SAM型貯葉柜出料尾料現(xiàn)象的原因分析及改造

摘要：為降低SAM型貯葉柜尾料現(xiàn)象，通過充分研究貯柜的設(shè)計(jì)原理及結(jié)構(gòu)特性，從貯柜葉片來料、撥料輥、貯柜底帶輸送裝置三個(gè)方面分析了貯柜產(chǎn)生尾料的原因，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法，有效地降低了尾料對(duì)葉片工藝質(zhì)量的影響，提升了設(shè)備作業(yè)效率，節(jié)約了能源，促進(jìn)了企業(yè)生產(chǎn)力的提高。

關(guān)鍵詞：SAM貯柜；出料尾料；葉片改造

中圖分類號(hào)：U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）16-0070-02

秦皇島煙草機(jī)械集團(tuán)公司生產(chǎn)的SAM型貯柜通常用于煙草制絲線、復(fù)烤線、CO2線、白肋煙線貯存物料（包括貯葉、配葉、貯梗、貯絲）；其主要作用是使葉、絲、梗的水分、溫度或者料液混合均勻，讓植物纖維組織充分吸收，并調(diào)節(jié)工藝設(shè)備生產(chǎn)能力，均衡生產(chǎn)，以滿足制絲工藝要求，保證制絲成品質(zhì)量。貯柜尾料的存在直接影響到后續(xù)工序煙片的質(zhì)量穩(wěn)定，如潤(rùn)葉回潮出口葉片的水分和溫度超高、切絲機(jī)容易跑片、切絲寬度不夠穩(wěn)定等。分析尾料產(chǎn)生的原因，制定相應(yīng)的改進(jìn)措施，應(yīng)用PLC和WICC技術(shù)等多種手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)貯柜的尾料的消減，提升后續(xù)工序的作業(yè)效率。

1 現(xiàn)狀分析

2 問題原因分析

2.1 原因分析

貯柜的尾料現(xiàn)象，究其原因是貯柜設(shè)計(jì)得不夠完善，主要分析如下：

2.1.1 當(dāng)貯柜貯有物料時(shí)，由于物料滿載，對(duì)貯柜兩側(cè)形成一定的擠壓。而在進(jìn)行出料動(dòng)作時(shí)，貯柜底帶載著物料向出料端輸送，根據(jù)牛頓第三定律，力的作用力與反作用力，物料不可避免被拉長(zhǎng)，具體受力分析見圖1。

2.1.2 考慮到貯葉前段工序一是經(jīng)過了松散回潮機(jī)的增溫增濕，二是經(jīng)過了加料機(jī)加入了相應(yīng)的糖料。葉片在貯存過程已經(jīng)與貯柜壁形成了一定的粘性，同樣增加了摩擦力，直接延長(zhǎng)了物料輸送時(shí)間。

2.1.3 由于貯葉柜物料高度一般為60cm上下，但撥料輥與貯柜只有間隙約5cm，而料輥轉(zhuǎn)向是向柜的內(nèi)側(cè)翻滾，需要較長(zhǎng)的時(shí)間把尾料從高度60cm的厚度撥至5cm，這間接導(dǎo)致了物料長(zhǎng)度的加長(zhǎng)。

2.1.4 物料在源源不斷地輸出的過程中，貯柜兩側(cè)板的接縫不可能很平直，這就造成柜內(nèi)物料受貯柜兩側(cè)板的接縫影響，在貯柜側(cè)板處也會(huì)把物料托散，形成尾料。

由于上述因素的存在最終導(dǎo)致了尾料的形成，貯柜后續(xù)設(shè)備低流量的運(yùn)行，此段時(shí)間設(shè)備運(yùn)作業(yè)效率極其低下，且能源浪費(fèi)。我們以遵煙廠實(shí)際情況得知：在出料不作任何改變的情況下，經(jīng)掐表計(jì)算還需七分半鐘左右才能出完這些物料（尾料）。

2.2 導(dǎo)致后果及影響

2.2.1 工藝質(zhì)量的穩(wěn)定是企業(yè)產(chǎn)品的生命線，由于尾料的現(xiàn)象存在，貯柜出料時(shí)間不僅被大大拉長(zhǎng)而且出料量非常稀少，直接影響到后續(xù)工序煙片的質(zhì)量穩(wěn)定，如潤(rùn)葉回潮出口葉片的水分和溫度超高、切絲機(jī)容易跑片、切絲寬度不夠穩(wěn)定等。

