薄板式烘絲機筒壁蒸汽系統洩漏檢測裝置及檢測方法
2023-05-17 20:08:31 2
專利名稱：薄板式烘絲機筒壁蒸汽系統洩漏檢測裝置及檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統洩漏的檢測裝置及檢測方法，主要針對於菸草企業制絲生產線上使用的薄板式烘絲機。屬菸草機械技術領域。
背景技術：
薄板式烘絲機是菸草工業企業的制絲生產線上最關鍵的生產設備，烘絲的質量直接影響到菸絲的填充值、整絲率、碎絲率等物理指標，還直接影響捲菸的香氣、雜氣等感官質量指標。薄板式烘絲機主要由滾筒、熱風循環系統和蒸汽系統組成，其中，滾筒是一個由內壁和外壁組成的密封式雙層式結構，由一組法蘭盤連接蒸汽的輸入和輸出管道。通常薄板式烘絲機是利用O. 4 O. 5Mpa的蒸汽通過內外筒壁之間的夾層時加熱筒壁，利用筒壁的溫度使烘絲機內菸絲升溫、脫水，達到乾燥菸絲的目的。工作時，蒸汽系統的手動閥和氣動薄膜閥開啟，蒸汽通過進氣管路進入夾層體中間的蒸汽排管內，使烘絲滾筒的筒壁和筒內抄板溫度提高，並以熱傳導的方式直接加熱滾筒內的菸絲，使菸絲中的水分蒸發，達到乾燥菸絲的目的，通過夾層體的蒸汽尾氣由排氣管路送回蒸汽回收系統或直接排入地溝。由於薄板式烘絲機的內筒壁較薄，且蒸汽輸入輸出管路、筒壁等蒸汽系統長期在高溫高壓下工作，因鏽蝕和磨損等原因易破損發生洩漏，不易發現並處置，當發現烘絲機的蒸汽系統發生洩漏時，若洩漏發生在滾筒內壁，其洩漏出的蒸汽會使菸絲形成部分小溼團混入菸絲中，輕則使乾燥後的菸絲含水率不均勻，導致烘絲機中的捲菸的菸絲等級下降，嚴重時會導致整批菸絲報廢，產生巨額損失。同時由於烘絲機蒸汽管道、烘絲筒筒壁的溫度較高，需等到冷卻後才能進行修理，修復耗時較長，對制絲生產的影響較大。在目前國內菸草行業中，主要依靠人工用肉眼檢查烘絲機出口乾燥後的菸絲中是否含有含水率偏大的溼團菸絲，從而判斷烘絲機的蒸汽系統是否發生洩漏，而沒有一個科學的檢測手段和方法檢測烘絲機的蒸汽系統是否發生洩漏。
發明內容
本發明的目的在於上述已有技術不足，提出利用現薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統的進蒸汽管路、烘絲筒壁內夾層和排蒸汽管路形成的空間，在關閉進出蒸汽閥門密閉情況下，再引入一路壓縮空氣系統，通過對滾筒夾層進行加壓並保壓一定時間，自動或人工判定加壓時間、保壓前後的系統壓力差，從而判斷該密閉空間是否發生洩漏？從而達到在生產前檢測烘絲機滾筒的蒸汽系統是否發生洩漏的目的。為實現上述目的，本發明技術解決方案是一種薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統洩漏檢測裝置，薄板式烘絲機主要由滾筒、熱風循環系統和蒸汽系統組成，其中，滾筒是一個由內壁與外壁共同構成的雙層密封式結構，蒸汽系統包括由一組法蘭盤連接的蒸汽輸入管、尾氣輸出管、閥門和蒸汽鍋爐構成，其特徵在於蒸汽輸入管上依序裝有第一溫度表(8)、第一壓力表(7)、第一壓力傳感器(6)、第二氣動薄膜閥(5)和第二手動閥(4)，在蒸汽輸入管的第一壓力傳感器(6)與第二氣動薄膜閥(5)之間管道上並聯接有一組壓縮空氣輸入管道，該壓縮空氣輸入管道由依序連接的流量計(3)、第一氣動薄膜閥(2)和第一手動閥(I)構成，壓縮空氣輸入管道的進口直接與壓縮空氣輸入系統相互接通，
