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        以免加濕的方式減少薄板烘絲機(jī)干頭燥尾量

        2019-10-25 06:46:10王樂軍
        設(shè)備管理與維修 2019年11期
        關(guān)鍵詞:烘絲機(jī)煙絲薄板

        林 敏,黃 堃,王樂軍,溫 延

        (湖北中煙工業(yè)有限公司武漢卷煙廠,湖北武漢 430051)

        0 引言

        烘絲機(jī)作為制絲生產(chǎn)線的關(guān)鍵工藝設(shè)備,用于將加溫加濕后的煙絲烘干,使葉絲得到膨脹和卷曲,提高煙絲的填充能力[1-2]。目前國內(nèi)外卷煙生產(chǎn)企業(yè)基本上采用氣流式烘絲機(jī)或薄板式烘絲機(jī)在線干燥葉絲[1]。薄板式烘絲機(jī)干燥葉絲時出口煙絲存在有“干頭燥尾”(煙絲水分<10%)現(xiàn)象[3],即由于烘絲生產(chǎn)開始和結(jié)束的時候,烘絲機(jī)內(nèi)聚集的煙絲偏少,但烘絲機(jī)內(nèi)熱量較高而形成的煙絲被過度烘干的情況,具體表現(xiàn)為干燥后煙絲含水率明顯過低[4],“干頭燥尾”現(xiàn)象嚴(yán)重影響卷煙產(chǎn)品的物理質(zhì)量和感官質(zhì)量。傳統(tǒng)上,為了應(yīng)對“干頭燥尾”現(xiàn)象,多數(shù)卷煙廠會在生產(chǎn)過程中的料頭和料尾階段向烘絲機(jī)滾筒內(nèi)施加增濕蒸汽。該方法雖能一定程度上減少干頭燥尾量,但由于蒸汽冷凝水會通過噴嘴滴入煙絲造成水濕煙絲,存在質(zhì)量風(fēng)險。而歷年來,通過改變料頭料尾階段烘絲機(jī)控制模式來降低干頭燥尾量的研究甚少?;诒“迨胶娼z機(jī)工作機(jī)理的研究[5-6],湖北中煙武漢卷煙廠制絲車間通過對SH625 薄板烘絲機(jī)采用干頭燥尾新型控制模式,降低料頭和料尾階段烘絲機(jī)內(nèi)的單位物料受熱量,通過降低料頭和料尾階段烘絲機(jī)薄板、熱風(fēng)散熱器蒸汽壓力、減小排潮風(fēng)門開度及熱風(fēng)風(fēng)機(jī)頻率等,同時在料頭階段降低滾筒轉(zhuǎn)速、料尾階段大幅提高煙絲流量等多方面手段相結(jié)合的方式使得干頭燥尾量明顯降低,達(dá)到提質(zhì)降耗的目的。

        1 現(xiàn)狀調(diào)查及分析

        對SH625 薄板烘絲機(jī)目前的干頭燥尾量實測見表1。干頭燥尾總煙絲量達(dá)到了85 kg,數(shù)量較大,這部分煙絲的由于水分較小,不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量,而且由于加工性差,后續(xù)加工極易造碎,增加物料損耗。

        薄板式烘絲機(jī)原理是通過薄板熱量的直接接觸傳導(dǎo)和滾筒內(nèi)部順向流動的熱風(fēng)烘燥煙絲,從煙絲中分離的濕潮氣通過排潮管道排走。烘絲機(jī)是通過蒸汽加熱烘筒來烘燥煙絲,吹入的熱氣使煙絲翻騰,受熱均勻并帶走水蒸汽。烘燥煙絲的熱能由兩路蒸汽管道供給,一路經(jīng)過蒸汽薄膜閥進(jìn)入烘筒內(nèi)異形薄板熱交換器,通過改變薄膜閥的開度調(diào)整薄板熱交換器的蒸汽壓力,從而達(dá)到改變薄板溫度的目的。另一路蒸汽進(jìn)入熱風(fēng)散熱器,流過的冷風(fēng)被加熱后進(jìn)入烘絲機(jī),通過調(diào)整熱風(fēng)管道上風(fēng)門的開度來改變冷熱風(fēng)的配比、實現(xiàn)控制熱風(fēng)溫度的目的。此外,熱風(fēng)電機(jī)頻率、排潮風(fēng)門開度等輔助因素在生產(chǎn)中需配合調(diào)整達(dá)到穩(wěn)定水分的目的??偟膩碚f,影響烘后水分的因子包括:滾筒轉(zhuǎn)速、排潮能力、熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)風(fēng)量、煙絲流量、薄板溫度六大相關(guān)因子。相關(guān)因子與設(shè)備參數(shù)的關(guān)系見表2。

        (1)烘筒轉(zhuǎn)速。決定煙絲在烘筒內(nèi)滯留的時間,也就是烘烤時間,烘烤時間越長,烘絲機(jī)出口煙絲水分越小,由于在烘烤過程中,伴隨著一定的化學(xué)反應(yīng),其過程需要一定的時間,不宜過短,也不宜過長;滾筒轉(zhuǎn)速通過調(diào)整滾筒電機(jī)頻率實現(xiàn)。

