婁琦++薛梅

摘 要：煙草制絲生產(chǎn)過程中薄板烘絲機(jī)干頭干尾量較多。實(shí)踐中通過改進(jìn)烘絲機(jī)控制模式，確定最佳工作溫度，優(yōu)化預(yù)熱溫度，優(yōu)化料頭噴蒸汽時(shí)間，判斷烘后水分儀參與控制的最佳時(shí)機(jī)等措施，能達(dá)到穩(wěn)定烘絲機(jī)出口水分，減少干頭干尾量的效果。

關(guān)鍵詞：烘絲機(jī)；干頭干尾；控制模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.009

1 背景及要因分析

薄板烘絲機(jī)的控制模式為閉環(huán)控制，煙絲含水率的控制采取PID控制。烘絲機(jī)生產(chǎn)時(shí)的工作狀態(tài)包括預(yù)熱、啟動(dòng)、料頭、生產(chǎn)和倒料。生產(chǎn)前設(shè)備處于預(yù)熱狀態(tài)，當(dāng)烘前電子秤產(chǎn)生秤占用信號并延時(shí)一定時(shí)間（電子秤到烘絲機(jī)人口時(shí)間）后，轉(zhuǎn)入料頭狀態(tài)；此時(shí)蒸汽調(diào)節(jié)PID、含水率調(diào)節(jié)PID、熱風(fēng)調(diào)節(jié)PID均參與控制；當(dāng)正常生產(chǎn)過程中秤占用信號消失并延時(shí)（工作狀態(tài)轉(zhuǎn)高速倒料狀態(tài)時(shí)間）后進(jìn)入高速倒料狀態(tài)，尾料持續(xù)時(shí)間約210 S。在車間生產(chǎn)中，每批次開始或者結(jié)束時(shí)，薄板烘絲機(jī)會(huì)殘留一些低于1.5%的標(biāo)準(zhǔn)含水率下限的煙絲，這就是干頭干尾現(xiàn)象。

烘絲機(jī)滾筒具有較大熱慣性，造成烘絲機(jī)出口葉絲干頭干尾較多，我車間當(dāng)前薄板烘絲機(jī)干頭干尾量平均每天為20.96kg。影響薄板烘絲機(jī)干頭干尾量的原因主要是：（1）不同牌號葉絲脫水性能差異較大。烘絲筒控制程序中的配方參數(shù)，如干燥系數(shù)等沒有針對不同的牌號（條件）進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化；（2）料頭生產(chǎn)過程中，烘絲筒壁溫度的計(jì)算值由于進(jìn)料流量的變化，會(huì)產(chǎn)生很大波動(dòng)，極易導(dǎo)致烘絲筒壁升溫過沖的狀況；并且因?yàn)椴荒軐Τ隹跓熃z水分進(jìn)行反饋，沒有辦法精確的針對出口煙絲水分進(jìn)行有效補(bǔ)償修正；烘絲水分在控制過程中，也具有較強(qiáng)的滯后的特性，進(jìn)而不可避免的出現(xiàn)干頭干尾的煙絲；（3）料頭料尾的溫度控制模式和烘絲機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的控制模式差別不明顯，沒有對料頭料尾進(jìn)行特殊控制模式。因此需要在料頭料尾時(shí)采用新的控制模式，穩(wěn)定烘絲機(jī)出口水分，減少干頭干尾量。

2 改進(jìn)措施

（1）增加料頭工作溫度自動(dòng)修正環(huán)節(jié)，確定最佳工作溫度。在生產(chǎn)中，操作人員常常只能根據(jù)出口含水率憑借工作經(jīng)驗(yàn)來調(diào)整烘絲機(jī)的工作溫度，以保證烘絲機(jī)出口含水率的穩(wěn)定性。這樣以來，溫度修正過程的人為經(jīng)驗(yàn)因素影響較大且相對容易滯后。通過統(tǒng)計(jì)分析不同牌號（條件）的來料含水率，我們可以得出不同含水率所適宜的工作溫度；再通過烘前水分儀來檢測來料含水率，通過滾筒工作溫度平臺自動(dòng)修正溫度，使得烘絲機(jī)能夠快速進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。