尾氣輸出管上依序裝有第二溫度表(14)、第二壓力表(13)、第二壓力傳感器(12)、第三氣動薄膜閥(11)、過濾器(10)和疏水閥(9)。所述的氣動薄膜閥(5、11)、壓力傳感器(6、12)、壓力表(7、13)、流量計(3)或者溫度表(8、14)分別各自通過導線與PLC電控系統連接。薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統洩漏檢測方法，使用上述檢測裝置進行判斷步驟如下
I)、在烘絲機筒壁蒸汽系統的蒸汽輸入管路上，再另安裝一組壓縮空氣輸入管路，並配置相應的第一氣動薄膜閥(2)和流量計(3)，讓壓縮空氣系統中的壓力應保持彡O. 4MPa ；
2)、手動打開壓縮空氣輸入管路上的第一手動閥(I)；
3)、關閉蒸汽輸入管上的第二氣動薄膜閥(5)和尾氣輸出管路上的第三氣動薄膜閥(11)；
4)、開啟壓縮空氣輸入管路上的第一氣動薄膜閥(2),PLC電控系統記錄第一氣動薄膜閥(2)的開啟時間h，並通過流量計3檢測到的流量信號與PLC電控系統預設值相比較後，由PLC電控系統自動調節第一氣動薄膜閥(2)的開啟量；當第一壓力傳感器(6)檢測到的壓縮空氣壓力達到設定值P1 (O. 4Mpa或其它)時，關閉第一氣動薄膜閥(2)，同時記錄第一氣動薄膜閥(2)關閉的時間t2 ;經過設定的保壓時間〖3後，再次通過第一壓力傳感器(6)檢測系統的壓縮空氣壓力P2 ;
此時，可得到系統升壓時間t `= t2 - &
系統壓力差P= P2- P1
5)、烘絲機筒壁蒸汽系統是否存在洩漏的判定方法1:當與PLC電控系統原記憶數值相比，系統升壓時間t明顯變長，說明烘絲機筒壁蒸汽系統存在洩漏；
I1:當P < O，說明烘絲機筒壁蒸汽系統存在洩漏；
6)、當確定烘絲機蒸汽系統出現洩漏後，可再輸入具有一定顏色的壓縮氣體(如CO2)到蒸汽管道和筒壁內，通過人為觀察具有一定顏色的氣體洩出部位來快速找到洩漏點，便於快速維修。工作原理利用薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統的進蒸汽管路、烘絲筒壁內夾層和排蒸汽管路形成的空間，在關閉進出蒸汽閥門的情況下是密閉的特點，在密閉的條件下引入一路壓縮空氣對滾筒夾層進行加壓並保壓一定時間，通過自動或人工判定加壓時間、保壓前後的系統壓力差，判斷該密閉空間是否發生洩漏，從而達到在生產前檢測烘絲機滾筒的蒸汽系統是否發生洩漏的目的。本發明優點是
(一)只需在現有薄板式烘絲機的蒸汽管道增加一組壓縮空氣的輸入管路，無需對現有設備及管路進行較大的改造，不改變設備原有結構，安裝簡單，投資成本小，易於實現；
(二)根據需要可每天開機前由人工進行檢測判斷烘絲機的蒸汽系統管路是否發生洩漏；或者是通過對烘絲機電控系統的PLC進行編程改進後通過電控系統自動進行檢測判斷，當發生洩漏時自動進行報警；
(三)檢測裝置利用壓縮空氣輸入的時間或壓力，在烘絲機正式生產前進行檢測，如果發現洩漏能夠及時進行修理，相比生產過程發現洩漏時進行修理處置，有效縮短了發現洩漏及處理的時間，還能有效杜絕由於蒸汽洩漏而導致的質量事故和財產損失。(四)特別適用於菸草工業企業制絲生產線上的薄板式烘絲機，或與薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統結構相似的相對密封的設備。
