CN103734890A - 用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，包括储水容器，所述储水容器内腔的中下部设置有蒸汽换热器，所述蒸汽换热器浸没于所述储水容器的液面下；所述蒸汽换热器的进口与所述回潮加料设备的总蒸汽管道的出口相连；所述储水容器的底部设置有出水口，所述储水容器的顶部设置有进水口；进水口与所述储水容器的出水口相连的喷雾设备。本发明提供的设备将储水容器中的冷水升温为热水，从而使得加入滚筒类回潮设备中的水成为热水，经雾化后不会拉低滚筒内的热风温度，大大降低了补偿蒸汽的使用量，且该设备具有较高的长期运行稳定性，且具有较高的回潮效率。
Description
技术领域
本发明涉及烟草生产技术领域，尤其涉及一种卷烟工业制丝过程用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统。
背景技术
制丝工艺是卷烟工业生产中很重要的一个环节，制丝工艺的优劣直接影响后续卷接工序的产品质量和工作效率。制丝工艺包括松散回潮、叶片加料、梗丝加料等多个工序。“热风温度”作为上述三个工序的关键性指标，直接影响卷烟厂品在制丝过程中的稳定性和合格率。
现有卷烟工业制丝过程中常采用滚筒类回潮加料设备，该设备多使用冷水作为水源，当冷水被蒸汽雾化后进入滚筒，冷水从雾化蒸汽处获取热量，其温度会上升一些，但不可能高到足够的温度，甚至会严重降低了滚筒内部的热风温度，仅靠热风温度换热器不足以弥补热风温度的下降。所以一般设备厂家会采取从滚筒的热风入口向滚筒内部喷射蒸汽的方法加以弥补。
但是由于输送、保温、蒸汽在管道中的停留时间等诸多因素的影响，一年四季之间，甚至一天之内蒸汽的品质都不相同。用气设备虽装备了汽水分离器，但不能滤除以小分子团形式存在的雾状水——俗称“汽带水”的组成部分之一。而这种水的量是不确定的，时而多，时而少，即蒸汽的干度是变化的。然而目前还没有合适的仪表可以在线实时测量蒸汽的干度。这就造成无法准确获知通过喷射蒸汽进入滚筒的水流量。但有一点是可以确定的——这种流量不断变化的水对滚筒内部环境造成了扰动，为了控制住出料温度而改变喷射蒸汽的流量的作法在改变出料温度的同时也改变了进入滚筒的汽带水的流量，对出料水分的控制造成串扰，直接影响了出料水分的稳定性。
喷射进入滚筒的蒸汽遇冷后会冷凝形成云雾，但这种云雾位于滚筒内部的上半部分，物料只有被滚筒由于旋转而带到较高位置时才接触云雾，事实上由于滚筒倾角的存在，这种接触会随着逐渐靠近出口而不断减少，更加减低了热风云雾的实际工作效率。会有相当数量的水分子被排潮系统抽走或离开滚筒后被冷凝流走。进入滚筒的物料一开始接触的水雾温度并不够，水分子很难快速进入物料内部，只是在物料不断向滚筒出口运动的过程中间歇地被高温云雾加温，这造成回潮的效率低下，容易造碎且能耗、水耗较大。
发明内容
本发明提供了一种用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，本发明提供的系统将滚筒类回潮加料设备生产时所用的冷水加热成热水，为滚筒类回潮加料设备运行时大大降低了补偿蒸汽的使用量，提高了设备长期运行的稳定性，且具有较高的回潮效率。
本发明提供了一种用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，包括储水容器，所述储水容器内腔的中下部设置有蒸汽换热器，所述蒸汽换热器浸没于所述储水容器的液面下；
所述蒸汽换热器的进口与所述回潮加料设备的总蒸汽管道的出口相连；
所述储水容器的底部设置有出水口，所述储水容器的顶部设置有进水口；
进水口与所述储水容器的出水口相连的喷雾设备。
优选的，所述储水容器的器壁为双层；
所述双层之间的夹层设置有保温层。
优选的，所述出水口为锥形出水口。
优选的，所述储水容器的容积为1～1.2m3。
优选的，所述储水容器顶部设置有液位计和第一测温探头；
所述储水容器底部设置有第二测温探头。
优选的，还包括设置于所述储水容器出水口与所述喷雾设备之间的出水电磁阀、过滤器、齿轮泵、流量计和气动三通阀；
所述出水电磁阀的进水口与所述储水容器的出水口相连；
所述出水电磁阀的出水口与所述过滤器的进水口相连；
所述过滤器的出水口与所述齿轮泵的进水口相连；
所述齿轮泵的出水口与所述流量计的进水口相连；
所述流量计的出水口与所述气动三通阀中的进水口相连；
