生产车间可集水式去除冷凝水装置研究

朱斌 吴冰 邬晓龙 应男 赵杰淇 林森

摘 要：浙江中烟宁波卷烟厂制丝车间的生产区域需要对现场温湿度进行严格控制，每当冬天这个季节来临，由于外部气温较低，在储丝房的玻璃窗上会凝结形成大量冷凝水，然而玻璃窗下又是膨胀烟丝装箱工作区域，冷凝水如果误滴入烟丝可能会造成水渍烟，造成严重的质量事故。另一方面，不及时清洁冷凝水，还会使窗栏内、窗下的墙面及地面形成积水，容易引起作业区域人员滑到，造成安全隐患。因此迫切需要研制一种可集水式去除玻璃窗冷凝水的装置。

关键词：温湿度控制；冷凝水；质量事故；安全隐患；可集水式

中图分类号：TS201.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）20-0082-02

1 现状分析

目前，对于储丝房玻璃窗冷凝水的去除，还是采用传统的干抹布吸水的方式。为了研究此种清洁方式是否能够满足储丝房当前去除冷凝水的要求，小组成员特别做了一份调查表，见表1。

在制丝车间储丝房内，一名清洁工完成整个玻璃窗的清洁工作需要约4 h的工作时间。而冷凝水擦完后再一次凝结时间不足4 h。用目前的清洁方式，其作业效率低下，清除效果不佳，抹布上的滴水也有可能进入烟丝造成质量隐患。

由此可见，原先的用抹布擦除冷凝水的方式并不能够满足储丝房当前去除冷凝水的要求。

另一方面，储丝房的玻璃窗最高点为3.25 m。清洁人员擦拭玻璃窗的过程中需要经常性的进行高空作业，存在着一定得安全隐患，影响劳动效率。因此迫切需要研制一种可集水式去除烟草储丝房内玻璃窗冷凝水的装置。

2 关键技术点的确定

我们首先利用市场上一般的玻璃刮进行相关的试验，试验中发现，一般玻璃刮在向上刮除冷凝水的过程中，其刮水条会因摩擦力向下弯曲，刮下的冷凝水会从两边漏出，从而无法达到所需的清洁效果。

因此，我们需要改进刮水条以及刮头，使玻璃刮的刮水条可以承受上推的摩擦力而不发生明显变形，使刮头能够防止冷凝水漏出，并且需要保留一般玻璃刮的可伸缩性的特点，使新装置也可以随意接长缩短。而且新装置能将刮下的冷凝水从刮头通过连接杆导流到一个集水箱里予以收集，从而方便冷凝水的处理和清洗。

2.1 刮水条的确定

小组成员通过研究发现，刮水条材料的选择是上推式带集水装置玻璃刮的关键点之一。为节约制造成本，小组成员对生产车间现有的材料进行了研究，包括各种规格的橡胶材料及塑料制品。通过研究发现高硬度的橡胶材料不易发生弹性形变，且对玻璃窗没有任何伤害。因此高硬度的橡胶材料更适合制作上推式带集水装置玻璃刮的刮水条。

另一方面，小组成员考虑到刮水条的长度会影响上推所需的力，但尽可能长的刮水条又能减少清洁玻璃窗的工作时间，所以确定刮水条长度也是必要的。

小组成员选择了3.5 mm厚的高硬度橡胶材料制作成不同长度的刮水条安装在一般玻璃刮上，通过分组实验来确定最佳的刮水条尺寸。

经过对25%、30%、35%、40%玻璃窗宽度的刮水条进行上推测力实验后，我们发现，前三个方案均满足合理用力的要求，但考虑到增大工作面积可以提高劳动效率，在用力要求满足的情况下优先选用刮水条长度较长的方案。最后，我们选择了35%玻璃窗宽度（玻璃窗宽度为83 cm）的刮水条。

