专利名称：薄板式烘丝机筒壁蒸汽系统泄漏检测装置及检测方法
技术领域：
本发明涉及一种薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统泄漏的检测装置及检测方法，主要针对于烟草企业制丝生产线上使用的薄板式烘丝机。属烟草机械技术领域。
背景技术：
薄板式烘丝机是烟草工业企业的制丝生产线上最关键的生产设备，烘丝的质量直接影响到烟丝的填充值、整丝率、碎丝率等物理指标，还直接影响卷烟的香气、杂气等感官质量指标。薄板式烘丝机主要由滚筒、热风循环系统和蒸汽系统组成，其中，滚筒是一个由内壁和外壁组成的密封式双层式结构，由一组法兰盘连接蒸汽的输入和输出管道。通常薄板式烘丝机是利用O. 4 O. 5Mpa的蒸汽通过内外筒壁之间的夹层时加热筒壁，利用筒壁的温度使烘丝机内烟丝升温、脱水，达到干燥烟丝的目的。工作时，蒸汽系统的手动阀和气动薄膜阀开启，蒸汽通过进气管路进入夹层体中间的蒸汽排管内，使烘丝滚筒的筒壁和筒内抄板温度提高，并以热传导的方式直接加热滚筒内的烟丝，使烟丝中的水分蒸发，达到干燥烟丝的目的，通过夹层体的蒸汽尾气由排气管路送回蒸汽回收系统或直接排入地沟。由于薄板式烘丝机的内筒壁较薄，且蒸汽输入输出管路、筒壁等蒸汽系统长期在高温高压下工作，因锈蚀和磨损等原因易破损发生泄漏，不易发现并处置，当发现烘丝机的蒸汽系统发生泄漏时，若泄漏发生在滚筒内壁，其泄漏出的蒸汽会使烟丝形成部分小湿团混入烟丝中，轻则使干燥后的烟丝含水率不均匀，导致烘丝机中的卷烟的烟丝等级下降，严重时会导致整批烟丝报废，产生巨额损失。同时由于烘丝机蒸汽管道、烘丝筒筒壁的温度较高，需等到冷却后才能进行修理，修复耗时较长，对制丝生产的影响较大。在目前国内烟草行业中，主要依靠人工用肉眼检查烘丝机出口干燥后的烟丝中是否含有含水率偏大的湿团烟丝，从而判断烘丝机的蒸汽系统是否发生泄漏，而没有一个科学的检测手段和方法检测烘丝机的蒸汽系统是否发生泄漏。
发明内容
本发明的目的在于上述已有技术不足，提出利用现薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统的进蒸汽管路、烘丝筒壁内夹层和排蒸汽管路形成的空间，在关闭进出蒸汽阀门密闭情况下，再引入一路压缩空气系统，通过对滚筒夹层进行加压并保压一定时间，自动或人工判定加压时间、保压前后的系统压力差，从而判断该密闭空间是否发生泄漏？从而达到在生产前检测烘丝机滚筒的蒸汽系统是否发生泄漏的目的。为实现上述目的，本发明技术解决方案是一种薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统泄漏检测装置，薄板式烘丝机主要由滚筒、热风循环系统和蒸汽系统组成，其中，滚筒是一个由内壁与外壁共同构成的双层密封式结构，蒸汽系统包括由一组法兰盘连接的蒸汽输入管、尾气输出管、阀门和蒸汽锅炉构成，其特征在于蒸汽输入管上依序装有第一温度表(8)、第一压力表(7)、第一压力传感器(6)、第二气动薄膜阀(5)和第二手动阀(4)，在蒸汽输入管的第一压力传感器(6)与第二气动薄膜阀(5)之间管道上并联接有一组压缩空气输入管道，该压缩空气输入管道由依序连接的流量计(3)、第一气动薄膜阀(2)和第一手动阀(I)构成，压缩空气输入管道的进口直接与压缩空气输入系统相互接通，