圖1為本發明採用手動控制時，薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統各管路連接關係結構示意圖。圖2為本發明採用PLC電控系統時，PLC電控系統與薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統各管路連接關係的示意圖。圖中各標號1一第一手動閥；4 一第二手動閥；2—第一氣動薄膜閥、5—第二氣動薄膜閥；11 一第三氣動薄膜閥；3—流量計；6—第一壓力傳感器、12—第二壓力傳感器；7—第一壓力表、13—第二壓力表；8—第一溫度表、14一第二溫度表；9一疏水閥；10 —過濾器；15—烘絲筒外壁；16 —烘絲筒內壁。
具體實施例方式 本發明檢測裝置可以採用手動模式，也可以採用PLC電控模式，在烘絲機每天生產前對蒸汽管路和筒壁進行洩漏檢測，即可提前預知擬檢測的薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統是否發生洩漏。本發明需在薄板式烘絲機蒸汽系統進入烘絲筒壁的入口管道上，再增加一路壓縮空氣輸入裝置，並對烘絲機控制系統進行部份改進，通過PLC電控寫入檢測程序和判定法貝1J，對氣動薄膜閥進行控制(如示意圖中1、2所示)。在每天烘絲機開機開始生產之前，手動方式開啟第一手動閥I和第一手動閥3，用PLC控制系統自動關閉蒸汽系統入口和出口端的第二氣動薄膜閥5和第三氣動薄膜閥11，並自動打開第一氣動薄膜閥2，使一定流量和壓力的壓縮空氣輸入到烘絲機的蒸汽管道和滾筒內壁空腔，當達到設定壓力後關閉第一氣動薄膜閥2並保持30 60s，在此過程中烘絲機控制系統可通過安裝在蒸汽管路上的第一壓力傳感器6和第二壓力傳感器12自動檢測系統內壓力的變化情況並自動計算施壓時間。保壓時間到達設定值後，控制系統通過自動計算壓縮空氣的施壓時間，保壓前後的壓力變化值與系統的內設置進行比對並自動判定烘絲機滾筒的蒸汽系統是否發生洩漏。操作人員也可通過人工觀察安裝在蒸汽管路上的第一壓力表7和第二壓力表13顯示的系統壓力變化情況，準確判斷烘絲機的蒸汽系統是否發生了洩漏。本發明操作步驟如下1、在烘絲機筒壁蒸汽系統的蒸汽輸入管路上，另安裝一組壓縮空氣輸入的管路，並配置相應的第一氣動薄膜閥2和流量計3，壓縮空氣系統壓力應保持> O. 4MPa。2、手動打開壓縮空氣管路上的第一手動閥I。3、關閉蒸汽系統輸入、輸出管路上的上的第二氣動薄膜閥5和第三氣動薄膜閥11。
4、開啟第一氣動薄膜閥2，PLC電控系統記錄第一氣動薄膜閥2的開啟時間I1，並通過流量計3檢測到的流量信號與PLC電控系統預設值相比較後，由PLC電控系統自動調節第一氣動薄膜閥2的開啟量；當第一壓力傳感器6檢測到的壓縮空氣壓力達到設定值P1(O. 4Mpa或其它)時，關閉第一氣動薄膜閥2同時記錄第一氣動薄膜閥2關閉的時間t2 ;經過設定的保壓時間t3後，再次通過第一壓力傳感器6檢測系統的壓縮空氣壓力P2。此時，可得到
系統升壓時間t = t2 - 系統壓力差P= P2- P1
5、烘絲機筒壁蒸汽系統是否存在洩漏的判定方法1、與PLC電控系統記憶數值相比，系統升壓時間t明顯變長，說明烘絲機筒壁蒸汽系統存在洩漏；
I1、當P( O，說明烘絲機筒壁蒸汽系統存在洩漏；
6、當確定烘絲機的蒸汽系統發生洩漏時，可使用具有一定顏色的氣體(如CO2)輸入到蒸汽管道和筒壁內，通過觀察有色氣體洩出處來快速尋找到洩漏點，以便快速進行維修。本發明包括可能採用該結構形式及技術原理的應用範圍為捲菸工業企業制絲生產線採用薄板式烘絲機的葉絲乾燥環節。也包括以本發明所描述檢測方法、依原理製作的檢測裝置，實際操作方法和檢測原理。
權利要求