所述气动三通阀中的第一出水口与所述喷雾装置的进水口相连；
所述气动三通阀中的第二出水口与所述储水容器的进水口相连。
优选的，所述气动三通阀的第二出水口与所述储水容器的进水口之间设置有进水管路；
所述进水管路上设置有广谱电子防垢除垢仪。
优选的，所述过滤器与齿轮泵之间设置有液位开关。
优选的，所述储水容器的侧壁近顶部处设置有排气溢流口。
优选的，所述蒸汽换热器由法兰连接在所述储水容器内腔的中下部。
本发明提供了一种用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，包括储水容器，所述储水容器内腔的中下部设置有蒸汽换热器，所述蒸汽换热器浸没于所述储水容器的液面下；所述蒸汽换热器的进口与所述回潮加料设备的总蒸汽管道的出口相连；所述储水容器的底部设置有出水口，所述储水容器的顶部设置有进水口；进水口与所述储水容器的出水口相连的喷雾设备。本发明提供的冷水加热系统包括设置有蒸汽换热器的储水容器，冷水加热所用蒸汽经由所述蒸汽换热器与所述储水容器中的冷水进行换热，将储水容器中的冷水升温为热水，从而使得加入滚筒类回潮设备中的冷水成为热水，经雾化后不会拉低滚筒内的热风温度，大大降低了补偿蒸汽的使用量，甚至无需再向滚筒类回潮设备内单独喷射蒸汽就能满足热风的温度，且具有较高的长期运行稳定性。
本发明提供的冷水加热系统对滚筒类回潮加料设备运行时的冷水进行加热，使加入到滚筒类回潮设备中的是热水，从而使得物料从进入滚筒伊始就接触温度与热风温度相近的热水水雾，热水容易被物料吸收，提高了物料对热水的吸收效率，较少或杜绝气带水对滚筒内环境的干扰，只要控制热风温度就可以控制滚筒出料温度，避免调整出料温度造成对出料水分带来的串扰。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统的结构示意图；
图2为本发明实施例采用的蒸汽换热器的结构示意图；
图3为本发明实施例采用的蒸汽换热器的纵剖面图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，包括储水容器，所述储水容器内腔的中下部设置有蒸汽换热器，所述蒸汽换热器浸没于所述储水容器的液面下；
所述蒸汽换热器的进口与所述回潮加料设备的总蒸汽管道的出口相连；
所述储水容器的底部设置有出水口，所述储水容器的顶部设置有进水口；
进水口与所述储水容器的出水口相连的喷雾设备。
本发明提供的冷水加热系统包括设置有蒸汽换热器的储水容器，冷水加热所用蒸汽经由所述蒸汽换热器与所述储水容器中的冷水进行换热，将储水容器中的冷水升温为热水，从而使得加入滚筒类回潮设备中的水成为热水，经雾化后不会拉低滚筒内的热风温度，大大降低了补偿蒸汽的使用量，提高了设备长期运行的稳定性。
参见图1，图1为本发明实施例提供的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统的结构示意图，其中1为液位计、2为第一测温探头、3为储水容器、4为蒸汽换热器、5第二测温探头、6为出水电磁阀、7为液位开关、8为齿轮泵、9为泵后排污电磁阀、10为流量计、11为压空吹扫电磁阀、12为喷嘴、13为气动三通阀、14为补水阀、15为广谱电子防垢除垢仪、16为排气溢流口、17为过滤器、18为第一雾化蒸汽压力开关、19为第二雾化蒸汽压力开关、20为第一蒸汽薄膜调节阀、21为第二蒸汽薄膜调节阀、22为总蒸汽管道阀门。
本发明提供的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统包括储水容器，所述储水容器的内腔中下部设置有蒸汽换热器，所述储水容器的顶部设置有进水口，所述储水容器的底部设置有出水口。在本发明的实施例中，所述蒸汽换热器可具体为浸没式蒸汽换热器，所述浸没式蒸汽换热器浸没于所述储水容器的水中。
参见图2和图3所示，图2为本发明实施例采用的蒸汽换热器的结构示意图，图3为本发明实施例采用的蒸汽换热器的纵剖面图。在本发明中，所述蒸汽换热器包括壳体，设置于所述壳体内的芯体；所述芯体的侧壁上设置有通孔，用于与所述壳体和芯体之间的空间连通；所述壳体的顶壁和底壁上设置有通孔，用于蒸汽换热器与外部连通；与所述壳体和芯体垂直相连的接管，所述接管与所述芯体内部连通，用于将蒸汽通过接管输送至芯体内，再通过芯体侧壁上的通孔散失至芯体和壳体之间的空间内，然后通过所述壳体顶壁和底壁上的通孔运动到储水容器中的冷水中，与所述冷水进行热交换，将所述冷水加热成热水。