尾气输出管上依序装有第二温度表(14)、第二压力表(13)、第二压力传感器(12)、第三气动薄膜阀(11)、过滤器(10)和疏水阀(9)。所述的气动薄膜阀(5、11)、压力传感器(6、12)、压力表(7、13)、流量计(3)或者温度表(8、14)分别各自通过导线与PLC电控系统连接。薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统泄漏检测方法，使用上述检测装置进行判断步骤如下
I)、在烘丝机筒壁蒸汽系统的蒸汽输入管路上，再另安装一组压缩空气输入管路，并配置相应的第一气动薄膜阀(2)和流量计(3)，让压缩空气系统中的压力应保持彡O. 4MPa ；
2)、手动打开压缩空气输入管路上的第一手动阀(I)；
3)、关闭蒸汽输入管上的第二气动薄膜阀(5)和尾气输出管路上的第三气动薄膜阀(11)；
4)、开启压缩空气输入管路上的第一气动薄膜阀(2),PLC电控系统记录第一气动薄膜阀(2)的开启时间h，并通过流量计3检测到的流量信号与PLC电控系统预设值相比较后，由PLC电控系统自动调节第一气动薄膜阀(2)的开启量；当第一压力传感器(6)检测到的压缩空气压力达到设定值P1 (O. 4Mpa或其它)时，关闭第一气动薄膜阀(2)，同时记录第一气动薄膜阀(2)关闭的时间t2 ;经过设定的保压时间〖3后，再次通过第一压力传感器(6)检测系统的压缩空气压力P2 ;
此时，可得到系统升压时间t `= t2 - &
系统压力差P= P2- P1
5)、烘丝机筒壁蒸汽系统是否存在泄漏的判定方法1:当与PLC电控系统原记忆数值相比，系统升压时间t明显变长，说明烘丝机筒壁蒸汽系统存在泄漏；
I1:当P < O，说明烘丝机筒壁蒸汽系统存在泄漏；
6)、当确定烘丝机蒸汽系统出现泄漏后，可再输入具有一定颜色的压缩气体(如CO2)到蒸汽管道和筒壁内，通过人为观察具有一定颜色的气体泄出部位来快速找到泄漏点，便于快速维修。工作原理利用薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统的进蒸汽管路、烘丝筒壁内夹层和排蒸汽管路形成的空间，在关闭进出蒸汽阀门的情况下是密闭的特点，在密闭的条件下引入一路压缩空气对滚筒夹层进行加压并保压一定时间，通过自动或人工判定加压时间、保压前后的系统压力差，判断该密闭空间是否发生泄漏，从而达到在生产前检测烘丝机滚筒的蒸汽系统是否发生泄漏的目的。本发明优点是
(一)只需在现有薄板式烘丝机的蒸汽管道增加一组压缩空气的输入管路，无需对现有设备及管路进行较大的改造，不改变设备原有结构，安装简单，投资成本小，易于实现；
(二)根据需要可每天开机前由人工进行检测判断烘丝机的蒸汽系统管路是否发生泄漏；或者是通过对烘丝机电控系统的PLC进行编程改进后通过电控系统自动进行检测判断，当发生泄漏时自动进行报警；
(三)检测装置利用压缩空气输入的时间或压力，在烘丝机正式生产前进行检测，如果发现泄漏能够及时进行修理，相比生产过程发现泄漏时进行修理处置，有效缩短了发现泄漏及处理的时间，还能有效杜绝由于蒸汽泄漏而导致的质量事故和财产损失。(四)特别适用于烟草工业企业制丝生产线上的薄板式烘丝机，或与薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统结构相似的相对密封的设备。