2.2 刮头的确定

一般玻璃刮在向上刮冷凝水的时候，冷凝水会从刮头两边漏出，而无法达到所需效果。而根据我们的设计要求，刮水条刮下的冷凝水不能够漏出，并且刮头内的冷凝水可以通过某一种方式导流出去，还要求整体实物较轻。小组成员通过讨论，初步确定了在固定刮水条支架的四周加上边框，类似于长方形漏斗状，刮下的冷凝水会从刮头底板的中心孔导流出去。

2.3 连接杆的确定

我们在使用市场上的一般玻璃刮时，其与刮头的连接杆是可以随意伸缩，我们有必要利用这个特点。另一方面我们确定的方案中需要把刮头中的冷凝水导流至集水箱中。经过小组成员的讨论，我们确定了利用连接杆导流冷凝水，由一端的刮头导流至一端的集水箱，因此连接杆内部将是中空的。伸缩接头为了防止收集的冷凝水从接头处漏出，需要做密封处理。

3 整体技术方案的确定

可集水式去除玻璃窗冷凝水的装置包括刮头、刮水条、连杆和集水箱，刮头内部具有空腔，外形呈梯台状，在刮头的角部缺口，缺口上设置有刮水条，刮水条材料为3.5 mm厚的橡胶材料。刮头的底部设有上连接头，上连接头内部设有第一中孔，第一中孔连接至所述的空腔，所述的连杆中空并通过螺纹与上连接头线连接，所述的集水箱的上部设有下连接头，下连接头内部设有第二中孔，第二中孔至集水箱，并且下连接头通过连接螺纹与连杆下端相连接。作为优选，所述的连杆为分段接长。

新型的可集水式去除冷凝水装置在使用的过程中，刮水条至下而上刮玻璃，刮下的冷凝水通过刮头漏斗状导流装置引流至空心连杆中，最后引流到底部的集水箱，集水箱满后可以拆卸清空。下面我们根据示意图进行进一步的说明。

可集水式去除玻璃窗冷凝水的装置，

该装置包括刮头1、空心连杆4和集水箱6，刮头1内部具有空腔，外形呈梯台状，在刮头1的角部缺口，缺口上设置有刮水条2，刮头1的底部设有上连接头3，上连接头3内部设有第一中孔，第一中孔连接至所述的空腔，所述的连杆4为分段接长，连杆4中空并通过螺纹与上连接头3线连接，所述的集水箱6的上部设有下连接头5，下连接头5内部设有第二中孔，第二中孔至集水箱6，并且下连接头5通过连接螺纹与连杆4下端相连接。

可集水式去除玻璃窗冷凝水装置使用的过程中，刮水条2至下而上刮玻璃，冷凝水通过刮头1漏斗状导流装置引流至空心连杆4，最后引流到底部的集水箱6，集水箱6满后可以拆卸清空，具有结构简单、使用方便的特点。

4 使用效果确认

我们在储丝房进行了实地试验：利用制作成型的可集水式去除玻璃窗冷凝水装置对储丝房10扇玻璃窗进行去除冷凝水的计时实验。实验结果表明，将一扇玻璃窗的冷凝水清理干净所需要花费的平均时间为1 min15 s，按照平均每扇1.5 min计算，生产车间50扇窗户仅需花费75 min，与原先约240 min的工作时间相比，减少了近165 min。在工作量保持不变的情况下，工作效率提高了（1/75-1/240）/（1/75）×100%=69%。

5 结 语

小组成员通过努力解决了生产车间的冷凝水去除难的问题，同时，其自身的综合素质也得到了很大的提高。今后，小组成员将会继续深入地开展一系列的质量改进活动，力求更多，更有效地解决企业生产过程中的实际问题，不断发扬创新精神，时刻做到善谋善为，敢想敢拼。

我们的成果目前已经推广至杭州卷烟厂，并得到兄弟烟厂的一致好评。同时，我们希望可以将该装置推广到行业各生产单位，从而有效地杜绝烟草行业生产车间冷凝水对产品质量造成的隐患。

参考文献：

[1] 张志刚，周永振，刘绪超.卷烟厂蒸汽冷凝水的回收利用[J].烟草科技，

2008，（1）.

[2] 黄伟军.复杂零件工艺方案优化关键技术研究[D].武汉：华中科技大 学，2012.