□ 付來強(qiáng) □ 郭建剛 □ 趙 波 □ 任亞寧

甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司天水卷煙廠 甘肅天水 741024

1 設(shè)計(jì)背景

筆者單位煙梗梗絲用量大,月均生產(chǎn)煙梗梗絲多。因?yàn)闊煿砹纤制?達(dá)不到切梗機(jī)對(duì)煙梗來料水分的要求,所以造成煙梗梗絲厚薄不均現(xiàn)象比較明顯。

針對(duì)切前煙梗來料水分少這一問題,目前采取的措施是煙梗送入車間前在物流分中心庫房由人工將加水軟管連接的錐形噴頭插入煙包進(jìn)行噴水,噴水后的煙梗在庫房指定位置存放,隔天送入車間使用[1]。雖然噴水后煙梗水分有所增加,但是不同產(chǎn)地的煙梗吸收水分的能力不同[2],而且人工操作加水量無法精確控制,每包煙梗的加水量有差異,仍然達(dá)不到切梗機(jī)設(shè)備性能對(duì)煙梗來料含水量的要求,造成切后煙梗梗絲厚薄不均,偏差較大,最終導(dǎo)致經(jīng)烘絲機(jī)干燥處理后的煙梗梗絲含水率合格率低。

筆者針對(duì)煙梗來料水分偏低的問題進(jìn)行深入分析,設(shè)計(jì)研發(fā)煙梗來料霧化噴水裝置,對(duì)煙梗來料進(jìn)行定量噴水,提高煙梗來料的水分及均勻性,以滿足切梗機(jī)對(duì)煙梗來料水分的要求。

2 噴水量

切前煙梗來料水分平均值為27.053%,據(jù)此計(jì)算噴水量要求水分提高約3個(gè)百分點(diǎn),才能夠達(dá)到切梗前煙梗來料水分工藝要求的28%～33%。

使用電動(dòng)噴霧器進(jìn)行噴水,電動(dòng)噴霧器的容積為20 L,噴完需要用時(shí)11.366 6 min,每分鐘噴水量為1.759 5 L,每小時(shí)噴水量為105.57 L。

通常每批煙梗生產(chǎn)用時(shí)1.33 h,則每批煙梗的噴水量為140.41 L。

通過計(jì)算,在每批煙梗噴水量為140.41 L的情況下,切梗前煙梗水分提高3.2個(gè)百分點(diǎn),符合切梗機(jī)對(duì)煙梗來料的水分工藝要求。

3 位置

煙梗從物流分中心運(yùn)送到車間備料后,經(jīng)過一系列工藝流程生產(chǎn)為所需的煙梗梗絲。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)論證,為了使煙梗經(jīng)過霧化噴水裝置之后更容易吸收水分[3],選擇在一次貯梗和煙?；爻睓C(jī)之間加裝霧化噴水裝置,如圖1所示。因?yàn)闊煿；爻睓C(jī)的作用是提高梗溫度和含水率,使煙梗蒸透,提高煙梗的柔性[4],所以將霧化噴水裝置的位置選擇在煙?；爻睓C(jī)前進(jìn)料振槽處,基于霧化噴水裝置噴水增濕,再通過煙?；爻睓C(jī)的高溫,使煙梗水分更充分吸收[5-6]。

▲圖1 霧化噴水裝置安裝位置

4 設(shè)計(jì)安裝

為了降低人工加水勞動(dòng)強(qiáng)度,排除因缺水或人為因素而造成加水不均勻現(xiàn)象[7-8],設(shè)計(jì)了煙梗來料霧化噴水裝置。這一霧化噴水裝置由水路和氣路組成,水路通過調(diào)節(jié)閥控制加水量,氣路采用減壓閥調(diào)節(jié)控制空壓大小。雙介質(zhì)噴嘴采用壓縮空氣引射霧化,實(shí)現(xiàn)持續(xù)噴水,且噴水量可控。霧化噴水裝置設(shè)計(jì)原理如圖2所示,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示,伸縮桿結(jié)構(gòu)如圖4所示,雙介質(zhì)噴嘴結(jié)構(gòu)如圖5所示。

▲圖2 霧化噴水裝置設(shè)計(jì)原理

▲圖3 霧化噴水裝置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

支架的設(shè)計(jì)可以保證噴嘴的高度和角度任意可調(diào)。支架長度為87 cm,高度為41 cm。可伸縮桿的長度為18±15cm。噴嘴高度為58 cm,旋轉(zhuǎn)角度為120°,噴嘴高度可以通過伸縮桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。

▲圖4 伸縮桿結(jié)構(gòu)

▲圖5 雙介質(zhì)噴嘴結(jié)構(gòu)

參照煙葉加料工序,料液引射壓力為0.2 MPa,流量大于100 kg/h[9-10]。霧化噴水裝置的加水量為106 L/h,水的密度比料液的密度小,因此可以借鑒煙葉加料工序料液的引射壓力值,對(duì)0.20 MPa、0.18 MPa、0.16 MPa、0.14 MPa、0.12 MPa、0.10 MPa六組空壓值進(jìn)行實(shí)測(cè),測(cè)試結(jié)果見表1。由表1可以看出,空壓值為0.10 MPa時(shí),霧化效果較差,噴嘴出現(xiàn)滴水現(xiàn)象。將空壓值設(shè)為0.12 MPa時(shí),霧化效果良好。

表1 空壓值測(cè)試結(jié)果

5 遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)

煙梗來料霧化噴水裝置局限于現(xiàn)場(chǎng)控制,因此在水路上加裝電磁閥和氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥,將線路連接到煙梗回潮機(jī)電控柜,通過接入輸入輸出模塊,編寫程序來實(shí)現(xiàn)加水電磁閥延時(shí)開合,并在中控室設(shè)定開度遠(yuǎn)程控制加水量[11]。遠(yuǎn)程控制改進(jìn)原理如圖6所示。

6 結(jié)束語

筆者在煙梗回潮機(jī)前加裝基于遠(yuǎn)程控制的煙梗來料霧化噴水裝置,效果良好。

▲圖6 遠(yuǎn)程控制改進(jìn)原理

將這一霧化噴水裝置應(yīng)用于同行業(yè)同類工藝流程煙梗梗絲生產(chǎn)線,可有效消除來料煙梗潤透性差和水分不均勻的問題,極大提升了成品煙梗梗絲的質(zhì)量。切梗前煙梗來料水分可以達(dá)到30.5%±1.5%,切后煙梗梗絲標(biāo)準(zhǔn)偏差由0.061 mm減小至0.020 mm,既減少了風(fēng)選后的梗簽梗塊,又提高了煙梗烘后梗絲水分的合格率,對(duì)切后煙梗梗絲均勻性及烘后煙梗梗絲水分穩(wěn)定性的提升具有作用,也有利于穩(wěn)定煙支物理指標(biāo)及成品水分。