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摘要：为解决真空回潮机蒸汽能耗高，真空回潮机排潮时的噪声、异味对环境造成的污染问题。改进措施为：在原三级四段式真空回潮系统基础上，将耗能较大的三、四级蒸汽喷射真空泵撤除，替换为两台机械水环式真空泵，同时，对电控系统进行适应性调整。
关键词：真空泵;真空系统;应用
1 设备现状
真空回潮机设备是叶片处理的关键工艺设备之一，其作用是将片烟进行增温增湿，消除叶片的杂气等，为后续工艺加工提供条件，某厂使用真空回潮设备为WZ1134型三级四段式在线真空回潮设备，设备自2007年投入生产运行。
2 存在问题
某厂在线真空回潮机自2007年投入运行，在生产运行中，主要存在问题，一是真空回潮机作为制丝车间的能耗大户，虽现采用的三级四段式抽真空系统已是节能型抽真空系统，但吨烟能耗相比其它用汽设备仍很高;且回潮过程中对蒸汽压力和瞬间流量要求高，制丝蒸汽管网压力波动大，对其它用汽设备有一定影响;二是真空回潮机排潮时噪声明显且有异味，且排出口在室外，对环境造成一定的污染。
3 改进措施
为了降低生产蒸汽耗量，减少因蒸汽压力波动对其他工艺设备的影响，通过分析：真空回潮机能耗高的原因主要在蒸汽抽真空工艺过程的三、四级蒸汽喷射泵上，其工作时间较长（四级泵工作时间占抽空总时间的40.28%，三级蒸汽喷射泵占抽空总时间的76.09%），耗汽量大，整个抽空过程中三、四级蒸汽喷射泵的蒸汽能耗占抽真空总蒸汽能耗的75%左右。
经过论证，为充分利用水环式真空泵在低真空条件下抽气速率高的优势，蒸汽喷射真空泵在高真空条件下抽气量大的特点，拟采用水环式真空泵代替原来三级、四级蒸汽喷射真空泵，将水环式真空泵和蒸汽喷射真空泵进行有机结合，以达到高效节能的效果，同时减少尾气对环境的污染的目的。
3.1水环式真空泵工作原理
水环式真空泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，它属于变容式真空泵。其工作原理见上图：在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩;当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。
3.2 改进方案
在原三级四段式真空回潮系统基础上，将耗能较大的三、四级蒸汽喷射真空泵撤除，替换为两台机械水环式真空泵，并增加配套的汽水分离水箱、阀门、管道、护罩及安全保护设施组合成新真空回潮系统，其余保持不变，保留原控制模式，增加节能型汽、机联合真空回潮系统控制功能，主令开关和主PLC不变，在现场子站ET200S通讯模块添加8DI、8DO输入输出模块。如下图：
3.3 改造后技术性能参数
从上表、图中可以看出，真空回潮机改进前后设备性能参数对叶片回透率的影响不明显。
4 改进效果
4.1 全面解决现有设备存在的问题，可在原基础上大幅降低蒸汽能耗，彻底消除了末级泵的排潮工作噪声，省去了蒸汽排空管道和排空消声器。
4.2 经济效益分析，按照2020年我廠生产情况，2020年生产20.5万箱，真空回潮机平均每吨烟叶消耗蒸汽438kg，改造后每吨烟叶消耗蒸汽206kg，节约资金：（0.438-0.206）×205000×0.04×180÷10000=34.24万元，改造后用电增加163KW，真空回潮机处理1批次，需要耗时10分钟，5箱合计1000kg，全年需要增加费用：205000×0.04×10÷60×163×0.8=1.78万元，节约费用：34.24-1.78=32.46万元，节能效果较为显著。
参考文献
[1] 蔡增基，龙天渝.流体力学泵与风机（第五版） 中国箭镞工业出版社 2009
[2] 秦前浩，刘朝贤，戴晓军.卷烟工艺测试分析大纲[M].成都：四川大学出版社，2004.