在本发明中，所述蒸汽换热器通过法兰连接在所述储水容器的中下部位置，所述法兰与所述蒸汽换热器的接管相连。所述蒸汽换热器的进口与所述回潮加料设备的总蒸汽管道的出口相连，用以将所述热的蒸汽输送至储水容器中的冷水中，对冷水进行加热。热蒸汽的压力直接影响对水的雾化效果，在本发明的实施例中，在所述回潮加料设备的雾化蒸汽管道上设置2个雾化蒸汽压力开关，分别为第一雾化蒸汽压力开18和第二雾化蒸汽压力开关19，分别检测雾化蒸汽的最小和最大允许压力；更进一步的，为了反映管道堵塞时雾化蒸汽管道内是否有蒸汽流动，还可以在所述雾化蒸汽管道上设置1台耐高温流量开关，所述耐高温流量开关不能选用有节流作用的靶式流量开关。
为了使所述蒸汽换热器连接在所述储水容器中，在本发明的实施例中，所述储水容器的顶部中间位置设置有非标法兰，所述非标法兰的外径为Φ350mm；所述非标法兰的中心位置开有与DN40法兰连接的开孔，并设置有相应的螺栓孔。在本发明的实施例中，所述非标法兰的边缘设置4个M10固定螺栓孔，在所述储水容器顶部正中设置1个Φ250mm的孔，用于固定异性法兰；4个不锈钢螺栓要预先平齐固定在储水容器顶部，以便于安装固定异形法兰。将浸没式换热器通过DN40的钢管和法兰固定在异形法兰上，所述钢管和法兰之间设置有高温密封垫；再将蒸汽换热器通过水箱顶部的Φ250的孔送入水箱；事先为异形法兰垫上密封垫，将异形法兰的螺栓孔套入4个预埋不锈钢螺栓，使用配套不锈钢螺母拧紧；异形法兰背向换热器的方向预先焊接DN40、长度为150mm的蒸汽管，可通过蒸汽软管连接蒸汽。
本发明采用的蒸汽换热器可通过其内部的机械结构将蒸汽分为多路，与水均匀混合，且在储水容器内形成旋转水流，使储水容器内的水旋转起来，省去了搅拌器或循环泵，蒸汽被储水容器中的水100%吸收，无需疏水装置，使得对原蒸汽管路系统的改造工作量降至最低；且现场无噪音。
在本发明的实施例中，所述储水容器可以为水箱；所述储水容器的器壁设置有夹层，所述夹层为保温层。具体的，所述储水容器的器壁包括两层不锈钢层和所述两层不锈钢层之间设置的保温层，所述保温层为聚氨酯发泡材料。本发明对所述储水容器的容积没有特殊的限制，本领域技术人员可根据具体生产过程的需要，设置合适容积的储水容器。在本发明的实施例中，所述储水容器的容积可以为1～1.2m3，具体的，所述储水容器的容积可以为1m3、1.1m3或1.2m3。
在本发明的实施例中，所述储水容器可以固定在带有4个万向轮的基础平台上，所述基础平台上设置有锁定结构。
在本发明中，所述储水容器底部设置有出水口，所述出水口与喷雾设备的进水口相连，用于向滚筒类回潮设备中加水。在本发明的实施例中，所述出水口为锥形出水口，具体的所述储水容器的底部为锥体、上部为与所述椎体向配合的圆柱体。所述锥形出水口便于水中杂质的排出。在本发明的实施例中，与所述出水口相连的管路的口径为6分，套GIA阳螺纹。
在本发明中，所述储水容器的顶部设置有液位计和第一测温探头；所述储水容器的底部设置有第二测温探头。在本发明的实施例中，所述液位计浸没于所述储水容器的液面下，所述液位计可具体为探杆式耐热防垢液位计，利用加水调节阀控制储水容器也为，根据不同批次、不同烟牌物料所需的加水量控制储水容器的也为，做到节水节能。具体的，所述液位计可以为品牌为斯派萨克、型号为LP20+PA430的液位计，具有耐高温和防垢的作用；
在本发明的实施例中，所述储水容器的顶部设置有第一测温探头，所述液位计设置在靠近侧壁的位置上，所述第一测温探头紧邻所述液位计、远离侧壁设置。本发明为了安装所述液位计和第一测温探头，预定的设置液位计的位置安装1个1/2BSP内螺纹的安装凸台，在预定的设置第一测温探头的位置安装一个G1B内螺纹的安装凸台。在本发明的实施例中，所述第一测温探头可具体为品牌为E+H的温度测量仪中的测温探头；
在本发明的实施例中，所述储水容器的底部设置有第二测温探头，所述第二测温探头靠近圆柱形侧壁设置。具体的，本发明为了安装所述第二测温探头，在预定的设置第二测温探头的位置安装1个G1B内螺纹的安装凸台。在本发明的实施例中，所述第二测温探头可具体为品牌为E+H的温度测量仪中的测温探头。
在本发明的实施例中，所述储水容器的侧壁近顶部处设置有排气溢流口，具体的，还设置有与所述排气溢流口相连的溢流管，所述溢流管具体为6分弯管。
