“有了这个‘好帮手’，设备再也不‘添堵’了！”

记者近日在山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂制丝车间膨胀烟丝生产线见到操作工郑锡强。他口中的“好帮手”，是制丝车间研发的二氧化碳干燥系统。

张磊在给现场操作人员郑锡强讲解操作注意事项。李玲丽摄

据张磊介绍，设备运行过程中，会将烟丝浸渍时产生的二氧化碳气体经压缩机压缩后，导入制冷机蒸发器中的盘管内冷凝，形成二氧化碳液体后补充到工艺罐，以便循环使用。然而，二氧化碳气体中的水分到达蒸发器盘管时会冷凝结冰，附着在盘管内壁上，使盘管通流直径逐渐变小，平均30个工作日就会完全堵塞，产生“冰堵”。一旦“冰堵”，就要停机检修设备，影响生产进度，还造成能源和物料浪费。

“我们曾尝试在每天生产结束后用压缩空气清理盘管，但效果并不太好，治标不治本。”张磊说，“要想彻底解决问题，就得在二氧化碳气体进入蒸发器冷凝前将水分分离出来。”

于是，张磊和车间同事组成攻关团队，计划开发二氧化碳干燥系统，彻底消除“冰堵”。

张磊与维修工李佩佩，操作工郑锡强讨论设备维护保养规程。李玲丽摄

首先要解决的是水分吸附问题。在分析国内外工业生产中应用较多的吸附方式后，攻关团队经过数据测算，选择了变压吸附模式。此后，他们又根据生产线实际选择了氧化铝和分子筛的混装物作为吸附剂。

“使用孔径与水分子直径相近的活性氧化铝及吸附性极强的分子筛作为吸附剂，在常温高压下吸附时，二氧化碳气体中水分子的分压力大于吸附剂中水分子的分压力，水分子就会进入吸附剂内部，在吸附剂的内表面聚集。”张磊介绍道，“简而言之，就是利用压力把二氧化碳气体中的水分子‘挤’出来。”

为保障吸附剂的吸附能力稳定，攻关团队设计了用于将吸附剂解吸、实现吸附剂循环利用的再生模块，该模块同样利用压力，借助干燥空气将吸附剂里的水分子“挤”出去。

二氧化碳干燥系统系统管路示意图和现场分布图。

在设定了二氧化碳干燥系统的主要模块后，秉持“将繁琐留给设计，将简便献给操作”的理念，攻关团队设置了可以一键启停的控制模块，以及可以进行实时检测和过程检测的监测模块，为操作人员和设备管理人员的工作提供便利。

“系统研发按照识别、设计、优化、验证的过程展开，我们借鉴了很多行业内外的先进经验，查询了不少论文，还应用了流体计算软件等工具。”张磊回忆道，“小伙伴们时常开展头脑风暴，一有想法就立刻试验验证。比如，在确定再生模块阀门开度时，我们先试验确定了开度的极限值，再设定10个开度值，每隔10分钟读取一次系统压力，计算得到了阀门的最佳开度。”

在研发过程中，攻关团队得到了制丝车间技术骨干的大力支持。“年轻人有创造力有活力，在他们进行课题攻关期间，我们会在适当的时候帮一把。”制丝车间技术主管、高级技师王进安说，“他们在设计管路时采纳了我的建议，结合膨胀线生产空间有限的实际，实现吸附模块和再生模块共用管路，使管路更简单、设备空间占用更合理。”

张磊在紧固压力管道连接法兰。田野摄

系统设计完毕后，攻关团队马不停蹄进行了试验。他们连续抽取10批次生产物料，对干燥系统过程能力进行验证，验证结果达到预期。从试运行至今，“冰堵”现象再未出现。

设备不再“添堵”，一年可节约备件及维修费用20余万元，还避免了除冰过程中因拆卸蒸发器端盖造成的污染。

“我们的创新项目在去年获评中国质量协会质量技术奖优秀六西格玛项目。近年来，车间通过建立质量创新活动推进团队、推动责任面和生产工段质量创新活动联动共建、创新积分管理等形式不断培育创新‘土壤’，‘90后’逐渐成了创新主力。”张磊说，“未来我们还会持续营造氛围，让创新的‘底子’更厚、‘底气’更足。”