“有了這個‘好幫手’，設備再也不‘添堵’了！”

記者近日在山東中煙工業(yè)有限責任公司濟南卷煙廠制絲車間膨脹煙絲生產(chǎn)線見到操作工鄭錫強。他口中的“好幫手”，是制絲車間研發(fā)的二氧化碳干燥系統(tǒng)。

張磊在給現(xiàn)場操作人員鄭錫強講解操作注意事項。李玲麗攝

據(jù)張磊介紹，設備運行過程中，會將煙絲浸漬時產(chǎn)生的二氧化碳氣體經(jīng)壓縮機壓縮后，導入制冷機蒸發(fā)器中的盤管內(nèi)冷凝，形成二氧化碳液體后補充到工藝罐，以便循環(huán)使用。然而，二氧化碳氣體中的水分到達蒸發(fā)器盤管時會冷凝結(jié)冰，附著在盤管內(nèi)壁上，使盤管通流直徑逐漸變小，平均30個工作日就會完全堵塞，產(chǎn)生“冰堵”。一旦“冰堵”，就要停機檢修設備，影響生產(chǎn)進度，還造成能源和物料浪費。

“我們曾嘗試在每天生產(chǎn)結(jié)束后用壓縮空氣清理盤管，但效果并不太好，治標不治本。”張磊說，“要想徹底解決問題，就得在二氧化碳氣體進入蒸發(fā)器冷凝前將水分分離出來。”

于是，張磊和車間同事組成攻關團隊，計劃開發(fā)二氧化碳干燥系統(tǒng)，徹底消除“冰堵”。

張磊與維修工李佩佩，操作工鄭錫強討論設備維護保養(yǎng)規(guī)程。李玲麗攝

首先要解決的是水分吸附問題。在分析國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)中應用較多的吸附方式后，攻關團隊經(jīng)過數(shù)據(jù)測算，選擇了變壓吸附模式。此后，他們又根據(jù)生產(chǎn)線實際選擇了氧化鋁和分子篩的混裝物作為吸附劑。

“使用孔徑與水分子直徑相近的活性氧化鋁及吸附性極強的分子篩作為吸附劑，在常溫高壓下吸附時，二氧化碳氣體中水分子的分壓力大于吸附劑中水分子的分壓力，水分子就會進入吸附劑內(nèi)部，在吸附劑的內(nèi)表面聚集。”張磊介紹道，“簡而言之，就是利用壓力把二氧化碳氣體中的水分子‘擠’出來。”

為保障吸附劑的吸附能力穩(wěn)定，攻關團隊設計了用于將吸附劑解吸、實現(xiàn)吸附劑循環(huán)利用的再生模塊，該模塊同樣利用壓力，借助干燥空氣將吸附劑里的水分子“擠”出去。

二氧化碳干燥系統(tǒng)系統(tǒng)管路示意圖和現(xiàn)場分布圖。

在設定了二氧化碳干燥系統(tǒng)的主要模塊后，秉持“將繁瑣留給設計，將簡便獻給操作”的理念，攻關團隊設置了可以一鍵啟停的控制模塊，以及可以進行實時檢測和過程檢測的監(jiān)測模塊，為操作人員和設備管理人員的工作提供便利。

“系統(tǒng)研發(fā)按照識別、設計、優(yōu)化、驗證的過程展開，我們借鑒了很多行業(yè)內(nèi)外的先進經(jīng)驗，查詢了不少論文，還應用了流體計算軟件等工具。”張磊回憶道，“小伙伴們時常開展頭腦風暴，一有想法就立刻試驗驗證。比如，在確定再生模塊閥門開度時，我們先試驗確定了開度的極限值，再設定10個開度值，每隔10分鐘讀取一次系統(tǒng)壓力，計算得到了閥門的最佳開度。”

在研發(fā)過程中，攻關團隊得到了制絲車間技術骨干的大力支持。“年輕人有創(chuàng)造力有活力，在他們進行課題攻關期間，我們會在適當?shù)臅r候幫一把。”制絲車間技術主管、高級技師王進安說，“他們在設計管路時采納了我的建議，結(jié)合膨脹線生產(chǎn)空間有限的實際，實現(xiàn)吸附模塊和再生模塊共用管路，使管路更簡單、設備空間占用更合理。”

張磊在緊固壓力管道連接法蘭。田野攝

系統(tǒng)設計完畢后，攻關團隊馬不停蹄進行了試驗。他們連續(xù)抽取10批次生產(chǎn)物料，對干燥系統(tǒng)過程能力進行驗證，驗證結(jié)果達到預期。從試運行至今，“冰堵”現(xiàn)象再未出現(xiàn)。

設備不再“添堵”，一年可節(jié)約備件及維修費用20余萬元，還避免了除冰過程中因拆卸蒸發(fā)器端蓋造成的污染。

“我們的創(chuàng)新項目在去年獲評中國質(zhì)量協(xié)會質(zhì)量技術獎優(yōu)秀六西格瑪項目。近年來，車間通過建立質(zhì)量創(chuàng)新活動推進團隊、推動責任面和生產(chǎn)工段質(zhì)量創(chuàng)新活動聯(lián)動共建、創(chuàng)新積分管理等形式不斷培育創(chuàng)新‘土壤’，‘90后’逐漸成了創(chuàng)新主力。”張磊說，“未來我們還會持續(xù)營造氛圍，讓創(chuàng)新的‘底子’更厚、‘底氣’更足。”