        表1 改進(jìn)前烘絲機(jī)的干頭燥尾重量

        表2 烘后水分影響因子作用表

        表3 改造后烘絲機(jī)的干頭燥尾重量

        (2)排潮能力。從煙絲中分離的濕潮氣需通過排潮管道排走,才能最終達(dá)到烘干水分的目的,需與薄板溫度、熱風(fēng)溫度及風(fēng)量相適應(yīng)。在一定范圍內(nèi),排潮能力越強(qiáng),煙絲水分越小,反之則越大;排潮能力通過調(diào)整排潮風(fēng)門的開度來實現(xiàn)。

        (3)熱風(fēng)溫度。在其他條件不變的前題下,熱風(fēng)溫度的高低將直接影響煙絲水分的蒸發(fā)量,因而,隨著熱風(fēng)溫度升高烘絲機(jī)出口煙絲水分減小,反之水分增大;熱風(fēng)溫度的控制主要通過調(diào)整熱風(fēng)風(fēng)門的開度來實現(xiàn)。

        (4)熱風(fēng)風(fēng)量。一定程度上決定熱風(fēng)的脫水能力,在一定范圍內(nèi),熱風(fēng)風(fēng)量越大、煙絲水分越小,反之則越大;熱風(fēng)風(fēng)量通過調(diào)整熱風(fēng)風(fēng)機(jī)的頻率實現(xiàn)。

        (5)煙絲流量。在烘絲機(jī)其他參數(shù)不變的情況下,煙絲流量增大,由于烘絲機(jī)的脫水能力恒定,更多的煙絲經(jīng)過烘絲機(jī),出口水分增大,反之則減小。

        (6)薄板溫度。薄板溫度越高,煙絲通過傳導(dǎo)加熱而蒸發(fā)的水分越多,出口煙絲的水分越小,反之則越大。通過調(diào)整蒸汽薄膜閥的開度改變進(jìn)入薄板熱交換器的蒸汽壓力實現(xiàn)對薄板溫度的控制。

        2 設(shè)計方案分析

        通過對以上幾個影響薄板式烘絲機(jī)出口水分因子的分析,得出以下改進(jìn)思路:在料頭和料尾階段改變一部分烘絲機(jī)的設(shè)備參數(shù)(以調(diào)控排潮風(fēng)門開度為主,配合薄板、熱風(fēng)溫度和筒體轉(zhuǎn)速等各參數(shù)進(jìn)行綜合調(diào)控),適當(dāng)降低烘絲機(jī)的脫水能力。在料頭階段適當(dāng)降低滾筒轉(zhuǎn)速,在料尾階段提高進(jìn)入烘絲機(jī)的煙絲瞬時流量,以此讓更多的煙絲物料聚集在烘絲機(jī)內(nèi)分?jǐn)偀崃?,減少單位物料的受熱量。

        2.1 干頭的程序優(yōu)化

        料頭開始時,降低排潮風(fēng)門開度,降低熱風(fēng)電機(jī)頻率,降低滾筒電機(jī)頻率。通過多次參數(shù)組合試驗,確定程序控制方式:當(dāng)烘絲機(jī)前電子秤檢測到有物料時,烘絲機(jī)將運行干頭模式(圖1)。

        2.2 燥尾的程序優(yōu)化

        料尾時,提高進(jìn)烘絲機(jī)流量(從正常時的5400 kg/h 提升至8000 kg/h);關(guān)閉進(jìn)熱風(fēng)散熱器和薄板的蒸汽閥門,將滾筒轉(zhuǎn)速提升以減少物料在筒內(nèi)滯留時間;冷風(fēng)風(fēng)門全開,并提高風(fēng)機(jī)電機(jī)頻率,使進(jìn)入烘絲筒內(nèi)的空氣溫度迅速降低,從而降低筒內(nèi)空氣溫度。通過多次參數(shù)組合試驗,確定程序控制方式:當(dāng)烘前喂料倉內(nèi)4 組對射光電管同時探測不到物料,且電子秤累計量大于5000 kg(每批物料投料量在(5000~5500)kg 時則判斷為尾料狀態(tài)(圖2)。

        3 實施效果

        程序改進(jìn)后,分別對SH625 薄板烘絲機(jī)的干頭燥尾重量進(jìn)行連續(xù)10 批次的統(tǒng)計,見表3。與改造前相比,改造后下干頭量下降49.32%,燥尾量下降52.94%,總體干頭燥尾量下降51.89%。

        圖1 干頭模式控制程序原理

        圖2 燥尾模式控制流程

        4 結(jié)束語

        SH625 薄板烘絲機(jī)干頭燥尾控制程序,通過對各參數(shù)的綜合優(yōu)化調(diào)節(jié),摒棄傳統(tǒng)的向烘絲機(jī)內(nèi)施加增濕蒸汽的方式,創(chuàng)新的確立在料頭和料尾階段減小單位物料受熱量的思路,通過對各參數(shù)的綜合優(yōu)化調(diào)節(jié),大幅降低烘絲機(jī)干頭燥尾量。該控制程序試驗成功后,分別在另外兩條制絲線薄板烘絲機(jī)上進(jìn)行推廣,均在降低干頭燥尾物料量上取得明顯的效果。

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