造后各自动调压阀均为气动薄膜阀。
4 改进效果
通过对管路系统进行改造，增设了温度补偿管路，同时满足水温工艺要求，充分利用水蒸气的热能，提高水蒸汽热能利用率，解决水温加热时间较长的问题，并且水汽混合热交换装置具有结构紧凑、安装简单、便于操作、安全使用性能高、运行平稳、能耗低、效果明显，降低了维修费用，提高了设备的有效作业率，使在线产品质量得到可靠的保障。
参考文献
[1] 洗梗机使用手册[Z].
[2] 袁承训.液压与气压传动[M].2版.北京：机械工业出版社，2011.