[3] 濮良贵《机械设计》（第九版）西北工大机械原理及机械零件教研室编
作者简介：
李谧（1976.1-）女，汉族，河南泌阳人，本科，河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，工程师，研究方向：烟草工艺;
邓永生（1975.10-）男，汉族，河南驻马店人，本科，河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，工程师，研究方向：制丝设备工艺;
雷振（1977.8-）男，汉族，河南驻马店人，本科，河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，助理工程师，研究方向：卷接设备;
芦艳辉（1981.1-），男，汉族，河南驻马店人，本科，河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，动力技术员，研究方向：动力设备。
关键词：真空泵;真空系统;应用
1 设备现状
真空回潮机设备是叶片处理的关键工艺设备之一，其作用是将片烟进行增温增湿，消除叶片的杂气等，为后续工艺加工提供条件，某厂使用真空回潮设备为WZ1134型三级四段式在线真空回潮设备，设备自2007年投入生产运行。
2 存在问题
某厂在线真空回潮机自2007年投入运行，在生产运行中，主要存在问题，一是真空回潮机作为制丝车间的能耗大户，虽现采用的三级四段式抽真空系统已是节能型抽真空系统，但吨烟能耗相比其它用汽设备仍很高;且回潮过程中对蒸汽压力和瞬间流量要求高，制丝蒸汽管网压力波动大，对其它用汽设备有一定影响;二是真空回潮机排潮时噪声明显且有异味，且排出口在室外，对环境造成一定的污染。
3 改进措施
为了降低生产蒸汽耗量，减少因蒸汽压力波动对其他工艺设备的影响，通过分析：真空回潮机能耗高的原因主要在蒸汽抽真空工艺过程的三、四级蒸汽喷射泵上，其工作时间较长（四级泵工作时间占抽空总时间的40.28%，三级蒸汽喷射泵占抽空总时间的76.09%），耗汽量大，整个抽空过程中三、四级蒸汽喷射泵的蒸汽能耗占抽真空总蒸汽能耗的75%左右。
经过论证，为充分利用水环式真空泵在低真空条件下抽气速率高的优势，蒸汽喷射真空泵在高真空条件下抽气量大的特点，拟采用水环式真空泵代替原来三级、四级蒸汽喷射真空泵，将水环式真空泵和蒸汽喷射真空泵进行有机结合，以达到高效节能的效果，同时减少尾气对环境的污染的目的。
3.1水环式真空泵工作原理
水环式真空泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，它属于变容式真空泵。其工作原理见上图：在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩;当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。
3.2 改进方案
在原三级四段式真空回潮系统基础上，将耗能较大的三、四级蒸汽喷射真空泵撤除，替换为两台机械水环式真空泵，并增加配套的汽水分离水箱、阀门、管道、护罩及安全保护设施组合成新真空回潮系统，其余保持不变，保留原控制模式，增加节能型汽、机联合真空回潮系统控制功能，主令开关和主PLC不变，在现场子站ET200S通讯模块添加8DI、8DO输入输出模块。如下图：
3.3 改造后技术性能参数
从上表、图中可以看出，真空回潮机改进前后设备性能参数对叶片回透率的影响不明显。
4 改进效果
4.1 全面解决现有设备存在的问题，可在原基础上大幅降低蒸汽能耗，彻底消除了末级泵的排潮工作噪声，省去了蒸汽排空管道和排空消声器。
4.2 经济效益分析，按照2020年我廠生产情况，2020年生产20.5万箱，真空回潮机平均每吨烟叶消耗蒸汽438kg，改造后每吨烟叶消耗蒸汽206kg，节约资金：（0.438-0.206）×205000×0.04×180÷10000=34.24万元，改造后用电增加163KW，真空回潮机处理1批次，需要耗时10分钟，5箱合计1000kg，全年需要增加费用：205000×0.04×10÷60×163×0.8=1.78万元，节约费用：34.24-1.78=32.46万元，节能效果较为显著。
参考文献
[1] 蔡增基，龙天渝.流体力学泵与风机（第五版） 中国箭镞工业出版社 2009
[2] 秦前浩，刘朝贤，戴晓军.卷烟工艺测试分析大纲[M].成都：四川大学出版社，2004.
[3] 濮良贵《机械设计》（第九版）西北工大机械原理及机械零件教研室编
作者简介：
李谧（1976.1-）女，汉族，河南泌阳人，本科，河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，工程师，研究方向：烟草工艺;
邓永生（1975.10-）男，汉族，河南驻马店人，本科，河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，工程师，研究方向：制丝设备工艺;
雷振（1977.8-）男，汉族，河南驻马店人，本科，河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，助理工程师，研究方向：卷接设备;
芦艳辉（1981.1-），男，汉族，河南驻马店人，本科，河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，动力技术员，研究方向：动力设备。