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1、(10)授权公告号 CN 101473994 B (45)授权公告日 2011.05.18 CN 101473994 B *CN101473994B* (21)申请号 200910013657.0 (22)申请日 2009.01.19 A24B 3/04(2006.01) (73)专利权人 河南理工大学 地址 454000 河南省焦作市高新区世纪大道 2001 号河南理工大学 (72)发明人 徐文忠 冯永华 (54) 发明名称 烟草真空回潮箱抽真空装置 (57) 摘要 本发明公开了一种烟草真空回潮箱抽真空装 置， 它包括真空回潮箱、 冷凝器、 水环真空泵 + 罗 茨真空泵成套机组、 汽水分离箱。
2、、 循环水泵和冷却 塔等部件， 其中却冷凝器采用卧式壳管式换热形 式， 壳体、 换热管、 管板、 折流板均采用耐酸不锈钢 材质， 换热管上胀接耐酸不锈钢串片 ； 冷凝器及 罗茨泵的冷却水循环系统的部分流量， 利用旁通 管路通过冷却塔进行循环冷却 ； 水环真空泵的工 作水在冷却塔、 汽水分离水箱、 循环水泵组成的管 路中循环冷却。本发明冷凝器结构紧凑， 体积小， 冷却效率高 ； 利用旁通管路通大幅度减少了冷却 水制取系统的投资冷却水制取系统的运行费用， 从而大幅度提高水环真空泵的工作效率。 (51)Int.Cl. 审查员 宋浩 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 。
3、1 页 说明书 3 页 附图 1 页 CN 101473994 B1/1 页 2 1. 一种烟草真空回潮箱抽真空装置， 它包括真空回潮箱、 冷凝器和由水环真空泵和罗 茨真空泵构成的成套机组， 其特征在于， 还包括汽水分离箱、 第一循环水泵、 第一冷却塔、 第 二循环水泵和第二冷却塔， 上述各部件形成气体通路、 冷凝器冷却水通路和水环真空泵冷 却水通路， 其中 ： 气体通路的连接关系是 ： 真空回潮箱的出气口通过管道与冷凝器的壳程进口相连， 冷 凝器的壳程出口通过管道与真空泵成套机组的进气口相连， 真空泵成套机组的汽水混合出 口通过管道与汽水分离箱的汽水进口相连， 汽水分离箱的排汽口通过管道与大。
4、气连通 ； 冷凝器冷却水通路连接关系是 ： 第一冷却塔的出水口通过管道分别与冷凝器及罗茨真 空泵的冷却水进口相连， 冷凝器及罗茨真空泵的冷却水在流出各自的冷却水出口后混合， 且冷凝器及罗茨真空泵的冷却水出口通过管道与第一循环水泵的进水口相连， 第一循环水 泵的出水口通过管道与第一冷却塔进水口相连， 第一冷却塔出水管上的过滤器出口管段和 第一循环水泵的入口管段上设置旁通管， 旁通管上设置有流量调节阀 ； 水环真空泵冷却水通路的连接关系是 ： 第二冷却塔的出水口通过管道与汽水分离水箱 的循环冷却水进口相连， 汽水分离水箱的循环冷却水出口通过第二循环水泵及管道与第二 冷却塔的进口相连， 水环真空泵的。
5、工作水进口与汽水分离水箱的工作水出口相连接 ； 上面所述的冷凝器采用卧式结构的冷凝器， 在冷凝器的换热管上均匀胀接或焊接有不 锈钢串片。 权 利 要 求 书 CN 101473994 B1/3 页 3 烟草真空回潮箱抽真空装置 技术领域 0001 本发明涉及烟草真空回潮箱， 尤其涉及烟草真空回潮箱的抽真空装置。 背景技术 0002 目前， 烟草回潮普遍采用蒸汽喷射式真空回潮机。该设备利用多级 ( 二级、 三级、 四级 ) 蒸汽喷射器引射抽取回潮箱内的气体， 使回潮箱内产生一个较高真空度的真空环境 ( 工作压力一般要求低于 1000Pa)， 以除去烟包中的杂气并使压紧的烟叶蓬松， 以保证烟叶 回。
6、潮效果。 这种设备需消耗大量蒸汽， 因而造成巨大的能源浪费。 以三级蒸汽喷射式真空回 潮机为例， 蒸汽喷射器所耗用的饱和蒸汽的压力为 0.6Mpa， 每台设备每小时耗蒸汽约 1.5 吨， 若每台设备每年满负荷运行时间为 4000 小时 (5 个半月 ) 计算， 则每年耗用蒸汽 6000 吨。若燃煤价格按 900 元 / 吨， 软化水价格按 6 元 / 吨， 锅炉的效率按 60， 煤的发热值按 23027kJ/kg计算。 则每台真空回潮设备每年所耗蒸汽造成的燃料及软化水的费用达108万 元。由此给企业带来沉重的经济负担， 并造成燃料及水资源的极大浪费。 0003 与本发明最接近的现有技术是 20。
