摘要：针对薄板烘丝机加热板泄漏的现象， 从热力学原理、 系统工作原理、 加热板结构设计、设备工作原理等角度，分析加热薄板泄漏的原因，通过分析总结生产实践中的优化操作方法，来消除加热薄板的热应力及应变。经过改进，加热薄板泄漏的现象得到有效解决，从而保证了加工后烟丝的质量。烘丝机是卷烟制丝生产线的关键设备，其主要用途是对切丝后的烟丝进行烘干处理，使其水分达到工艺要求;同时提高烟丝的填充力，降低卷烟消耗。
关键词：烘丝机 加热薄板 泄漏 水锤 工作压力
（一）薄板烘丝机设备原理及目前存在的问题
薄板烘丝机是制丝车间重要的生产设备之一，在烘丝工序广泛应用。薄板烘丝机的关键部件为加热薄板，加热薄板由不锈钢薄板冲压成型、并经焊接而成。在生产中，蒸汽在加热薄
板冲压成型的管道中流动， 提高加热薄板的温度 （筒壁温度）;通过改变蒸汽压力开度， 改变筒壁温度，从而控制烘丝水分。其优点是加热效率高、温度响应快、易于控制。
然而，薄板烘丝机在生产过程中，存在加热薄板焊缝开裂，导致蒸汽泄漏的现象，造成烘丝水分波动较大，烟丝结团现象，严重影响烟丝质量。
（二）加热薄板泄漏的主要原因及机理
1烘丝机加热薄板在预热过程中受到热应力的影响，受热变形不均， 造成薄板焊缝开裂，引起泄漏。
薄板烘丝机投料生产初期的时候， 加热薄板受到急剧的加热。 对烘丝机预热过程的SPC曲线进行分析，筒壁温度设定 135℃，但是筒壁温度最高峰值达到 145℃，而且是在 2 分钟左右从100℃升到 135℃。发现在烘丝机生产升温阶段筒壁温度变化率较大，极易产生热冲击。在生产过程中，温度变化率较小，加热薄板热应力较小。故认为在烘丝机预热阶段，加热薄板受到急剧的加热，其内部将产生很大的温差，从而引起很大的冲击热应力，易造成加热薄板焊缝开裂泄漏。
2烘丝机加热薄板在开启阀门过程中受到蒸汽水锤的冲击，造成薄板焊缝开裂，引起泄漏。
引起水锤的基本原因是： 1）当蒸汽管道的阀门突然关闭或开启时， 因瞬时流速发生急剧变化，引起冷凝水流速迅速改变，而使压力显著变化。 2）管道上止回阀失灵，也会发生水锤现象。 3）在蒸汽管道中，若暖管不充分，疏水不徹底，导致送出的蒸汽部分凝结成水，体积突然缩小，造成局部真空，周围介质将高速向此处冲击，也会发出巨大的音响和振动。
3在烘丝机预热启动的过程，受到水锤冲击，特别是在烘丝机预热阶段初期过程中，蒸汽压力迅速提高，引起冷凝水流速的急剧改变，从而造成瞬时压力迅速变化，产生水锤现象，造成烘丝机滚筒加热薄板发出剧烈“噼噼啪啪”的响声，同时滚筒出料端（进汽端）产生剧烈震动;有时由于操作人员操作不当，未对蒸汽管道进行充分的暖管，蒸汽在加热薄板内迅速凝结成大量冷凝水，造成疏水能力下降，出现冷凝水储罐内冷凝水溢出现象。水锤的产生，进一步造成加热薄板焊缝开裂的倾向，引起泄漏。
（四）烘丝机加热薄板泄漏的解决方法
通过上面的论述分析，造成加热薄板泄漏的主要原因有三点，一是加热薄板在预热过程中受到热应力的影响， 受热变形， 造成薄板焊缝开裂; 二是加热薄板在开启阀门过程中受到蒸汽水锤的冲击， 造成薄板焊缝开裂;三是加热薄板在预热过程中，未对蒸汽管道进行充分的暖管，蒸汽在加热薄板内迅速凝结成大量冷凝水，对管路形成水锤现象导致开裂。在上述三个原因中均与烘丝机预热阶段加热薄板受到急剧的加热有关，为此，应尽量保证此阶段蒸汽压力平稳变化，减少对加热薄板的热冲击。
对烘丝机预热程序进行优化，减小热变形
烘丝机预热过程中控曲线进行分析，如果能够对预热程序进行相关优化，降低筒壁温度（压力）峰值就能减少了冲击热应力，有效的保护烘丝机加热薄板，延长其使用寿命。针对上述情况，与电器维修人员从主控程序中对预热温度控制进行跳转后分步调节，增加了 115℃、130℃两级控制。完成优化后对生产进行了跟踪观察， 预热筒壁温度（压力）峰值、阀门开启度峰值都有了明显的下降，时间增加了一倍。从而减少了冲击热应力。
规范烘丝机的预热步骤，减小热冲击
烘丝机冷机预热的过程中，烘丝机加热薄板会产生“噼噼啪啪”响声，同时滚筒出料端产生剧烈震动。通过观察和分析， 产生上述情况与预热步骤有关， 暖管不充分，疏水不彻底。
因此进一步规范烘丝机的预热步骤：
（1）打开主蒸汽疏水直排阀、减压后蒸汽疏水直排阀;
（2）缓慢打开主蒸汽阀，仔细观察蒸汽管道工作情况（有无震动、有无异响） ，如果正常，可继续打开;
（3）当主蒸汽阀全开后，大约 15 分钟后，打开主蒸汽直排阀门，观察冷凝水液位计降至绿区，直排出水口无冷凝水排出方可进行下一步操作
（4）打开薄板烘丝烘筒工作压力阀门;并打开薄板疏水直排阀;
（5）缓慢逐级增大打开烘筒蒸汽工作压力阀，仔细观察蒸汽管道及热风加热器工作情况（有无震动、有无异响），如果正常，可继续打开;
（6）当烘筒蒸汽工作压力蒸汽阀打开至生产工作要求温度， 注意观察滚筒出料端薄板进口温度和出口温度， 以及进口压力;
（7）当滚筒出料端薄板工作蒸汽温度和回水温度同时向上升， 且两者温差越来越接近时且稳定相差10℃， 将薄板疏水直排阀关闭;
（8）观察烘丝机预热趋势图，如果平滑且无波动，方可进料生产。通过规范烘丝机预热步骤后，烘丝机“噼噼啪啪”响声消失了，滚筒出料端剧烈震动也没有了。
通过这次对烘丝机预热工况的改进，烘丝机加热薄板泄漏的现象得到明显改善，保证了烘后烟丝的质量。