阿牛巴压差探头自动清吹系统的设计

阿牛巴压差探头自动清吹系统的设计

林龙，陈晓峰，卓亮

四川中烟工业有限责任公司绵阳卷烟厂制丝车间，绵阳，621000

摘要

在1140kg/h二氧化碳膨胀烟丝生产线中，阿牛巴压差探头是用来监测升华管道中工艺气体的风速的设备，在监测过程中，工艺气体中携带的烟灰、烟尘等物质会附着在阿牛巴压差探头的取压孔中，导致在生产运行过程中探头检测压差（风速）不精准和不稳定，影响升华段过程控制的波动，将直接影响到干冰烟丝的膨胀质量。而由于阿牛巴压差探头安装位置较高、探头包覆在保温层内等原因，导致每周一次对阿牛巴压差探头清吹保养工作耗时过长且需3人协调作业，同时在探头拆装过程具有极大的安全隐患，极大地增加了日常维修工作开展难度。通过设计一套阿牛巴压差探头自动清吹系统，实现压缩空气对阿牛巴压差探头取压孔的自动喷吹功能及自动转换阿牛巴压差探头连接变送器进行差压检测的功能。解决阿牛巴压差探头取压孔堵塞影响干冰烟丝膨胀质量的问题，降低维护保养劳动强度。

关键词   阿牛巴压差探头；自动清吹系统；工艺风速

中图分类号 

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1存在的问题及原因分析

在1140kg/h二氧化碳膨胀烟丝生产线中，升华器是进行烟丝膨胀的主要工艺设备，利用干冰（固态二氧化碳）在受热时容易升华且温度越高升华越快的物理特性，完成烟丝的膨胀。经过二氧化碳液体浸渍形成的干冰烟丝被均匀地送入升华器，在升华管中干冰烟丝与由空气，二氧化碳气体、蒸汽组成的高温工艺气体接触。干冰烟丝在输送过程中与工艺气体充分接触并被加热，高温工艺气体使烟丝中的干冰急剧升华、水分急剧蒸发，在两者共同作用下，烟丝得到充分膨胀，烟丝中的焦油等有害物质的含量也大大降低，膨胀后烟丝的体积约为膨胀前的2倍。

干冰烟丝在升华管道中的输送是通过升华管道中高速流动的工艺气体带动运行，因此工艺风速的稳定性直接决定了干冰烟丝在升华管道中的输送均匀与稳定性，若工艺风速不稳定，将直接导致干冰烟丝在升华管道中的输送不均匀，使得干冰烟丝膨胀过程不稳定产生质量隐患。阿牛巴压差探头便是用来监测升华管道中工艺气体的风速的设备，它的工作原理是通过检测流体流过探头取压孔的差压来测得流体的速度。

在阿牛巴压差探头测速这一过程中，随着运行时间的积累，工艺气体中携带的烟灰、烟尘等物质会附着在阿牛巴压差探头的取压孔中，导致在生产运行过程中探头检测压差（风速）不精准和不稳定，直接影响到干冰烟丝的膨胀质量。为防止阿牛巴压差探头取压孔堵塞影响测量精准性，我厂生产车间制定措施：需定期（1次/周）将压差检测管路及阿牛巴压差探头从升华装置热风管道中拆出使用压缩空气进行清吹。但由于阿牛巴压差探头安装位置较高、探头包覆在保温层内等原因，导致每次对阿牛巴压差探头清吹保养时，耗时过长且需3人协调作业，同时在探头拆装过程具有极大的安全隐患，极大地增加了日常维修工作开展难度。

图1 阿牛巴压差探头在升华管中安装示意图

2 改进措施

设计一套阿牛巴压差探头清吹系统如图2，包括阿牛巴压差探头、压力变送器、不锈钢管道、三通球阀、截止阀、二位三通电磁阀、PLC控制器、IFIX系统。该清吹方法设计如下：通过IFIX系统及PLC控制器控制三通球阀的不同位通断，实现阿牛巴压差探头-压缩空气管路接通清吹探头取压孔和阿牛巴压差探头-压力变送器连接检测工艺气体风速的功能远程自动控制，同时可通过截止阀实现手动控制功能。

图2 阿牛巴压差探头清吹系统设计示意图

3 改进效果

此设计可以适用于1140kg/h二氧化碳膨胀烟丝生产线升华器阿牛巴压差探头取压孔积尘积垢的自动清吹与工艺气体风速检测，且能远程自动控制阿牛巴压差探头清吹和工艺气体风速检测功能的转换，同时还具有手动控制功能以防止自动控制失效或错误的情况。通过3个月的效果检查，工艺风速CPK由改进前的1.1-1.3提升至2.5-3.6，月度工艺风速CPK合格率由改进前的95.38%提升至100%。该系统结构设计科学、控制方法设计合理，通过IFIX系统中功能按钮实现远程控制压缩空气清吹阿牛巴压差探头，大幅度节约了阿牛巴压差探头维护保养的劳动强度，杜绝了安全风险。

参考文献

[1]国家烟草专卖局．卷烟工艺规范［Ｍ］．北京：中国轻工业出版社，2016.

[2]陈立德．机械设计基础［Ｍ］．北京：北京高等教育出版社，2004:21-23