论文导读：山东中烟工业公司济南卷烟厂制丝车间使用的烟丝高温在线膨胀干燥系统简称HXD，是我厂“十五”技改期间，引进的先进的进口烟丝加工设备。干燥后的物料通过旋转出料气锁分离后出料，烟丝中脱出的水份通过排气管道排出。自从六千线HXD安装使用以来，由于出料气锁动作状态检测不可靠而引起的燃烧炉熄火的现象时有发生,一直没有很好的解决措施。在改造前出料气锁采用的是微动开关检测方式（如下图所示）：即检测开关的转轴与翻板的转轴同心，二者通过凹凸槽来连接。2）由动作可靠性差的微动开关检测改为高可靠性的驱动双作用气缸、干簧管检测方式，克服了因为出料气锁动作状态检测不准确而引起的燃烧炉熄火问题。
关键词：HXD，出料气锁，状态检测，微动开关，干簧管
山东中烟工业公司济南卷烟厂制丝车间使用的烟丝高温在线膨胀干燥系统简称HXD，是我厂“十五”技改期间，引进的先进的进口烟丝加工设备。HXD是一个管道处理系统，物料进入系统后被高温工艺气体膨胀干燥。干燥后的物料通过旋转出料气锁分离后出料，烟丝中脱出的水份通过排气管道排出。HXD包括非直燃式氧化炉加热器、旋转气锁、工艺风机、旋风分离器，自动灭火系统和蒸汽管路系统。一个模拟水喷嘴用来平衡初始过料时的水份，一个控制水喷嘴用来进行生产过程中的精确水份控制。它主要由燃烧炉、工艺气体管道、旋风分离器、出料滑道、蒸汽管路、出料气锁等组成。
1.问题提出
首先介绍一下HXD的出料气锁，它的转子刀片和转子轴为不锈钢材料，采用连接紧密的机械结构，转子有十个径向的刀片，包容转子的外壳是由铸铁加工而成，外壳做成上下连接方式。转轴被安装在密封盖端头轴承支架中，转轴由电机齿轮箱驱动，附带手摇曲柄装置。进料气锁被安装在文氏管上部进料滑槽的上端。中间带一个补偿器，气锁安装在平台的轨道系统上。驱动器上安装有测速传感器并与设备互锁。转子板上有可调的铜条，可以保证空气泄露最小同时不会使转子抱死，气锁还包括一个手摇曲柄装置，转轴被支撑在高温轴承中。气锁被安装在旋风分离器下面，底部被平台支撑，驱动器上安装有测速传感器并与设备互锁。自从六千线HXD安装使用以来，由于出料气锁动作状态检测不可靠而引起的燃烧炉熄火的现象时有发生,一直没有很好的解决措施。
2.原因分析
首先，对HXD出料气锁的动作过程进行一下描述：当启动HXD时，出料翻板打向出废料一侧，若此时检测信号不正确，进料气锁、出料气锁等设备不能正常启动；当HXD由空闲模式转为待料模式时，出料气锁翻板打向出料振槽一侧，若此时检测信号不正确，会造成燃烧炉停机；出料气锁上方装有火花探测器，正常生产过料，当火花探测器探测到火花或炽热的烟丝时，出料气锁翻板应及时打向出废料一侧，防止火花和炽热的烟丝进入出料振槽，造成安全事故，若此时检测信号不正确，会造成燃烧炉停机。综上所述，出料气锁位置检测信号的准确性和可靠性至关重要。
在HXD正常的进料模式中，出料气锁在动作时，要求动作及时，状态准确无误。在改造前出料气锁采用的是微动开关检测方式（如下图所示）：即检测开关的转轴与翻板的转轴同心，二者通过凹凸槽来连接。该方法经常出现两个转轴不同步的现象，造成信号检测异常，导致设备故障，致使燃烧炉熄火。发表论文。改造前的HXD出料驱动微动开关位置（见下图1所示）。
HXD出料气锁改造前的电气控制情况是：当Y12(由PLC控制)输出时，在空压气的作用下，出料气锁打开（即打到排废物一侧），当Y12没有输出时，在原气缸的内部弹簧作用下复位，气缸内的气体通过Y12的阀体排出；当火花探测器检测到火花时，火花探测器控制箱（HXD2层平台上）输出控制Y11（该阀在气缸上）、Y12同时动作，使气缸快速排气。
3.解决办法
为了解决出料气锁动作状态检测不准确而引起燃烧炉熄火的问题，我们主要进行了以下两个方面的改进： 1、根据现场情况，更换安装了新的HXD出料气锁驱动双作用气缸，而且驱动双作用气缸的滑动部件带有磁环，便于安装检测开关。2、经过现场测量，最终确定了驱动双作用气缸检测信号的安装位置，并进行了相应的更改，然后把干簧管固定在驱动双作用气缸上。发表论文。3、经过多次调整干簧管的固定位置，找到了最佳的位置，使干簧管的检测信号与翻板的状态一致。改造后的HXD出料驱动双作用气缸、干簧管位置（见下面图2所示）
根据改造后的实际情况，对电磁阀的动作状态进行了修改，具体描述如下：Y12（2位5通电磁阀）输出时，在空压气的作用下，出料气锁打开（即打到排废物一侧），当Y12没有输出时也是通过空压气的作用下，出料气锁回位（物料进入出料振槽上）。当火花探测器检测到小火花时，Y12电磁阀动作。
4.改造结果
1）出料气锁系进口产品，结构比较复杂，通过简化相应的电气控制，使控制回路更加简单、准确；使维修工作也更加方便、快捷。
2）由动作可靠性差的微动开关检测改为高可靠性的驱动双作用气缸、干簧管检测方式，克服了因为出料气锁动作状态检测不准确而引起的燃烧炉熄火问题。通过查看HXD操作屏上的“历史报警记录”统计出2006年4月至2006年9月，没有出现因为出料气锁动作状态检测不准确而引起燃烧炉熄火的故障，此次改造取得了圆满的成功。效果检查如下面图3柱状图所示。
3）减少了HXD的停机次数也就是节约了电能、汽能等能耗的消耗。因为HXD的每次停机后都需要重新预热，每次预热都需要耗费大量的能源，会造成很大的浪费。统计结果如下： 减少一次HXD的停机平均节约能源费用约502元/次。计算公式为：平均节约燃油费用为：80L×5元/L＝400元；平均节约电能费用为：170度×0.6元/度＝102元。总计：400＋102＝502元。另外，蒸汽、空压损耗未计算。
4） 间接经济效益。发表论文。一是HXD出料气锁故障造成的停机次数大大降低，提高了物流稳定性，稳定了产品质量；二是避免了设备损坏的几率。堵料后燃烧炉内的高温无法正常冷却，有可能造成炉膛及热交换器的损坏，影响正常使用寿命；三是减少了因堵料而产生的烟丝造碎，保证了正常的出丝率；四是减少了HXD的停机次数，节约了柴油使用量，保护了环境，符合GB/T24001-2004环境体系的要求；五是降低了故障时间，保证了设备的有效作业率。
5.经验体会
HXD是狄更生公司为烟草系统开发的先进的设备，生产、使用厂家针对出料气锁动作状态检测不准确而引起的燃烧炉熄火问题，还没有相关的技术资料进行介绍，此次改造通过更换高可靠性的驱动气缸、干簧管控制方式很好的解决了这一问题。
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