打叶复烤企业烟梗复烤机消防系统优化设计

刘 刚，刘 星

（湖北烟草金叶复烤有限责任公司襄阳复烤厂，湖北襄阳 441000）

0 引言

烟梗复烤机是打叶复烤生产线中重要的工艺设备，承担着对叶梗分离段的出料烟梗进行复烤的工艺任务，以利于烟梗的存储，满足卷烟企业的个性化需求。襄阳复烤厂烟梗复烤机分为干燥一区、干燥二区、冷却区，采用上进风的干燥工艺，干燥区均由小型离心风机对空气进行加热，并且强制热风作有规律的循环，使输送网带上得到流速均匀的热风。在干燥区侧室和冷却区装有排潮系统，将干燥过程中产生的湿度较大、温度较低的气体排出。因烟梗原料的特殊性，在干燥工艺过程中需要将热风温度加热至120 ℃，极易引燃烟梗中混杂的纸片、麻、棉、毛发等杂物。

1 现状分析

襄阳复烤厂烟梗复烤机原有消防系统为蒸汽喷淋系统，通过设置在烟梗复烤机上方的手动阀门进行开启，且只有手动开启方式，当发现火情后由操作人员到烟梗复烤机上方开启阀门。

经分析有以下设计缺陷：①在时间上具有滞后性，不能提前发出预警信号通知生产操作人员；②在操作空间上人员在高温的烟梗复烤机上手动操作存在安全隐患，极易造成人员伤亡；③在有效性上有缺陷，不能迅速切断动力电源，也不能迅速切断助燃空气进出通道达到控制火情的目的。

2 消防系统优化设计思路

针对以上设计缺陷，提出3 种优化设计措施：①提前发出预警信号，包括监控操作界面弹窗报警和主电控站发出声光报警信号；②将手动开启蒸汽电磁阀改为PLC 自动控制开启；③在报警信号发出后，立即切断动力电源，让设备停止运行。在延时60 s 后开启蒸汽电磁阀并关闭进风和排潮管道风阀。总体优化设计方案如图1 所示。

图1 总体优化设计方案示意

3 详细设计方案

3.1 加装温度检测装置和控制电磁阀

烟梗复烤机原有温度检测为干燥一区、干燥二区、冷却区。现增加1 组排潮管道温度检测装置，并在进风和排潮风管安装1 组风阀控制器（常开状态），在烟梗复烤机顶部消防管道上加装蒸汽电磁阀（常闭状态）。在火灾发生时关闭风阀让设备内部与外部隔绝，并打开电磁阀使用蒸汽灭火。蒸汽电磁阀和风阀电源均取自主令开关上方，保证断电后能正常动作。

3.2 加装时间继电器

因报警信号发出后需切断动力电源，故增加离线时间继电器，继电器电源取自主令开关上端，输入信号由PLC 发出，输出信号控制蒸汽电磁阀和进风、排潮管道风阀。

3.3 优化后的消防系统工作模式

分为手动和自动两种模式。

手动模式：当人为发现火灾险情时，可按下电控柜上的急停按钮，烟梗复烤机将停止运行，即刻关闭风阀打开蒸汽电磁阀。拔起急停按钮后恢复到正常状态，手动模式也可做为测试时使用。

自动模式：将烟梗复烤机各区域温度作为监测对象，将干燥区报警温度设定为140 ℃，当任何一个区域温度超过140 ℃时主电控柜发出声光报警，集中监控界面弹出报警画面提醒生产操作人员。当干燥二区温度达到140 ℃且排风温度达到100 ℃时PLC 输出开启计时信号，烟梗复烤机动力电断开，延时60 s后关闭进风、排潮管道风阀、打开蒸汽电磁阀。在60 s 内操作人员可以排除险情后按下电控柜上的复位按钮，恢复正常状态。

3.4 电气原理（图2）

注：KA0 为PLC 输出开启计时信号，KA1 为自锁信号继电器，KT 为时间继电器，KA2为风阀控制继电器，KA3 为蒸汽电磁阀控制继电器。

图2 电气原理

3.5 PLC 程序编写（图3）

4 结束语

烟梗复烤机因特殊工艺需求设备内部热风温度高，所以在消防系统优化设计中优先考虑各分区温度的监控，包括进风和排潮管道，在出现超温时能及时发出报警信号。其次要考虑到动力电源切断后控制部分的可靠性。还要考虑实际操作的便捷性，给生产操作人员留出合适时间窗口，方便生产操作人员的实地排除险情。

图3 PLC 程序

消防系统优化设计完成后已实际使用半年以上，火灾防控能力明显提升，可在其他复烤企业推广使用。