烟草行业高压喷雾加湿案例
一、案例背景 某大型烟草生产企业的烟叶仓库和加工车间,总占地面积约5000平方米。烟叶在储存和加工过程中对环境湿度要求严格。在干燥环境下,烟叶容易破碎、损失香气成分,影响烟草品质。而且烟草加工过程中的切丝、卷制等环节也需要适宜的湿度来保证工艺质量。然而,该企业所在地区气候较为干燥,尤其是在秋冬季节,车间和仓库内的湿度经常低于40%,急需一套高效的加湿系统来改善环境湿度。 鐑熻崏.jpg 二、高压喷雾加湿方案设计 (一)设备选型 1. 高压喷雾主机 选用功率为7.5kW的工业级高压喷雾主机,其喷雾量可达每小时120- 150升,能够满足大面积烟草生产区域的加湿需求。主机具有高精度的压力调节系统,可确保喷雾压力稳定,产生均匀的水雾。同时,主机采用防腐蚀材料制造,以适应烟草环境中的化学成分。 2. 喷头 采用特殊设计的高压微雾喷头,喷雾颗粒直径在3- 7微米之间。这种微小的雾滴能够快速在空气中蒸发,实现高效加湿。喷头的材质为不锈钢和陶瓷,具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,可保证长期稳定的喷雾性能。 (二)喷头布局 1. 烟叶仓库喷头布局 根据仓库的结构和烟叶堆放方式,将仓库划分为多个存储区域。在每个存储区域的货架之间的通道上方,每隔1.5- 2米安装一个喷头,确保烟叶堆放区域能够充分接触水雾。 对于大面积的烟叶堆垛区,在堆垛顶部和四周安装喷头,喷头距离烟叶堆垛表面约1- 1.5米,使烟叶从各个方向都能得到加湿。 2. 烟草加工车间喷头布局 在切丝机、烘丝机、卷接机等关键设备周围,按照设备的形状和工作范围,在设备上方和侧面每隔1 - 1.5米安装一个喷头。这样可以在烟草加工过程中及时补充湿度,保证工艺质量。 在车间的过道和人员操作区域,每隔2- 3米安装一个喷头,为操作人员提供舒适的工作环境,同时也有助于维持整个车间的湿度平衡。 (三)管道系统设计 1. 管材选择 主管道选用优质的不锈钢管,以确保其强度和耐腐蚀性,能够承受高压喷雾系统的工作压力。分支管道采用食品级PE管,这种管材柔韧性好,便于在复杂的车间和仓库环境中铺设,同时也符合烟草行业对卫生标准的要求。 2. 管道布局 主管道沿着车间和仓库的墙壁、天花板的支撑结构进行铺设,尽量减少对空间的占用。分支管道从主管道引出,通过三通、弯头、直接头等管件连接到各个喷头。在管道系统中设置了排水阀和过滤器,排水阀用于系统维护和冬季排水,过滤器用于防止水中的杂质堵塞喷头。 (四)控制系统设计 1. 湿度传感器安装 在烟叶仓库和烟草加工车间的不同区域共安装了12个高精度的湿度传感器。在仓库中,传感器安装在烟叶堆放区的不同高度位置,以及仓库的出入口和通风口附近。在车间中,传感器安装在设备周围、人员操作区和车间的角落。传感器的安装高度一般在离地面1.5- 2米之间,以准确监测烟草加工和储存过程中的实际湿度。 2. 控制逻辑 控制系统基于PLC(可编程逻辑控制器)技术,根据湿度传感器反馈的数据来控制高压喷雾主机和喷头的工作状态。当湿度低于设定的下限值(如45%)时,控制系统启动喷雾主机,打开相应区域的喷头进行喷雾加湿;当湿度达到或超过55%时,停止喷雾。并且,系统可以根据不同区域的湿度差异,自动调节各个区域喷头的喷雾时间和喷雾量,以实现整个烟草生产环境湿度的均衡控制。 三、实施过程 (一)设备安装 1. 喷雾主机安装 将高压喷雾主机安装在车间和仓库附近的设备房内,位置选择在通风良好、排水方便且便于维护的地方。主机安装在坚固的混凝土基座上,连接好进水管和电源线。进水管安装了多重过滤装置,包括粗滤、精滤和软化装置,以确保进入主机的水质量符合烟草行业的要求。 2. 喷头安装 按照预先设计的布局,在车间和仓库的天花板和墙壁上进行钻孔,将喷头安装在合适的位置。使用密封胶和固定件确保喷头安装牢固,并且喷头与管道的连接紧密,防止漏水。在安装过程中,仔细调整喷头的喷雾角度,使其能够准确覆盖预定的加湿区域。 3. 管道安装 主管道通过焊接和法兰连接的方式安装在车间和仓库的支撑结构上。焊接过程严格按照规范操作,确保管道内部的平整和清洁。分支管道与主管道的连接使用专用的管件,连接完成后进行密封性测试。对整个管道系统进行压力测试,压力测试值为工作压力的1.5倍(约10MPa),持续30分钟,确保管道无泄漏。 4. 控制系统安装 将湿度传感器安装在各个区域,注意避免传感器受到直接的气流干扰和烟草灰尘的污染,以确保测量数据的准确性。将PLC控制模块安装在控制柜内,连接好湿度传感器、喷雾主机和喷头之间的控制线,完成控制系统的布线和调试工作。 (二)调试与优化 1. 初步调试 设备安装完成后,进行初步调试。启动高压喷雾主机,逐步调整喷雾压力,观察喷头的喷雾情况,检查雾滴大小、喷雾角度和覆盖范围是否符合要求。同时,检查控制系统是否能够根据湿度传感器的数据正常启动和停止喷雾。 2. 优化调整 根据初步调试的结果,对喷头的喷雾角度和喷雾量进行精细调整。对于湿度控制不理想的区域,增加喷头数量或者调整喷雾时间。对控制系统的参数进行优化,根据烟草生产不同环节对湿度的要求,调整不同区域喷头的喷雾间隔和持续时间,使车间和仓库内湿度分布更加精准、均匀。在调试过程中,还对设备运行的噪音进行检测,通过采取减震和消音措施,将噪音控制在不影响生产和工作的范围内。 四、实施效果 (一)湿度控制效果 通过高压喷雾加湿系统的运行,车间和仓库内的湿度能够稳定控制在45% - 55%的理想范围内。湿度传感器的数据记录显示,不同区域之间的湿度差异控制在±3%以内,为烟叶储存和烟草加工提供了稳定且均匀的湿度环境。 (二)烟草品质提升 1. 烟叶质量改善 在适宜的湿度环境下,烟叶的破碎率明显降低,烟叶的柔韧性和完整性得到有效保障。同时,烟叶的香气成分得到更好的保存,提高了烟叶的品质和价值。 2. 烟草加工质量提高 在切丝、烘丝和卷制等加工环节,适宜的湿度环境使烟草的加工精度和质量得到显著提升。例如,切丝的宽度更加均匀,卷制的烟支更加紧实,外观质量和吸食口感都得到了改善。 (三)生产效率提高 由于湿度环境得到有效控制,减少了因烟草质量问题导致的生产中断和产品返工等情况,生产效率提高了约25%。同时,员工在舒适的湿度环境下工作,也提高了工作的积极性和工作效率。 (四)能源消耗与成本效益 高压喷雾加湿系统在运行过程中,通过智能控制实现了精准加湿,避免了过度加湿导致的能源浪费。与传统的加湿方式相比,该系统可节约能源约30%。同时,烟草品质的提升和生产效率的提高也为企业带来了显著的经济效益。