1.一種薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統洩漏檢測方法，其特徵在於檢測判斷步驟如下 1)、在烘絲機筒壁蒸汽系統的蒸汽輸入管路上，再另安裝一組壓縮空氣輸入管路，並配置相應的第一氣動薄膜閥(2)和流量計(3)，讓壓縮空氣系統中的壓力應保持彡O. 4MPa ； 2)、手動打開壓縮空氣輸入管路上的第一手動閥(I)； 3)、關閉蒸汽輸入管上的第二氣動薄膜閥(5)和尾氣輸出管路上的第三氣動薄膜閥(11)； 4)、開啟壓縮空氣輸入管路上的第一氣動薄膜閥(2),PLC電控系統記錄第一氣動薄膜閥(2)的開啟時間h，並通過流量計3檢測到的流量信號與PLC電控系統預設值相比較後，由PLC電控系統自動調節第一氣動薄膜閥(2)的開啟量；當第一壓力傳感器(6)檢測到的壓縮空氣壓力達到設定值P1 (O. 4Mpa或其它)時，關閉第一氣動薄膜閥(2)，同時記錄第一氣動薄膜閥(2)關閉的時間t2 ;經過設定的保壓時間〖3後，再次通過第一壓力傳感器(6)檢測系統的壓縮空氣壓力P2 ; 此時，可得到系統升壓時間t = t2 - & 系統壓力差P= P2- P1 5)、烘絲機筒壁蒸汽系統是否存在洩漏的判定方法1:當與PLC電控系統原記憶數值相比，系統升壓時間t明顯變長，說明烘絲機筒壁蒸汽系統存在洩漏，PLC電控系統可顯示報警信號； I1:當P≤O，說明烘絲機筒壁蒸汽系統存在洩漏，PLC電控系統可顯示報警信號； 6)、當確定烘絲機蒸汽系統出現洩漏後，可再輸入具有一定顏色的壓縮氣體(如CO2)到蒸汽管道和筒壁內，通過人為觀察具有一定顏色的氣體洩出部位來快速找到洩漏點，便於快速維修。
2.一種薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統洩漏檢測裝置，薄板式烘絲機主要由滾筒、熱風循環系統和蒸汽系統組成，其中，滾筒是一個由內壁與外壁共同構成的雙層密封式結構，蒸汽系統包括由一組法蘭盤連接的蒸汽輸入管、尾氣輸出管、閥門和蒸汽鍋爐構成，其特徵在於蒸汽輸入管上依序裝有第一溫度表(8)、第一壓力表(7)、第一壓力傳感器(6)、第二氣動薄膜閥(5)和第二手動閥(4)， 在蒸汽輸入管的第一壓力傳感器(6)與第二氣動薄膜閥(5)之間管道上並聯接有一組壓縮空氣輸入管道，該壓縮空氣輸入管道由依序連接的流量計(3)、第一氣動薄膜閥(2)和第一手動閥(1)構成，壓縮空氣輸入管道的進口直接與壓縮空氣輸入系統相互接通， 尾氣輸出管上依序裝有第二溫度表(14)、第二壓力表(13)、第二壓力傳感器(12)、第三氣動薄膜閥(11)、過濾器(10)和疏水閥(9)。
3.根據權利要求2所述的檢測裝置，其特徵在於所述的氣動薄膜閥(5、11)、壓力傳感器(6、12)、壓力表(7、13)、流量計(3)或者溫度表(8、14)分別各自通過導線與PLC電控系統連接。
全文摘要
本發明涉及一種薄板式烘絲機滾筒蒸汽系統洩漏檢測裝置及檢測方法，包括壓縮空氣輸入系統、控制系統、檢測原理和操作方法。通過採用壓縮空氣輸入密閉的蒸汽管道和滾筒筒壁內的空腔中，採用壓縮空氣的施壓時間或保壓前後的壓力差，可以方便地檢測出薄板式烘絲機滾筒的蒸汽系統是否存在洩漏情況，為提高制絲生產過程的菸絲質量、減少加工損失和及時修復烘絲機蒸汽系統的洩漏問題提供了保證。
文檔編號G01M3/20GK103063377SQ201310015889
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月16日 優先權日2013年1月16日
發明者戴永生, 李伯恆, 鮑治華, 彭黎明 申請人:紅塔菸草(集團)有限責任公司