7、06 年 3 月 真空 第 43 卷第 2 期贺万华等人公开 的 “烟草真空回潮机真空装置的腐蚀原因探讨及技术改造” 一文。在该文中公开了以下技 术， 采用罗茨真空泵和水环真空泵串联运行的方法， 使回潮箱内真空度满足生产工艺要求 (该系统的年运行费用仅为原来的1/15)。 由于罗茨泵所抽取气体的温度不能超过80， 故 在罗茨泵入口处设置一立式管壳式冷凝器， 对抽取的气体进行冷凝。从回潮箱中抽取的气 体流过冷凝器的管程， 冷却水流过冷凝器的壳程。冷凝器的冷却水由冷水机组制取。该系 统仍存在以下两方面的不足 ： (1) 在真空回潮箱的第一个抽空周期， 从回潮箱中抽取的气 体以不凝性气体 ( 空气 。
8、) 为主， 其对流换热能力很弱 ( 同冷却水相比 )。气体流过冷凝器的 管程， 不能对其对流换热面进行扩展， 以强化换热。 因而， 立式冷凝器的换热效果较差， 体积 较大， 占地面积较大。 (2)冷凝器的冷却水由蒸汽压缩式或吸收式冷水机组制取， 系统复杂， 投资高， 运行费用高， 浪费能量。(3) 水环真空泵工作水的冷却与冷水机组制冷系统采用同 一套冷却水系统进行冷却， 由于工作水与抽吸气体直接接触而具有一定腐蚀性， 因而会对 冷水机组的冷凝器产生腐蚀作用 ； 而单独设置冷却塔又会由于水环真空泵的工作水流量较 小， 工作水进出口参数与常规冷却塔参数不一致， 而难以选型， 且难以得到温度较低的工。
9、作 水， 进而影响真空水环泵的工作效率。 发明内容 0004 本发明的目的是克服上述技术中冷凝器换热效果差、 体型较大以及冷凝器的冷却 水制取系统复杂、 投资及运行费用高和能源浪费大的缺点， 通过技术改进， 提供一种烟草真 空回潮箱的抽真空装置， 达到冷凝器换热效率高， 体积小 ； 冷却水制取系统简单、 投资少、 运 行费用低的目的。 0005 为达到上述目的， 本发明的装置包括真空回潮箱、 冷凝器、 水环真空泵 + 罗茨真空 泵成套机组， 其特征在于， 还包括汽水分离箱、 第一循环水泵、 第一冷却塔、 第二循环水泵和 说 明 书 CN 101473994 B2/3 页 4 第二冷却塔， 上述。
10、各部件形成气体通路、 冷凝器冷却水通路和水环真空泵冷却水通路， 其 中 ： 0006 气体通路的连接关系是 ： 真空回潮箱的出气口通过管道与冷凝器的壳程进口相 连， 冷凝器的壳程出口通过管道与真空泵成套机组的进气口相连， 真空泵成套机组的汽水 混合出口通过管道与汽水分离箱的汽水进口相连， 汽水分离箱的排汽口通过管道与大气连 通 ； 0007 冷凝器冷却水通路连接关系是 ： 第一冷却塔的出水口通过管道分别与冷却冷凝 器及罗茨真空泵的冷却水进口相连， 冷却冷凝器及罗茨真空泵的冷却水出口混合后通过管 道与第一循环水泵的进水口相连， 第一循环水泵的出水口通过管道与第一冷却塔进水口相 连， 第一冷却塔出。
11、水管上的过滤器出口管段和第一循环水泵的入口管段上设置旁通管， 旁 通管上设置有流量调节阀 ； 0008 水环真空泵冷却水通路的连接关系是 ： 第二冷却塔的出水口通过管道与汽水分离 水箱的循环冷却水进口相连， 汽水分离水箱的循环冷却水出口通过第二循环水泵及管道与 第二冷却塔的进口相连， 水环真空泵的工作水进口与汽水分离水箱的工作水出口相连接。 0009 上面所述的冷凝器采用卧式结构的冷凝器， 在换热管上均匀胀接或焊接不锈钢串 片， 冷凝器的壳体、 换热管及串片、 管板、 折流板均采用耐酸不锈钢材质。 0010 本发明的优点是 ： 0011 (1)、 由于冷凝器采用卧式壳管式换热形式的冷凝器， 其。
12、壳体、 换热管、 管板、 折流 板均采用耐酸不锈钢材质， 换热管上胀接耐酸不锈钢串片， 以强化壳侧对流换热效果， 从而 减小了冷凝器换热管的用量， 并大大减小冷凝器的体积 ； 该冷凝器具有结构紧凑， 体积小， 冷却效率高、 耐腐蚀的特点。 0012 (2) 由于冷凝器及罗茨泵的冷却水循环系统的部分流量， 可利用旁通管路通过冷 却塔进行循环冷却而获得较低的水温， 因而避免了设置蒸汽压缩式或吸收式冷水机组， 进 而大幅度减少了冷却水制取系统的投资冷却水制取系统的运行费用。 0013 (3) 由于水环真空泵的工作水在冷却塔、 汽水分离水箱、 循环水泵组成的管路中循 环冷却， 可以取得较低的工作水水温。
