COMAS气流干燥机蒸汽干度提高

薛智勇

摘要：为解决COMAS气流干燥机出料烟丝含水率不稳定等问题，提高进入气流干燥机的蒸汽干度。对管道和阀门保温处理，减少蒸汽带水，同时增加一台高效汽水分离器，提高蒸汽干度。以某一生产牌号为对象，对改进前后出料含水率进行比较，结果表明：烟丝含水率标偏由0.31%降为0.25%。该技术可为保证气流烘丝机出料含水率稳定提供支持。

关键词：气流干燥机;出料烟丝含水率;蒸汽干度

COMAS气流干燥机是卷烟生产中广泛使用的干燥设备，通过特殊的塔式结构，将高温工艺气体通入干燥段，使得烟丝在极短的时间内与工艺气体充分接触从而干燥去湿，使烟丝卷曲膨胀干燥并达到要求的含水率。

一、存在问题

由于生产过程中COMAS气流干燥机干燥烟丝的时间较短，来料流量、来料含水率、蒸汽质量等都对出口烟丝含水率产生影响，目前来料流量和来料含水率等均采取有效的方法控制。但由于气流干燥机蒸汽使用方式为蒸汽直喷，与物料直接接触，因此蒸汽中含水量的多少直接影响了出口烟丝含水率的高低，也使得出口含水率产生波动。改善前，对某一生产牌号6月份生产过程中气流烘丝出口水分数据进行统计，发现烘后叶丝水分标偏为0.31%，发现目前设备的运行状态并不能满足叶丝干燥工序的含水率要求。

二、问题分析

一：正常生产中，蒸汽输送系统的散热损失存在蒸汽的输送系统中，即使经过保温的输送管道，由于环境温度较低，以及锅炉负荷的变化，在蒸汽输送的过程中总是存在一定的散热损失，这是不可避免的。特别是现场有未保温的阀门及管道，会极大的增加其散热损失， 增加下游蒸汽带水量，降低下游设备蒸汽干度，影响产品带水率。由于阀门表面积难以测量，根据工程实践经验，阀门散热当量长度相当于同口径 1m 管道。下图为对某现场 DN50 截至阀未装保温夹套与装有保温夹套的阀门表面温度对比。对于阀门散热损失而凝结的冷凝水量计算，可参考高等教育出版社杨世铭编写的《传热学》（第四版）第 11 页的例题。本报告以现场实测温度为例，未保温阀表面温度为175°C，保温后阀表面温度为45°C，做相关的冷凝水量计算，如下所示：

由上述可以看出，即使对于 DN50 的阀门来说，不保温产生的冷凝水量是保温的 10 倍以上，对于蒸汽干度的影响较大，这也是导致现场设备使用的蒸汽带水的原因之一。

二：停机时设备和管道积水工厂设备停机时，管道及设备内的蒸汽就会变成冷凝水。而且预热时，蒸汽需加热管道及设备，产生的冷凝水较多。如果没有将这些冷凝水排掉，那么这些冷凝水就会进入设备。

三：上游供应的蒸汽带水，外供蒸汽由于管道输送距离等因素，导致制丝车间蒸汽带水严重。

气流干燥机作为烟丝线最后一道工序，其上游蒸汽带水对产品的影响较大;计算如下所示：

干燥机直喷蒸汽压力3.5barg（蒸发焓2115kj/kg;水焓624kj/kg）;

假设气流干燥机需求热量210kW

计算干饱和蒸汽耗量：210 * 3600/（2115 + 624） = 276kg/h

假設实际蒸汽干度为85%;

计算实际蒸汽耗量：210 * 3600/（2115 * 0.85 + 624） = 312kg/h

由此可以发现，当蒸汽干度降低时，单位时间输入的热量也会降低，影响干燥机出口烟丝的温度和含水率。

三、改进方法

一：在气流干燥机前增加1套高效汽水分离 。

二：蒸汽管道阀门安装保温，考虑到阀门需要经常维护的情况。常规的保温在每次维护后都将损坏，维护成本高，建议使用可拆卸式保温夹套对未保温的蒸汽阀门保温，其有优点如下： 保温效果可以达到传统保温的效果;易拆卸，方便维护;可反复使用，节省维护成本。

四、效果验证

通过改进后，对8月份同一牌号的烘丝机出口水分数据进行统计分析，发现烘 丝机出口水分的稳定性达到了预期效果，烟丝含水率标偏由0.31%降为0.25%。

五、结论

通过对COMAS气流干燥机蒸汽系统管道阀门进行保温和增设高效汽水分离器，有效减少蒸汽中的冷凝水，提高蒸汽干度，使得烘丝机出口水的稳定性得到了有效提高。