香料厨房气液分离装置的研制

沈予蜀

摘 要：安阳卷烟厂香料厨房系统中所用的储料罐在工作过程中需利用压缩空气将管道中的料液推送回储料罐。在回收过程中会生成料气混合物，并通过储料罐的排气口排出，不仅造成了料液浪费，还会污染周围环境，并且会在储料罐外侧附着一层料液，需工作人员定期清理，增加了劳动强度。因此设计制作了一种气液分离装置，有效的解决了这一疑难问题。

关键字：储料罐；排气口；料气混合物；气液分离装置

在卷烟制造行业中，加香加料是烟草加工过程中极其重要的一道工序。在现有的烟草制丝过程中，安阳卷烟厂香料厨房系统采用的是料液远程配送到现场，对物料进行加香加料的方式。由于储料罐排气口为直排设计，导致在排气减压过程中，大量的料液液滴随气体从储料罐料排气口排出。料液气味具有一定的刺激性，且随气体喷出的料液液滴粘附残留在平台、罐体表面及各阀件管路上，需工作人员进行清洗，增加了保养人员的劳动强度。

1存在问题

香料厨房系统的工作过程分为加料、填充、生产、回收， 实际工作中，在系统加料、回收、填充过程中，都存在回收料液这一过程，管路料液回收时，依靠压缩空气将料液推送回储料罐中，压缩空气进入料罐后，经储料罐的排气口排出。在料液回到储料罐时，压缩空气在储料罐中具有一定压力，在罐内外压差作用下，压缩空气会由储料罐排气口排出，同时会将回收过程中雾化的料液液滴带出，且排气口是直接排放状态（如图1所示），在压缩空气的推动下，产生的气液混合物会从排气管直接排入大气，这些混合着料液的刺激性气体会充斥整个香料厨房，会产生刺鼻、刺眼等情况，且排气口周围的设备上会粘附一层残留的料液，造成局部污染，需操作工对其清理，清理过程费时费力。

2 改进措施

鉴于上述原因，经研究分析，研制一种新型气液分离器装置。

技术方案：

当气料混合物进入气液分离装置筒体内时，气料混合物的流速降低，由于气体与液体密度不同，利用失速重降分离的方法，实现气体与料液的第一次分离；经第一次分离后的混合物通过筒体中部设置的上下错开的挡板时，流体的方向发生改变，且挡板可吸附气体中的液体，细小液滴粘附在气液分离器筒壁上，细小液滴逐渐合成较大液滴，当液滴重量克服气液分离器桶壁摩擦力时，落入底部的液体收集区，实现第二次气液分离。气液分离过程中，装置内没有形成阻力，故储料罐内压力不会出现升高现象；由于出口通径没有变化，且没有阻挡物，只是通过折流板折流，也不会发生阻塞现象。

具体工作流程：

如图2所示，该储料罐的气液分离装置包括顶盖1、气液分离本体和气动角阀7，气液分离本体包括筒体2、出气管3、挡板4、进气管5和出料管6。其中顶盖1与筒体2顶部采取可拆卸连接，筒体2的顶部设有开口，方便从顶部打开顶盖1，对筒体2的腔體进行清理；出气管3与筒体2上部连通，且出气管3与筒体2的轴线夹角为30°，当出气管3内壁上有料液存在时，料液可沿出气管3的内壁流入筒体2内。挡板4设置有两块，位于筒体2腔体的中部，且挡板4沿筒体2的轴线方向上下错开设置，挡板4的面积均小于筒体2腔体的横截面面积。进气管5与筒体2的下部连通，且进气管5的内径要小于筒体2的内径。当气料混合物从进气管5的出气口进入筒体2的腔体时，气料混合物的流速降低，利于气体与液体的分离。出气口设在下挡板4的下方，气相中细微的料液滴一直下沉，而气体先下沉然后上升，从而实现料液与气体的分离。出料管6与筒体2的底部连通，气动角阀7与出料管6的出口连接。具体工作时，气料混合物从储料罐的排气口排出，通过进气管5进入筒体2的内部。进气管5的内径小于筒体2的内径，可以降低进入筒体2内部的气料混合物的流速，且进气管5上出气端的出气口向下，利用气体与液体密度的不同，从而实现气体与料液的第一次分离。第一次气液分离后，气体中还存在有少量的液体，还需要进行二次气液分离，因此在筒体2腔体的中部设置上下错开的挡板4。挡板4可以改变流体的方向、吸附气体中的液体，从而实现第二次气液分离。在回收后打开气动球阀7，分离出的料液流入储料罐中。

3 结语

该气液分离装置在不改变排放通经，不影响排放阻力的条件下，将气液混合物中的料液分离，并自动加注入加料罐中，在不增加任何工作量的情况下解决了问题，并完成了预期目标，为改善工作环境创造了极为有利的条件，减轻了保养人员的劳动强度，且具有结构简单、制造成本低、效果优良的特点。

参考文献

[1]制丝生产线糖香料厨房系统使用说明书.江苏宝应仁恒实业有限公司

[2]吴宗泽.机械零件设计手册.机械工业出版社

[3]李彦伟，范爱军.烟草制丝设备及工艺[M].武汉：华中科技大学出版社，2012.11