沈予蜀

摘 要：安陽(yáng)卷煙廠香料廚房系統(tǒng)中所用的儲(chǔ)料罐在工作過(guò)程中需利用壓縮空氣將管道中的料液推送回儲(chǔ)料罐。在回收過(guò)程中會(huì)生成料氣混合物，并通過(guò)儲(chǔ)料罐的排氣口排出，不僅造成了料液浪費(fèi)，還會(huì)污染周圍環(huán)境，并且會(huì)在儲(chǔ)料罐外側(cè)附著一層料液，需工作人員定期清理，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。因此設(shè)計(jì)制作了一種氣液分離裝置，有效的解決了這一疑難問(wèn)題。

關(guān)鍵字：儲(chǔ)料罐；排氣口；料氣混合物；氣液分離裝置

在卷煙制造行業(yè)中，加香加料是煙草加工過(guò)程中極其重要的一道工序。在現(xiàn)有的煙草制絲過(guò)程中，安陽(yáng)卷煙廠香料廚房系統(tǒng)采用的是料液遠(yuǎn)程配送到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)物料進(jìn)行加香加料的方式。由于儲(chǔ)料罐排氣口為直排設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在排氣減壓過(guò)程中，大量的料液液滴隨氣體從儲(chǔ)料罐料排氣口排出。料液氣味具有一定的刺激性，且隨氣體噴出的料液液滴粘附殘留在平臺(tái)、罐體表面及各閥件管路上，需工作人員進(jìn)行清洗，增加了保養(yǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1存在問(wèn)題

香料廚房系統(tǒng)的工作過(guò)程分為加料、填充、生產(chǎn)、回收， 實(shí)際工作中，在系統(tǒng)加料、回收、填充過(guò)程中，都存在回收料液這一過(guò)程，管路料液回收時(shí)，依靠壓縮空氣將料液推送回儲(chǔ)料罐中，壓縮空氣進(jìn)入料罐后，經(jīng)儲(chǔ)料罐的排氣口排出。在料液回到儲(chǔ)料罐時(shí)，壓縮空氣在儲(chǔ)料罐中具有一定壓力，在罐內(nèi)外壓差作用下，壓縮空氣會(huì)由儲(chǔ)料罐排氣口排出，同時(shí)會(huì)將回收過(guò)程中霧化的料液液滴帶出，且排氣口是直接排放狀態(tài)（如圖1所示），在壓縮空氣的推動(dòng)下，產(chǎn)生的氣液混合物會(huì)從排氣管直接排入大氣，這些混合著料液的刺激性氣體會(huì)充斥整個(gè)香料廚房，會(huì)產(chǎn)生刺鼻、刺眼等情況，且排氣口周圍的設(shè)備上會(huì)粘附一層殘留的料液，造成局部污染，需操作工對(duì)其清理，清理過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2 改進(jìn)措施

鑒于上述原因，經(jīng)研究分析，研制一種新型氣液分離器裝置。

技術(shù)方案：

當(dāng)氣料混合物進(jìn)入氣液分離裝置筒體內(nèi)時(shí)，氣料混合物的流速降低，由于氣體與液體密度不同，利用失速重降分離的方法，實(shí)現(xiàn)氣體與料液的第一次分離；經(jīng)第一次分離后的混合物通過(guò)筒體中部設(shè)置的上下錯(cuò)開的擋板時(shí)，流體的方向發(fā)生改變，且擋板可吸附氣體中的液體，細(xì)小液滴粘附在氣液分離器筒壁上，細(xì)小液滴逐漸合成較大液滴，當(dāng)液滴重量克服氣液分離器桶壁摩擦力時(shí)，落入底部的液體收集區(qū)，實(shí)現(xiàn)第二次氣液分離。氣液分離過(guò)程中，裝置內(nèi)沒(méi)有形成阻力，故儲(chǔ)料罐內(nèi)壓力不會(huì)出現(xiàn)升高現(xiàn)象；由于出口通徑?jīng)]有變化，且沒(méi)有阻擋物，只是通過(guò)折流板折流，也不會(huì)發(fā)生阻塞現(xiàn)象。

具體工作流程：

如圖2所示，該儲(chǔ)料罐的氣液分離裝置包括頂蓋1、氣液分離本體和氣動(dòng)角閥7，氣液分離本體包括筒體2、出氣管3、擋板4、進(jìn)氣管5和出料管6。其中頂蓋1與筒體2頂部采取可拆卸連接，筒體2的頂部設(shè)有開口，方便從頂部打開頂蓋1，對(duì)筒體2的腔體進(jìn)行清理；出氣管3與筒體2上部連通，且出氣管3與筒體2的軸線夾角為30°，當(dāng)出氣管3內(nèi)壁上有料液存在時(shí)，料液可沿出氣管3的內(nèi)壁流入筒體2內(nèi)。擋板4設(shè)置有兩塊，位于筒體2腔體的中部，且擋板4沿筒體2的軸線方向上下錯(cuò)開設(shè)置，擋板4的面積均小于筒體2腔體的橫截面面積。進(jìn)氣管5與筒體2的下部連通，且進(jìn)氣管5的內(nèi)徑要小于筒體2的內(nèi)徑。當(dāng)氣料混合物從進(jìn)氣管5的出氣口進(jìn)入筒體2的腔體時(shí)，氣料混合物的流速降低，利于氣體與液體的分離。出氣口設(shè)在下?lián)醢?的下方，氣相中細(xì)微的料液滴一直下沉，而氣體先下沉然后上升，從而實(shí)現(xiàn)料液與氣體的分離。出料管6與筒體2的底部連通，氣動(dòng)角閥7與出料管6的出口連接。具體工作時(shí)，氣料混合物從儲(chǔ)料罐的排氣口排出，通過(guò)進(jìn)氣管5進(jìn)入筒體2的內(nèi)部。進(jìn)氣管5的內(nèi)徑小于筒體2的內(nèi)徑，可以降低進(jìn)入筒體2內(nèi)部的氣料混合物的流速，且進(jìn)氣管5上出氣端的出氣口向下，利用氣體與液體密度的不同，從而實(shí)現(xiàn)氣體與料液的第一次分離。第一次氣液分離后，氣體中還存在有少量的液體，還需要進(jìn)行二次氣液分離，因此在筒體2腔體的中部設(shè)置上下錯(cuò)開的擋板4。擋板4可以改變流體的方向、吸附氣體中的液體，從而實(shí)現(xiàn)第二次氣液分離。在回收后打開氣動(dòng)球閥7，分離出的料液流入儲(chǔ)料罐中。

3 結(jié)語(yǔ)

該氣液分離裝置在不改變排放通經(jīng)，不影響排放阻力的條件下，將氣液混合物中的料液分離，并自動(dòng)加注入加料罐中，在不增加任何工作量的情況下解決了問(wèn)題，并完成了預(yù)期目標(biāo)，為改善工作環(huán)境創(chuàng)造了極為有利的條件，減輕了保養(yǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、效果優(yōu)良的特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]制絲生產(chǎn)線糖香料廚房系統(tǒng)使用說(shuō)明書.江蘇寶應(yīng)仁恒實(shí)業(yè)有限公司

[2]吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社

[3]李彥偉，范愛(ài)軍.煙草制絲設(shè)備及工藝[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2012.11