图1为本发明采用手动控制时，薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统各管路连接关系结构示意图。图2为本发明采用PLC电控系统时，PLC电控系统与薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统各管路连接关系的示意图。图中各标号1一第一手动阀；4 一第二手动阀；2—第一气动薄膜阀、5—第二气动薄膜阀；11 一第三气动薄膜阀；3—流量计；6—第一压力传感器、12—第二压力传感器；7—第一压力表、13—第二压力表；8—第一温度表、14一第二温度表；9一疏水阀；10 —过滤器；15—烘丝筒外壁；16 —烘丝筒内壁。
具体实施例方式 本发明检测装置可以采用手动模式，也可以采用PLC电控模式，在烘丝机每天生产前对蒸汽管路和筒壁进行泄漏检测，即可提前预知拟检测的薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统是否发生泄漏。本发明需在薄板式烘丝机蒸汽系统进入烘丝筒壁的入口管道上，再增加一路压缩空气输入装置，并对烘丝机控制系统进行部份改进，通过PLC电控写入检测程序和判定法贝1J，对气动薄膜阀进行控制(如示意图中1、2所示)。在每天烘丝机开机开始生产之前，手动方式开启第一手动阀I和第一手动阀3，用PLC控制系统自动关闭蒸汽系统入口和出口端的第二气动薄膜阀5和第三气动薄膜阀11，并自动打开第一气动薄膜阀2，使一定流量和压力的压缩空气输入到烘丝机的蒸汽管道和滚筒内壁空腔，当达到设定压力后关闭第一气动薄膜阀2并保持30 60s，在此过程中烘丝机控制系统可通过安装在蒸汽管路上的第一压力传感器6和第二压力传感器12自动检测系统内压力的变化情况并自动计算施压时间。保压时间到达设定值后，控制系统通过自动计算压缩空气的施压时间，保压前后的压力变化值与系统的内设置进行比对并自动判定烘丝机滚筒的蒸汽系统是否发生泄漏。操作人员也可通过人工观察安装在蒸汽管路上的第一压力表7和第二压力表13显示的系统压力变化情况，准确判断烘丝机的蒸汽系统是否发生了泄漏。本发明操作步骤如下1、在烘丝机筒壁蒸汽系统的蒸汽输入管路上，另安装一组压缩空气输入的管路，并配置相应的第一气动薄膜阀2和流量计3，压缩空气系统压力应保持> O. 4MPa。2、手动打开压缩空气管路上的第一手动阀I。3、关闭蒸汽系统输入、输出管路上的上的第二气动薄膜阀5和第三气动薄膜阀11。
4、开启第一气动薄膜阀2，PLC电控系统记录第一气动薄膜阀2的开启时间I1，并通过流量计3检测到的流量信号与PLC电控系统预设值相比较后，由PLC电控系统自动调节第一气动薄膜阀2的开启量；当第一压力传感器6检测到的压缩空气压力达到设定值P1(O. 4Mpa或其它)时，关闭第一气动薄膜阀2同时记录第一气动薄膜阀2关闭的时间t2 ;经过设定的保压时间t3后，再次通过第一压力传感器6检测系统的压缩空气压力P2。此时，可得到
系统升压时间t = t2 - 系统压力差P= P2- P1
5、烘丝机筒壁蒸汽系统是否存在泄漏的判定方法1、与PLC电控系统记忆数值相比，系统升压时间t明显变长，说明烘丝机筒壁蒸汽系统存在泄漏；
I1、当P( O，说明烘丝机筒壁蒸汽系统存在泄漏；
6、当确定烘丝机的蒸汽系统发生泄漏时，可使用具有一定颜色的气体(如CO2)输入到蒸汽管道和筒壁内，通过观察有色气体泄出处来快速寻找到泄漏点，以便快速进行维修。本发明包括可能采用该结构形式及技术原理的应用范围为卷烟工业企业制丝生产线采用薄板式烘丝机的叶丝干燥环节。也包括以本发明所描述检测方法、依原理制作的检测装置，实际操作方法和检测原理。
权利要求