（2）預(yù)熱溫度優(yōu)化。設(shè)備啟動(dòng)后，滾筒需線經(jīng)過20-30min的預(yù)熱；當(dāng)烘絲前電子秤流量信號輸入時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)到啟動(dòng)狀態(tài)。預(yù)熱溫度通過空氣的傳導(dǎo)作用在滾筒內(nèi)形成高溫環(huán)境，對煙絲進(jìn)行脫水操作。預(yù)熱溫度的高低影響干頭干尾量的大小。預(yù)熱溫度在130℃時(shí)，在保證烘絲出口水分處于工藝范圍內(nèi)的前提下，干頭干尾量最少，為16.22kg。

（3）料頭噴蒸汽時(shí)間優(yōu)化。在烘絲控制系統(tǒng)中，料頭噴蒸汽主要對煙絲進(jìn)行增溫、增濕，提高筒體內(nèi)部的濕度，以達(dá)到減少干頭干尾現(xiàn)象。在PLC程序控制中引入料頭噴蒸汽開始時(shí)間、料頭噴蒸汽停止點(diǎn)2個(gè)參數(shù)，見圖1。

通過實(shí)際測量得出噴蒸汽開始時(shí)間和停止時(shí)間，根據(jù)蒸汽的含水率和加水量估算加蒸汽量，根據(jù)料頭料尾時(shí)電子秤物料流量換算得理論加水量，理論加水量=（電子秤設(shè)定流量一電子秤實(shí)際流量）×加水系數(shù)。在生產(chǎn)中，通過不斷調(diào)試之后確定加水系數(shù)是0.035。由中控制室控制將加水系數(shù)添加到生產(chǎn)工藝配方。加蒸汽量在料頭階段逐漸減小，可以防止料頭含水率沖高；加蒸汽量在料尾階段逐漸增大，直到進(jìn)料停止，接著延時(shí)停止蒸汽噴吹。

料頭噴蒸汽時(shí)間在100S時(shí)，在保證烘絲出口水分處于工藝范圍內(nèi)的前提下，干頭干尾量最少，為13.82kg。

（4）烘后水分儀參與控制的最佳時(shí)機(jī)。影響烘絲機(jī)干頭干尾控制的主要因素是出口水分儀參與控制的時(shí)機(jī)。在現(xiàn)有的控制模式，為了能夠?qū)崟r(shí)且有效的控制烘絲機(jī)出口含水率保持在規(guī)定的誤差范圍之內(nèi)，操作人員必須對蒸氣壓力和含水率實(shí)行雙閉環(huán)串級控制，料頭最佳控制時(shí)機(jī)在11.5S時(shí)，在保證烘絲出口水分處于工藝范圍內(nèi)的前提下，干頭干尾量最少，為10.82kg。

3 效果對比分析

通過采取增加料頭工作溫度自動(dòng)修正環(huán)節(jié)、優(yōu)化料頭料尾噴蒸汽時(shí)間和預(yù)熱溫度，將烘后水分儀參與控制等改進(jìn)，有效降低了烘絲機(jī)干頭干尾量，有效減少了需要在出料端補(bǔ)償加水的干煙絲量，保證了煙絲的品質(zhì)。改進(jìn)后薄板烘絲機(jī)干頭干尾量由改進(jìn)的20.96kg降低到改進(jìn)后的9.48kg。

4 結(jié)論

（1）改進(jìn)后薄板烘絲機(jī)干頭干尾量由原來的每批次12.5kg降低到5.54kg，干尾量由原來的8.46kg降低到3.94kg，干頭干尾量由原來的20.96kg降低到9.48kg，葉絲出絲率由每批次的97.4%提高到98.7%，滿足了卷煙工藝生產(chǎn)的需求，改善了卷煙感官質(zhì)量；（2）有效降低了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度；（3）將滾筒烘絲機(jī)預(yù)熱溫度和料頭料位噴蒸汽時(shí)間進(jìn)行參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，納入《制絲車間烘絲機(jī)操作規(guī)程》。

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作者簡介：婁琦（1979-），男，大專，助力工程師，主要從事制絲設(shè)備的維修工作。