13、， 可大幅度提高水环真空泵的工作效率。 附图说明 0014 图 1 是本发明实施例的装置组成各连接关系示意图。 0015 图中 ： 1- 真空回潮箱， 2- 冷凝器， 3- 旁通管， 4- 流量调节阀， 5- 过滤器， 6- 第一循 环水泵， 7- 汽水分离箱， 8- 第二循环水泵， 9- 第一冷却塔， 10- 第二冷却塔， 11- 真空泵成套 机组， 12- 罗茨真空泵， 13- 水环真空泵。 具体实施方式 0016 下面结合附图本和本发明的工作流程说明其具体实施方式。 0017 如图 1 所示， 本发明装置包括真空回潮箱 1、 冷凝器 2、 水环真空泵 13+ 罗茨真空泵 成套机组 11、。
14、 汽水分离箱 7、 第一循环水泵 6、 第一冷却塔 9、 . 第二循环水泵 8 和第二冷却 塔 10， 上述各部件形成气体通路、 冷却冷凝器冷却水通路和水环真空泵冷却水通路， 其中 ： 0018 气体通路的连接关系是 ： 真空回潮箱 1 的出气口通过管道与冷凝器 2 的壳程进口 说 明 书 CN 101473994 B3/3 页 5 相连， 冷凝器 2 的壳程出口通过管道与真空泵成套机组 11 的进气口相连， 真空泵成套机组 11 的汽水混合出口通过管道与汽水分离箱 7 的汽水进口相连， 汽水分离箱 7 的排汽口通过 管道与大气连通 ； 0019 冷凝器冷却水通路连接关系是 ： 第一冷却塔 9。
15、 的出水口通过管道分别与冷凝器 2 及罗茨真空泵 12 的冷却水进口相连， 冷凝器 2 及罗茨真空泵 12 的冷却水出口混合后通过 管道与第一循环水泵 6 的进水口相连， 第一循环水泵 6 的出水口通过管道与第一冷却塔 9 进水口相连， 第一冷却塔 9 出水管上的过滤器 5 出口管段和第一循环水泵 9 的入口管段上 设置旁通管 3， 旁通管上设置有流量调节阀 4 ； 0020 水环真空泵 13 冷却水通路的连接关系是 ： 第二冷却塔 10 的出水口通过管道与汽 水分离箱 7 的循环冷却水进口相连， 汽水分离箱 7 的循环冷却水出口通过第二循环水泵 8 及管道与第二冷却塔 10 的进口相连， 水。
16、环真空泵 13 的工作水进口与汽水分离水箱 7 的工 作水出口相连接。 0021 上面所述的冷凝器 2 采用卧式结构的冷凝器， 在换热管上均匀胀接或焊接不锈钢 串片， 冷凝器的壳体、 换热管及串片、 管板、 折流板均采用耐酸不锈钢材质。 0022 本发明的工作流程是 ： 0023 烟包进入真空回潮箱 1 并封闭箱体后， 水环真空泵 13 首先启动。气体沿管道进入 冷凝器2进行冷凝或冷却， 使温度降至80以下(设计温度为60)， 然后通过罗茨真空泵 12( 此时未运行 ) 进入水环真空泵 13， 由水环真空泵 13 的排气口排出。当真空回潮箱 1 内 的真空度达到某一值 ( 该值根据回潮箱的抽气。
17、时间、 工作真空度、 回潮箱的容积、 所选设备 的性能及运行效率确定 ) 时， 罗茨真空泵 12 启动。此时， 罗茨真空泵 12 与水环真空泵 13 串联运行， 共同实现真空回潮箱 1 所必须的工作真空度 ( 工作真空度可由操作人员设定 )。 0024 冷凝器 2 的冷却水进水来自第一冷却塔 9。来自第一冷却塔 9 的冷却水在过滤器 5 过滤后分成三路， 一路 ( 小部分流量 ) 进入冷凝器 2 对抽取的气体进行冷凝或冷却， 一路 ( 流量取决于罗茨泵的性能参数 ) 进入罗茨真空泵 12 对罗茨泵进行冷却， 另一路 ( 大部分 流量)直接流过旁通管3， 与冷凝器2及罗茨真空泵12的冷却出水混合后， 由第一循环水泵 6 送回第一冷却塔 9 进行循环冷却。旁通流量的大小由旁通管 3 上的流量调节阀 4 调节。 旁通流量越大， 第一冷却塔 9 的出水温度越接近极限最低温度， 冷凝器 2 及罗茨真空泵 12 的冷却效果越好。 0025 水环真空泵 13 的工作水在第二冷却塔 10、 汽水分离箱 7、 第二循环水泵 8 组成的 管路中循环冷却。水环真空泵 13 启动时， 工作水利用大气压和水环真空泵 13 内的压力差 自汽水分离水箱 7 吸水， 工作水排水则与抽吸气体一起排入汽水分离水箱 7。 说 明 书 CN 101473994 B1/1 页 6 说 明 书 附 图 。