1.一种薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统泄漏检测方法，其特征在于检测判断步骤如下 1)、在烘丝机筒壁蒸汽系统的蒸汽输入管路上，再另安装一组压缩空气输入管路，并配置相应的第一气动薄膜阀(2)和流量计(3)，让压缩空气系统中的压力应保持彡O. 4MPa ； 2)、手动打开压缩空气输入管路上的第一手动阀(I)； 3)、关闭蒸汽输入管上的第二气动薄膜阀(5)和尾气输出管路上的第三气动薄膜阀(11)； 4)、开启压缩空气输入管路上的第一气动薄膜阀(2),PLC电控系统记录第一气动薄膜阀(2)的开启时间h，并通过流量计3检测到的流量信号与PLC电控系统预设值相比较后，由PLC电控系统自动调节第一气动薄膜阀(2)的开启量；当第一压力传感器(6)检测到的压缩空气压力达到设定值P1 (O. 4Mpa或其它)时，关闭第一气动薄膜阀(2)，同时记录第一气动薄膜阀(2)关闭的时间t2 ;经过设定的保压时间〖3后，再次通过第一压力传感器(6)检测系统的压缩空气压力P2 ; 此时，可得到系统升压时间t = t2 - & 系统压力差P= P2- P1 5)、烘丝机筒壁蒸汽系统是否存在泄漏的判定方法1:当与PLC电控系统原记忆数值相比，系统升压时间t明显变长，说明烘丝机筒壁蒸汽系统存在泄漏，PLC电控系统可显示报警信号； I1:当P≤O，说明烘丝机筒壁蒸汽系统存在泄漏，PLC电控系统可显示报警信号； 6)、当确定烘丝机蒸汽系统出现泄漏后，可再输入具有一定颜色的压缩气体(如CO2)到蒸汽管道和筒壁内，通过人为观察具有一定颜色的气体泄出部位来快速找到泄漏点，便于快速维修。
2.一种薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统泄漏检测装置，薄板式烘丝机主要由滚筒、热风循环系统和蒸汽系统组成，其中，滚筒是一个由内壁与外壁共同构成的双层密封式结构，蒸汽系统包括由一组法兰盘连接的蒸汽输入管、尾气输出管、阀门和蒸汽锅炉构成，其特征在于蒸汽输入管上依序装有第一温度表(8)、第一压力表(7)、第一压力传感器(6)、第二气动薄膜阀(5)和第二手动阀(4)， 在蒸汽输入管的第一压力传感器(6)与第二气动薄膜阀(5)之间管道上并联接有一组压缩空气输入管道，该压缩空气输入管道由依序连接的流量计(3)、第一气动薄膜阀(2)和第一手动阀(1)构成，压缩空气输入管道的进口直接与压缩空气输入系统相互接通， 尾气输出管上依序装有第二温度表(14)、第二压力表(13)、第二压力传感器(12)、第三气动薄膜阀(11)、过滤器(10)和疏水阀(9)。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于所述的气动薄膜阀(5、11)、压力传感器(6、12)、压力表(7、13)、流量计(3)或者温度表(8、14)分别各自通过导线与PLC电控系统连接。
全文摘要
本发明涉及一种薄板式烘丝机滚筒蒸汽系统泄漏检测装置及检测方法，包括压缩空气输入系统、控制系统、检测原理和操作方法。通过采用压缩空气输入密闭的蒸汽管道和滚筒筒壁内的空腔中，采用压缩空气的施压时间或保压前后的压力差，可以方便地检测出薄板式烘丝机滚筒的蒸汽系统是否存在泄漏情况，为提高制丝生产过程的烟丝质量、减少加工损失和及时修复烘丝机蒸汽系统的泄漏问题提供了保证。
文档编号G01M3/20GK103063377SQ201310015889
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者戴永生, 李伯恒, 鲍治华, 彭黎明 申请人:红塔烟草(集团)有限责任公司