煙草真空回潮機真空裝置的腐蝕原因探討及技術改進

晨怡熱管 白沙集團長沙卷煙廠，湖南長沙410007 賀萬華 楊華武 屈明輝 洪林 2007/2/7 17:42:29

 

Discussion on corrosiOn Of vacuum system fOr tObacco vacuum humidifier and technological improvement

HE Wan—hua，YANG Hua—WU，QU Ming—hui，HONG Lin

(Changsha Cigarette Factory，Baisha Group，Changsha，410007 Hu Nan，China)

 

Abstract：The causes。f corrosi。on。f the Vacuum system f。r tobacco vacuum humitifier were discussed with technol。gicaI

 

measures proposed to take to preVent the humidifier from quick corrosi‘on．The result was satisfactory that the corrosion cycle

 

was lengthened to oVer 8 years from 1 year．

 

Key words：vacuum system；vacuum humidifier；vapor corrosion；acidity；stainless steel；improvement

 

    投入使用的Z4／H煙草真空回潮機在不到三年的時間內連續出現三次嚴重的腐蝕故障，只能將真空管道和冷凝器更換，對生產造成較大的損失，有必要進行技術改進。

 

1 抽真空裝置的工作原理

1.1 抽真空裝置的工作原理

       如圖1所示為煙草真空回潮機的真空系統結構示意圖。

圖1  具空回潮機的抽真空裝置結構示意圖

Fig．1 Layout of pumping system for tobacco vacuum humidifier

    通過抽真空系統將放置在真空箱內的煙葉之間的空氣抽走，真空度達到1000 Pa，然后對真空箱內噴射蒸汽達到19000 Pa，再次抽真空到7000 Pa，隨后噴射蒸汽到15000 Pa，第三次抽真空到7000 Pa，并噴射蒸汽到14000 Pa。通過抽真空更有利于蒸汽充分對煙葉回潮，采用3次循環，最終達到增加煙葉水分和溫度的目的，可以提高煙葉的加工性能并去掉煙草的雜氣，改善煙葉的色澤，提高煙葉的質量。

 

    抽真空系統采用雙級水環泵為前級泵，EH2600羅茨泵為主泵。為了不至于真空泵過熱和提高抽真空的效率，在真空泵前有一個冷凝器對抽吸的氣體快速冷凝捕水。

 

    冷凝器內通有5～25℃的軟水，通過熱交換，抽吸的蒸汽迅速降溫冷凝，物理相變后氣體的體積迅速收縮，有助于提高抽真空裝置的效率‘川，可以節約能源約15％～30％。殘余氣體隨羅茨泵和水環泵抽走，冷凝水滴落到集水器內，每3次循環將水排出。

 

1．2抽真空裝置的常見的腐蝕現象

 

1．2．1管道1和管道2的彎頭容易穿孔

 

    特別是管道1的E處經常出現腐蝕穿孔，其次是管道2的F處，管道穿孔后造成抽真空時間很長，真空度達不到規定的要求。

 

1．2．2冷凝器蓋的隔板穿孔

 

    隔板穿孔后造成蒸汽沒有被冷凝，直接被真空泵抽吸，造成真空泵過熱，效率下降，羅茨泵的最高使用溫度為80℃。

 

1．2．3冷凝器集水器的A水位以下部位經常穿孔

    穿孔后造成抽真空系統效率下降。

1．2．4冷凝器體穿孔

 

    30根管道與圓形端板、圓形端板與冷凝器體都是通過焊接連接的，由于晶相的腐蝕破壞將會造成大量冷卻水進入抽真空裝置內。雖然集水器內有高位水位檢測，但只起顯示作用，并沒有串到控制電路內，水進入羅茨泵內將會損壞羅茨泵。

 

2 抽真空裝置腐蝕的原因

 

2．1汽蝕

 

    水的不同的液面壓力具有不同的汽化溫度，如1000 Pa時水的汽化溫度為8～9℃，在真空環境下水的汽化會產生劇烈的汽蝕現象，汽蝕現象產生很大的沖擊力，對真空裝置造成破壞，分析為汽蝕是造成真空裝置腐蝕的主要原因。

 

2．2煙氣融于水形成的酸

 

    煙氣含有廢氣成分100多種，其中的有機酸類物質有丙酸、乙酸、茂酸等，融于水形成酸，也有堿性物質，PH值取決于生產的葉組配方和所用煙葉的理化性能，檢測該裝置產生的冷凝水PH值在3．9～4．2之間。

2．3抽吸的氣流；中刷作用

 

    EH2600羅茨泵的抽氣速率為719 L／s，真空管道1的直徑為O．2 m，可以計算真空管道1內的初始氣流速度為200 m／s以上，對真空管道1彎頭的外側E處有非常強烈的沖刷作用。

 

3技術改進

 

    因為腐蝕的原因客觀存在，只能考慮從設備的結構和材質上進行改進。

 

3．1將真空管道l和2由直角形改造為大的圓弧形，并將管道的外側加厚，可以增強彎頭的抗氣流沖刷能力。真空管道的進出管位置由180。安裝改為90。安裝，可以減少進氣對隔板的沖擊作用，圖2為改進前后的示意圖。

 

圖2改造前后真空管道的形狀和安裝位置不恿圖

 

Fig．2    Shape and arrangement of v8cuum ducts before and afte improvement

 

3．2將冷凝器的集水器排水管由A處改為B處，在集水器的最低點，避免停車時A水位以下的酸無法排出而形成腐蝕。

 

3．3因為碳鋼的抗腐蝕能力差[2]，將真空管道和冷凝器蓋、冷凝器體、集水器的材質全部改為奧氏體不銹鋼，厚度由10 mm增至15 mm，將冷卻水的出水管由C處改為D處，可以同時提高冷卻效率。

 

3．4將冷凝器的水位檢測信號串到控制電路中，如果檢測水位超標，即命令真空泵停止工作。

 

4結果與討論

 

    進行技術改進前，真空裝置每年檢修1次，改進后該套裝置已經使用了8年，沒有出現故障，說明用奧氏體不銹鋼代替碳鋼應用在煙草真空回潮機的抽真空裝置的腐蝕環境下可以取得良好的經濟效益。

 

參考文獻：

 

[1]劉洋，申  江，鄒同華，等．真空預冷中捕水器的理論

 

  研究口]．真空與低溫，2004，(4)：230-234

 

[2]孫斌，陳兆兵．控制銅氨液再生設備腐蝕的方法[J]．

 

    設備管理與維修，2005，(8)：29—30．

 

 

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