真空回潮机抽空蒸汽压力柔性控制

摘要：为进一步降低能源消耗，提高制丝过程能耗控制水平，针对真空回潮机能耗大的现状，基于抽真空原理，通过试验方法，摸索出真空回潮机抽空蒸汽压力最优值，并实现了柔性控制模式，极大的降低了设备能耗。

关键词：真空回潮机 节能降耗 抽空蒸汽压力 柔性控制

1、项目简介及现状

1.1 简介

真空回潮机用于烟草制丝线，主要起到增温增湿和杀虫灭卵的作用，在工作过程中需要消耗水、电、蒸汽以及压缩空气这四种能源，蒸汽消耗占到了98%以上，其中抽真空阶段蒸汽能耗最大，达到了79.6%，抽空原理简介如下：工作蒸汽通过喷嘴，以超音速喷入混合室，与被抽空气混合，进行能量交换，混合后的气体进入扩压器，为了减少后级泵的工作负荷，配置冷凝器，通过冷却水和蒸汽两种介质对流，进行热交换，达到冷凝蒸汽的目的，从而实现设备的抽真空过程（见图1）。

1.2 现状

由设备说明书可知，蒸汽压力应≥0.8MPa.但由抽空原理可知，最优工作蒸汽压力与管路安装、冷凝器实际冷却能力和实际工况有关，蒸汽压力过低，抽空性能下降，压力过高，抽空性能不仅不会显著提高，还有可能下降，最优蒸汽压力需要试验确定，由于上下游设备无压力调节装置，实际压力一直为设备供汽压力1.1MPa，存在优化空间；另外，由抽空趋势图可知，设备抽空时间与冷凝器进水温度成正比（见图2、3）。

2、改进思路

（1）增加带电气定位器的薄膜阀，实现蒸汽压力的调整。

（2）探索与不同冷凝器进水温度相匹配的最优蒸汽压力。

（3）实现柔性供汽控制模式。

3、改进措施

（1）在蒸汽管路加装了DN65型薄膜阀和电气定位器。

（2）探索与不同冷凝器进水温度相匹配的最优蒸汽压力。

我们首先对冷凝器进水温度进行了调查，以下是调查统计表（见表1）

我们按照季节对去年全年冷凝器进水温度进行了统计，由表可知，随着环境温度的降低，冷凝器进水温度也随之降低，为了探索与不同冷凝器进水温度相匹配的最优蒸汽压力，我们临时安装冷冻机组控制进水温度进行了试验（见表2）。

在确定了抽空时间之后，我们以不延长抽空时间为准则，对蒸汽压力进行优化试验（为了最大限度的保证设备抽空性能稳定，我们将抽空时间定为本次测试时间的最高值，即512秒），之后，在不延长抽空时间的前提下，对蒸汽压力进行优化试验（见图4）。

综合考虑，我们最终将蒸汽压力定在了0.94MPa，即497秒。

接下来，我们采取同样的方式确定了水温在15℃、10℃时的最优蒸汽工作压力，分别为0.84Mpa和0.82Mpa。

根据试验结果，我们制定了“冷凝器进水温度—工作蒸汽压力”比对表（见表3）

4、改进效果及总结

本课题成功实施后，真空回潮机单吨烟丝能源消耗由43.6KG降低到了31.7KG，极大地减少了能源消耗，这也为能耗控制提供了一种解决思路，即重视技术降耗和细节降耗。

参考文献

[1]达道安.《真空设计手册》第3版.国防工业出版社，2000.

[2]成大先.机械设计手册（第5版）.化学工业出版社，2008.

[3]丁明舫.锅炉技术问答1100题.中国电力出版社，2002.