在本发明中，所述储水容器的出水口与所述喷雾设备相连，用于对滚筒类回潮加料设备进行加水。本发明对所述喷雾设备没有特殊的限制，在本发明的实施例中，所述喷雾设备可具体为双介质喷嘴，具体的为水和蒸汽双介质喷嘴。
本发明为了能够控制加水流量，在实施例提供的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统中，所述储水容器出水口与所述喷雾设备之间的出水电磁阀、过滤器、齿轮泵、流量计和气动三通阀；
所述出水电磁阀的进水口与所述储水容器的出水口相连；
所述出水电磁阀的出水口与所述过滤器的进水口相连；
所述过滤器的出水口与所述齿轮泵的进水口相连；
所述齿轮泵的出水口与所述流量计的进水口相连；
所述流量计的出水口与所述气动三通阀中的进水口相连；
所述气动三通阀中的第一出水口与所述喷雾装置的进水口相连；
所述气动三通阀中的第二出水口与所述储水容器的进水口相连。
在本发明的实施例中，所述出水电磁阀和齿轮泵设置在上述技术方案所述的基础平台上。在本发明中，所述出水电磁阀的进水口与所述储水容器的出水口相连，具体的，所述出水电磁阀为品牌为PUMASON、型号为SVC176T3CT3CG20的电磁阀，所述出水电磁阀的材质为PTFE，具有耐高温的性质；
在本发明的实施例中，所述出水电磁阀的出水口与所述过滤器的进水口相连，本发明对所述过滤器的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的过滤器即可，如可以采用篮式过滤器，所述篮式过滤器带有保温层；
在本发明的实施例中，所述过滤器的出水口与所述齿轮泵的进水口相连，具体的，所述齿轮泵可以为品牌为VERDER、型号为H7NX6PEEU200002-8(190)的齿轮泵。本发明实施例为了防止齿轮泵长时间空转，还可以在所述过滤器和所述齿轮泵之间设置液位开关，具体的，所述液位开关可以为品牌为FLOWLINE、型号为LU10-1325的液位开关，所述液位开关的材质为PP；在本发明中，所述齿轮泵具有小流量、大扬程的特点，符合设备执行机构健康度监测的要求，且在泵的出口不必安装止回阀；
在本发明的实施例中，所述齿轮泵出口处还可以设置有出口管道球阀和泵后排污电磁阀，所述出口管道球阀的进水口与所述齿轮泵的出水口相连，所述泵后排污电磁阀设置于所述流量计与所述出口管道球阀之间的管路处。具体的，所述泵后排污电磁阀也可以为品牌为PUMASON、型号为SVC176T3CT3CG20的电磁阀，所述泵后排污电磁阀的材质为PTFE，具有耐高温的性质；
在本发明的实施例中，所述出口管道球阀的出水口与所述流量计的进水口相连，所述流量计用于计量加入滚筒类回潮设备中的水量；
所述流量计的出水口与所述气动三通阀的进水口相连，所述气动三通阀的第一出水口与所述喷雾装置的进水口相连，用以将储水容器中的热水输送至滚筒回潮设备中；所述气动三通阀的第二出水口与所述储水容器的进水口相连，用以向所述储水容器中加水。在本发明中，所述气动三通阀具体为可耐受180℃的气动三通阀。
在本发明的实施例中，所述气动三通阀的第二出水口与所述储水容器的进水口之间设置有进水管路，所述进水管路上设置有补水管路的进水口，用以补充储水容器中水的消耗；在所述补水管路的进水口与所述储水容器的进水口之间的进水管路上设置有广谱电子防垢除垢仪，用以除去热水产生的水垢。由于本发明实施例提供的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统中包括所述气动三通阀，并与储水容器进水管道连通后接到水箱进水口，并在水箱进水口前的进水管道上安装一套广谱电子防垢除垢仪，这样既可实现进水管道的预填充，又可以实现储水容器及管道、管件、泵的防垢与除垢处理，还可以实现储水容器的上下层水的交换，防止系统结垢，提高整个系统的长期使用的可靠性。
本发明为了防止系统结垢，还可以采用具有氟碳涂层的、能够耐受100℃的液位检测仪表和温度检测仪表、PP-R材质的管道、PP或相应材质的加水泵配合广谱电子防垢除垢仪使用可彻底解决问题。
为了防止喷嘴结垢，在本发明的实施例中，所述气动三通阀和喷嘴之间的管路上还可以设置有压空吹扫装置，在停止加水后将喷嘴内的积水吹出。具体的，在所述压空吹扫装置的管路上还可以设置有压空吹扫电磁阀，所述压空吹扫电磁阀可以为品牌为PUMASON、型号为SVC176T3CT3CG20的电磁阀，所述电磁阀的材质为PTFE，具有耐高温的性质；本发明可以预先将气动三通阀与压空吹扫电磁阀连成组件，现场做整体安装。
