香料廚房氣液分離裝置的研制

沈予蜀

摘 要：安陽卷煙廠香料廚房系統(tǒng)中所用的儲料罐在工作過程中需利用壓縮空氣將管道中的料液推送回儲料罐。在回收過程中會生成料氣混合物，并通過儲料罐的排氣口排出，不僅造成了料液浪費(fèi)，還會污染周圍環(huán)境，并且會在儲料罐外側(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題。

關(guān)鍵字：儲料罐；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程中極其重要的一道工序。在現(xiàn)有的煙草制絲過程中，安陽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，對物料進(jìn)行加香加料的方式。由于儲料罐排氣口為直排設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在排氣減壓過程中，大量的料液液滴隨氣體從儲料罐料排氣口排出。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、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)人員的勞動強(qiáng)度。

1存在問題

香料廚房系統(tǒng)的工作過程分為加料、填充、生產(chǎn)、回收， 實(shí)際工作中，在系統(tǒng)加料、回收、填充過程中，都存在回收料液這一過程，管路料液回收時(shí)，依靠壓縮空氣將料液推送回儲料罐中，壓縮空氣進(jìn)入料罐后，經(jīng)儲料罐的排氣口排出。在料液回到儲料罐時(shí)，壓縮空氣在儲料罐中具有一定壓力，在罐內(nèi)外壓差作用下，壓縮空氣會由儲料罐排氣口排出，同時(shí)會將回收過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），在壓縮空氣的推動下，產(chǎn)生的氣液混合物會從排氣管直接排入大氣，這些混合著料液的刺激性氣體會充斥整個(gè)香料廚房，會產(chǎn)生刺鼻、刺眼等情況，且排氣口周圍的設(shè)備上會粘附一層殘留的料液，造成局部污染，需操作工對其清理，清理過程費(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。氣液分離過程中，裝置內(nèi)沒有形成阻力，故儲料罐內(nèi)壓力不會出現(xiàn)升高現(xiàn)象；由于出口通徑?jīng)]有變化，且沒有阻擋物，只是通過折流板折流，也不會發(fā)生阻塞現(xiàn)象。

具體工作流程：

如圖2所示，該儲料罐的氣液分離裝置包括頂蓋1、氣液分離本體和氣動角閥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)，氣料混合物從儲料罐的排氣口排出，通過進(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。在回收后打開氣動球閥7，分離出的料液流入儲料罐中。

3 結(jié)語

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，并自動加注入加料罐中，在不增加任何工作量的情況下解決了問題，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)人員的勞動強(qiáng)度，且具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、效果優(yōu)良的特點(diǎn)。

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