2.2.2 尾料出料時(shí)間過長(zhǎng)、過稀導(dǎo)致后續(xù)工序（參見工藝流程及圖3）諸如：振槽、皮帶機(jī)、潤(rùn)葉機(jī)、提升機(jī)爬、篩分機(jī)等多個(gè)設(shè)備工作時(shí)間延長(zhǎng)，浪費(fèi)了大量的能源，不符合《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》對(duì)節(jié)能減排的方針政策。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查在這七分半鐘的等待時(shí)間里，后續(xù)被影響的設(shè)備總裝機(jī)容量達(dá)到近44kW（詳見圖3），耗損的能源達(dá)到5.5度/柜。我們以每月工作22天、每天出柜量十二柜計(jì)算、耗損在這尾料上的能源每年達(dá)到17424度電，這相當(dāng)于燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤的6.8噸，增加廢氣排放6.8萬立方廢氣（主要成份SO2）、1.366噸煙塵。

3 改進(jìn)方案

3.1 電氣方面

第一步：尾料確定：借助PLC和WINCC控制技術(shù)，增加對(duì)貯柜的物料容量判定功能，基本原理可描述為：通過增加光電檢測(cè)開關(guān)對(duì)貯柜底帶橫擔(dān)（見圖4）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)，以秦皇島研制的GPTXB型貯柜為例，其貯柜底帶橫擔(dān)從物料進(jìn)端至出端共計(jì)有200根整，并以此作為計(jì)算物料存儲(chǔ)的容量標(biāo)識(shí)。當(dāng)貯柜料滿開始啟動(dòng)出料時(shí)光電開始倒計(jì)數(shù)（料滿為100%），當(dāng)物料輸送快完畢時(shí)以物料尾部斜坡拐點(diǎn)作為尾料啟動(dòng)判定點(diǎn)。經(jīng)測(cè)算該拐點(diǎn)為正當(dāng)物料出料剩余2%左右發(fā)生位置，故當(dāng)PLC計(jì)數(shù)模塊計(jì)算到剩余2%時(shí)觸發(fā)“尾料確定”輸出命令。

第二步：尾料確定后通過PLC對(duì)貯柜的底帶變頻器頻率進(jìn)行控制，一般來說貯柜底帶變頻器頻率為25Hz左右，最大工作頻率為50Hz，因此速度提升可最大達(dá)到100%，同時(shí)為提升對(duì)尾料處理的判定可靠性，還可利用柜子原有的料空光電共同參與對(duì)尾料的啟動(dòng)控制。料空、料滿光電位置如圖2所示。

第三步：增加一正反轉(zhuǎn)電路控制撥料輥的方向，并在在尾料確定觸發(fā)其啟動(dòng)，讓其往外撥料，加速物料出料。

3.2 機(jī)械方面

在貯柜出口約3m左右貯柜兩側(cè)高度的三分之一處（見圖1所示）添加一組空壓管路并利用一轉(zhuǎn)角接頭對(duì)準(zhǔn)斜下方的尾料進(jìn)行吹射，加速對(duì)物料吹出。空壓開關(guān)由電磁閥控制，并引入到相應(yīng)PLC模塊參與控制，當(dāng)物料在進(jìn)行到物料尾料確定時(shí)正式啟動(dòng)空壓，為確保空壓大小合適，增設(shè)一減壓閥進(jìn)行控制。

3.3 管理方面

建立健全貯柜衛(wèi)生保養(yǎng)制度，落實(shí)責(zé)任到人，每個(gè)貯葉柜的貯存量不應(yīng)超出規(guī)定，貯葉高度不大于1300mm，貯柜底帶不得有殘留。應(yīng)定期對(duì)貯葉柜進(jìn)行清洗，防止發(fā)生霉變，防止物料粘連柜壁。

3.4 測(cè)試效果

經(jīng)試驗(yàn)貯葉柜在進(jìn)行改造后，尾料出料速度得以快速提高，出料速度由原來的0.35m/s上升至0.7m/s。且由于壓空的吹射作用，節(jié)約出了約80%的出料時(shí)間，降低了能耗，穩(wěn)定了后續(xù)工序?qū)θ~片的工藝要求，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性和質(zhì)量穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

通過改變貯柜底帶變頻器的頻率、改變撥料輥的轉(zhuǎn)向、增設(shè)空壓管理吹射、加強(qiáng)設(shè)備衛(wèi)生保養(yǎng)等措施，對(duì)比原有的貯柜出料情況，現(xiàn)有的改造對(duì)設(shè)備的作業(yè)效率得到了提高，節(jié)約了能源，并對(duì)后續(xù)工序的葉片質(zhì)量穩(wěn)定起到了積極作用。

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作者簡(jiǎn)介：彭敏（1984—），男，江西人，貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司遵義卷煙廠一車間注冊(cè)安全工程師，在職研究生，研究方向：煙草電氣設(shè)備管理。