在本发明中，由储水容器出水口输出的热水经过热水管道输送至喷嘴处，加入到滚筒类回潮设备中，在本发明的实施例中，所述热水管道可采用欧标PP-R管道，可耐压2.5MPa，天然防垢，且可以实现绝热保温，无毒无害；具体的可采用上海世丰的欧标、绿色PP-R管道及其同系管件可全面满足要求，且无需再将管道漆成绿色。
在本发明的实施例中，所述用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统的最大流量为1000kg/h，最高水温为70℃。
本发明实现了冷水加热成热水，再使热水经过防垢输送系统后进入滚筒，这样经雾化后就不会拉低滚筒内的热风温度，而且大大降低了单独喷射蒸汽（即补偿蒸汽）的使用量，甚至无需再向滚筒内单独喷射蒸汽就能满足热风温度；物料从进入滚筒伊始就接触温度与热风温度相近的热水水雾，热水容易被物料吸收从而使物料尽快回潮变软以减少造碎，即物料对热水的吸收效率较高；减少或杜绝汽带水对滚筒内环境的干扰；只要控制热风温度就可以控制住滚筒出料温度，避免了调整出料温度造成对出料水分带来的串扰。综上所述，本发明既满足了工艺指标要求，又明显降低了蒸汽使用量，合理的工业自来水防垢除垢系统设计，提高了系统长期运行的稳定性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，包括储水容器，所述储水容器内腔的中下部设置有蒸汽换热器，所述蒸汽换热器浸没于所述储水容器的液面下；
所述蒸汽换热器的进口与所述回潮加料设备的总蒸汽管道的出口相连；
所述储水容器的底部设置有出水口，所述储水容器的顶部设置有进水口；
进水口与所述储水容器的出水口相连的喷雾设备。
2.根据权利要求1所述的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，其特征在于，所述储水容器的器壁设置有夹层，所述夹层为保温层。
3.根据权利要求1所述的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，其特征在于，所述出水口为锥形出水口。
4.根据权利要求1所述的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，其特征在于，所述储水容器的容积为1～1.2m3。
5.根据权利要求1所述的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，其特征在于，所述储水容器顶部设置有液位计和第一测温探头；
所述储水容器底部设置有第二测温探头。
6.根据权利要求1所述的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，其特征在于，还包括设置于所述储水容器出水口与所述喷雾设备之间的出水电磁阀、过滤器、齿轮泵、流量计和气动三通阀；
所述出水电磁阀的进水口与所述储水容器的出水口相连；
所述出水电磁阀的出水口与所述过滤器的进水口相连；
所述过滤器的出水口与所述齿轮泵的进水口相连；
所述齿轮泵的出水口与所述流量计的进水口相连；
所述流量计的出水口与所述气动三通阀中的进水口相连；
所述气动三通阀中的第一出水口与所述喷雾装置的进水口相连；
所述气动三通阀中的第二出水口与所述储水容器的进水口相连。
7.根据权利要求6所述的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，其特征在于，所述气动三通阀的第二出水口与所述储水容器的进水口之间设置有进水管路；
所述进水管路上设置有广谱电子防垢除垢仪。
8.根据权利要求6所述的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，其特征在于，所述过滤器与齿轮泵之间设置有液位开关。
9.根据权利要求1所述的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，其特征在于，所述储水容器的侧壁近顶部处设置有排气溢流口。
10.根据权利要求1所述的用于滚筒类回潮加料设备的冷水加热系统，其特征在于，所述蒸汽换热器由法兰连接在所述储水容器内腔的中下部。
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