烟草真空回潮机真空装置的腐蚀原因及技术改进

时间：2021-01-01 10:13:24　来源：柠檬阅读网本文已影响人

[摘要] 分析造成烟草真空回潮机的抽真空装置腐蚀的原因，并进行技术改进，改造后腐蚀周期从1年延长到8年以上。

　　[关键词] 真空装置；
汽蚀；
酸性；
不锈钢；
改进

Vacuum System Corrosion Examination of
Tobacco Vacuum Conditioner and Its Improvement
HE WAN-HUA,YANG HUA-WU,QU MING-HUI ,HONG LIN

　　[Abstract] The vacuum system corrosion of Tobacco Vacuum Conditioner was considered carefully and summarized, and technical improvement was made to prevent vacuum system from quick corrosion. The corrosion of it was delayed from one year to 8 years after improvement.

　　[Keywords] vacuum system, Vacuum Conditioner, corrosion, acidity, stainless steel, improvement

　　0 引言

　　投入使用的Z4/H烟草真空回潮机在不到3年的时间内连续出现3次严重的腐蚀故障，不得不将真空管道和冷凝器更换，因而对生产造成较大的损失，有必要对此进行技术改进。

　　1 抽真空装置的工作原理以及腐蚀现象

　　1.1 抽真空装置的工作原理

　　图1为烟草真空回潮机的真空系统结构示意图。

　　图1 真空回潮机真空装置结构示意

　　通过抽真空系统将放置在真空箱内的烟叶之间的空气抽走，真空度达到1000Pa，然后对真空箱内喷射蒸汽达到19000 Pa，再次抽真空到7000Pa，随后喷射蒸汽到15000 Pa，第三次抽真空到7000Pa，并喷射蒸汽到14000 Pa。通过抽真空更有利于蒸汽充分对烟叶回潮，采用3次循环，最终达到增加烟叶水分和温度的目的，可以提高烟叶的加工性能并去掉烟草的杂气，改善烟叶的色泽，提高烟叶的质量。

　　抽真空系统采用双级水环泵为前级泵，EH2600罗茨泵为主泵。为了不至于真空泵过热和提高抽真空的效率，在真空泵前有一个冷凝器对抽吸的气体快速冷凝捕水。

　　冷凝器内通有5℃～25℃的软水，通过热交换，抽吸的蒸汽迅速降温冷凝，物理相变后气体的体积迅速收缩，有助于提高抽真空装置的效率[1]，可以节约能源约15%～30%。残余气体随罗茨泵和水环泵抽走，冷凝水滴落到集水器内，每3次循环将水排出。

　　1.2 抽真空装置常见的腐蚀现象

　　1.2.1 管道1和管道2的弯头容易穿孔

　　特别是管道1的E处经常出现腐蚀穿孔，其次是管道2的F处，管道穿孔后造成抽真空时间很长，真空度达不到规定的要求。

　　1.2.2 冷凝器盖的隔板穿孔

　　隔板穿孔后造成蒸汽没有被冷凝，直接被真空泵抽吸，造成真空泵过热，效率下降，罗茨泵的最高使用温度为 80℃。

　　1.2.3 冷凝器集水器的A水位以下部位经常穿孔

　　穿孔后造成抽真空系统效率下降。

　　1.2.4 冷凝器体穿孔

　　30根管道与圆形端板、圆形端板与冷凝器体都是通过焊接连接的，由于晶相的腐蚀破坏将会造成大量冷却水进入抽真空装置内。虽然集水器内有高位水位检测，但只起显示作用，并没有串到控制电路内，水进入罗茨泵内将会损坏罗茨泵。

　　2 抽真空装置腐蚀的原因

　　2.1 汽蚀

　　水的不同的液面压力具有不同的汽化温度，如1000Pa时水的汽化温度为8℃～9℃，在真空环境下水的汽化会产生剧烈的汽蚀现象，从而产生很大的冲击力，对真空装置造成破坏，分析汽蚀是造成真空装置腐蚀的主要原因。

　　2.2 烟气融于水形成的酸

　　烟气含有废气成分100多种，其中的有机酸类物质有丙酸、乙酸、戊酸等，融于水形成酸，也有碱性物质，pH值取决于生产的叶组配方和所用烟叶的理化性能，检测该装置产生的冷凝水pH值在3.9～4.2之间。

　　2.3 抽吸的气流冲刷作用

　　EH2600罗茨泵的抽气速率为719 L/S，真空管道1的直径为0.2米，可以计算真空管道1内的初始抽气速度为20m/s以上，对真空管道1弯头的外侧E处有非常强烈的冲刷作用。

　　3 技术改进

　　因为腐蚀的原因客观存在，只能考虑从设备的结构和材质上进行改进。

　　3.1 将真空管道1和2由直角形改造为大的圆弧形，并将管道的外侧加厚，可以增强弯头的抗气流冲刷能力。真空管道的进出管位置由180°安装改为90°安装，可以减少进气对隔板的冲击作用，图2为改进前后的示意图。

　　图2 改造前后真空管道的形状和安装位置示意

　　3.2 将冷凝器的集水器排水管由A处改为B处，在集水器的最低点，避免停车时A水位以下的酸无法排出而形成腐蚀。

　　3.3 因为碳钢的抗腐蚀能力差[2]，将真空管道和冷凝器盖、冷凝器体、集水器的材质全部改为奥氏体不锈钢，厚度由10㎜增至15㎜，将冷却水的出水管由C处改为D处，可以同时提高冷却效率。

　　3.4 将冷凝器的水位检测信号串到控制电路中，如果检测水位超标，即命令真空泵停止工作。

　　4 结果与讨论

　　进行技术改进前，真空装置每年检修1次，改进后该套装置已经使用了8年，没有出现故障，说明用奥氏体不锈钢代替碳钢应用在烟草真空回潮机的抽真空装置的腐蚀环境下可以取得良好的经济效益。
（作者单位：湖南中烟长沙卷烟厂）

参考文献
　　[1] 刘洋，申江，邹同华，等. 真空预冷中捕水器的理论研究[J]. 真空与低温，2004，（4）：230-234.
　　[2] 孙斌，陈兆兵. 控制铜氨液再生设备腐蚀的方法[J]. 设备管理与维修，2005，（8）：29-30.

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