提高氣流干燥出口水分控制研究

摘要：通過在氣流干燥過程中組成恒流量控制系統、改造物料輸送振槽、改進出料氣鎖驅動系統，有效提高了氣流干燥水分控制水平。

關鍵詞：氣流干燥；水分控制；改進

中圖分類號：TS43 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712（2012）20-0056-01

隨著卷煙加工特色工藝的深入研究，分組加工技術應用越來越廣[1]。目前，制絲線葉絲處理段多數采用分組加工工藝，針對不同配方分別采用薄板干燥和氣流干燥系統。氣流干燥是一種連續式高效固體流態化的干燥方法，也稱瞬間干燥，是使加熱介質（既是載熱體也是載濕體，如空氣）與待干燥的固體物料直接接觸的過程。物料懸浮于氣流中，加熱介質以對流傳熱方式將熱量傳給物料，使物料中的部分水分汽化，從而獲得一定濕含量的固體產品[2]。本文以國內一家卷煙廠為實例，針對氣流干燥系統出口水分控制進行研究，旨在提高出口水分控制水平。

一、存在問題

卷煙廠氣流干燥系統采用高溫管式葉絲膨脹系統（氣流干燥），但在使用過程中發現其出口水分波動較大，過程能力指數偏低。

二、原因分析

通過現場調查分析，造成出口水分不穩定的因素主要表現在以下幾個方面：

（一）由于葉絲在干燥系統內部存留時間只有5-8秒鐘，因此控制干燥系統入口流量和物料流量均勻性對干燥效果和控制水平起著重要作用。調查發現，氣流干燥機入口物料流量波動較大，而且在該工序沒有流量計量和控制裝置，只是通過計量管和皮帶機相結合粗放式的流量控制模式，隨著工藝指標控制越來越嚴格，這種粗放式控制模式遠遠不能達到精細化加工要求。

（二）落料器入口振動輸送機輸送能力有時也達不到生產要求。

（三）物料輸送速度偏低以及采用氣鎖進料等問題，集中造成氣流干燥出口穩定性偏低，控制水平相對其他工序較差。

三、改進思路

針對以上問題，我們考慮對氣流干燥入口設備及其控制系統進行改造，主要包括改進干燥入口流量控制方式、改造氣流干燥入口物料輸送振槽、提高干燥系統進料氣鎖運行速度。

四、具體措施實施

（一）干燥入口流量控制方式改進。在氣流干燥前，物料經滾筒式葉絲回潮后通過喂料機和定量帶為干燥系統供料，采用該方式雖然進入干燥系統物料流量得到一定控制，但由于不同物料密度或計量管內物料高度不同，對物料流量均勻性產生很大影響。我們通過對設備改造，組成有喂料機、計量管和控制型電子皮帶秤的恒流量控制系統，對進入氣流干燥系統物料流量進行控制，保持物料進入干燥系統流量穩定，提高氣流干燥系統工作穩定性（見圖一）。

（二）對氣流干燥入口物料輸送振槽進行改造。氣流干燥前振槽由于設計原因，物料在輸送過程中運行速度較慢，同時物料運行過程中存在走偏現象，我們通過對入口振槽進行改造，更換振槽發動器偏心距，提高振槽振幅，同時加大電機皮帶輪，在保證電機功率滿足要求的條件下盡可能提高振槽物料輸送速度。同時為保證物料在振槽上運行均勻，防止由于物料水分較大，在振動輸送造成煙絲結團、走偏現象，我們在振槽內部安裝多處導料和松散裝置，進一步提高物料在輸送過程中的松散度（見圖二）。

（三）提高干燥系統進料氣鎖運行速度。由于氣流干燥系統要求在相對密閉環境中完成煙絲干燥，在其進、出料處安裝進、出氣鎖，以防止空氣進入，但由于氣鎖特點是轉速越慢卸料連續性越差，使進、出干燥系統的物料處于一種非連續和均勻的狀態，造成物料在干燥系統內易結團，干燥后水分不均。針對這一問題，我們通過設備改進，改變進出料氣鎖驅動系統傳動比，并且增加變頻器，實現氣鎖速度可調，通過試驗逐步提高氣鎖運行速度，在不影響設備各項指標前提下盡可能增加物料進、出干燥系統的連續性，以提高干燥系統控制水平，改造后進出料氣鎖運行速度提高30%左右（見圖三）。

五、改造效果

經過以上改造后，物料流量穩定性和均勻性均得到很大改善，氣流干燥水分控制水平得到很大提高。干燥出口水分標準偏差由0.40%提高到0.17%以內，過程能力指數達到了1.50以上，實現氣流干燥系統指標可控。

參考文獻：

[1]何金華，李亞，張超.葉絲氣流干燥機過程控制參數優化設計[J].安徽科技，2009，1：53-54.

[2]丁美宙，王宏生.氣流干燥在煙草加工中的應用研究進展[J].煙草科技，2005，9：9-13.