切絲機除塵煙絲損耗研究

趙偉+張進鴻

摘? 要：目前，某廠SQ315切絲機采用的是中央集中除塵系統。在此過程中，部分合格的煙絲會隨著灰塵一起被抽走，造成物料被浪費的情況，而風管也容易被煙絲堵塞，會使設備因故障而停機。有時，煙灰還會被砂輪磨削所產生的火花引燃或燒著除塵濾袋，情況非常危險。針對以上問題，分析了除塵原理，依據風力浮選理論，根據煙絲和粉塵的兩種不同懸浮速度試設計了風分裝置。經過一段時間的使用和技術改進，風分裝置能有效地將煙絲從灰塵中分離出來，不僅減少了物料的浪費，還避免了堵塞造成的故障停機和安全生產事故，具有良好的經濟效益。

關鍵詞：SQ315切絲機;除塵;煙絲損耗;風分裝置

中圖分類號：TS43?? ????????????文獻標識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0054-02

SQ315切絲機在切絲時，除塵風會將部分煙絲抽入除塵設備中，進而引發煙絲損耗、故障停機和濾袋燃燒等問題。因此，如何讓設備能更好地為生產工藝服務，減少浪費，是亟待解決的問題。

1? 存在的問題

某廠切絲機除塵采用的是中央集中除塵系統。在檢查除塵房壓棒機壓出的“灰餅”時發現，其中含有大量的煙絲，同時也發現除塵風管被堵塞和除塵濾袋燃燒的情況。2011-08—10，統計了切絲機除塵風管堵料造成切絲機停機的時間、煙絲損耗量和發生除塵濾袋燃燒的次數，具體如見表1所示。

表1? 設備改進前切絲機停機時間、煙絲損耗量和濾袋燃燒次數統計表

停機時間/min

煙絲損耗量/kg

濾袋燃燒次數/次

2011-08

90

430

1

2011-09

80

390

0

2011-10

65

405

1

從表1中可以看出，切絲機除塵問題已經嚴重影響了設備的正常運行，煙絲損耗量的增加給企業造成了較大的經濟損失，并且還存在一定的安全隱患。

2? 切絲機除塵系統

切絲機在切絲過程中，大部分煙絲會順利落入出料槽，但是，有一小部分煙絲會因刀輥的旋轉而被裹攜至磨刀砂輪處。高速旋轉的砂輪的外圓和內圓是由固定在磨刀支架左、右側的擋塵板和中部的防塵板密封的。由于砂輪與擋塵板、防塵板之間有縫隙，所以，這一小部分煙絲就會從砂輪與擋塵板、防塵板之間的縫隙中被拋出，并隨著磨削微粒一起落入集灰斗，通過設在集灰斗底部的吸塵口被外接除塵管道帶入集中除塵設備中。

落入切絲機集灰斗的粉塵和煙絲，因為風機的作用會通過抽風管送入濾袋除塵器內，落下后由排灰閥排至螺旋輸送器，再經螺旋輸送器送至壓棒機，最后被壓棒機壓成圓柱狀灰餅排出。在此過程中，除塵系統無法將煙絲分離出來，這樣就造成了煙絲的損耗。

3? 改進方案的設計和實施

通過分析造成煙絲損耗的原因和其形成過程可知，如果能在煙絲進入濾袋除塵器之前將其分離出來，就可以減少煙絲的損耗量。在明確了設計思路后，決定在抽風管管路中增加1個風分裝置，用它將煙絲分離出來。

3.1? 風分原理

風力浮選，煙草行業通常將其稱為風分。可以簡單將風分的基本原理概括為，當有兩種懸浮速度不同（分別為V1和V2）的物料（比如煙絲和粉塵）混合在一起時，要設法讓混合物料盡可能地均勻分散在氣流中，并適當地選擇風速V，使其滿足V2<V<V1的條件。這樣，懸浮速度為V2的物料在氣流中向上飄懸，而懸浮速度為V1的物料則在氣流中向下沉降。因此，兩種物料會因懸浮速度之間的差異而被氣流分離開。

3.2? 風分裝置的計算

經過實際測量可知，風管的直徑為160 mm，風速約為18 m/s，則流量計算公式為：

Q=VA.????????????????????????????????? ??????（1）

式（1）中：Q——流量，m3/s;

V——氣流速度，m/s;

A——管道截面積，m2。

其中，圓形管道的截面積為：

A=πd2/4.?????????????????????????????????????? （2）

式（2）中：π——3.14;

d——圓形管道的直徑，m。

將風管直徑d=0.16 m，風速V=18 m/s代入式（1）中得：Q=18×3.14×0.162÷4≈0.362 m3/s。

3.3? 風分裝置的設計

為了能夠有效分離煙絲、煙末，必須確定煙絲分離柜橫截面上升氣流的速度V分。通過查閱《卷煙制絲設備》，確定參考值V分在1 m/s以上、1.3 m/s以下，并通過調風閥微調上升氣流的速度。

根據Q=Q分可得：VA=V分S.???????????????????? （3）

式（3）中：S——風分裝置截面積，m2。

其中，風分裝置截面積為：

S=ab.????????????????????????????????????????? （4）

式（4）中：a——風分裝置長，m;

b——風分裝置寬，m。

當V分=1 m/s時，Smax=Q/V=0.362 m3/s÷1 m/s=0.362 m2;當V分=1.3 m/s時，Smin=Q/V=0.362 m3/s÷1.3 m/s=0.278 m2。

當1 m/s<V分<1.3 m/s時，則0.278 m2<S<0.362 m2。

根據風分裝置截面積公式，取a=0.6 m，則0.463 m<b<0.603 m，b取中間值0.5 m，即風分裝置的箱體長為600 mm，寬為500 mm，其高度根據環境空間和風分通道取為1 200 mm，風管的管道直徑為160 mm。考慮到要減少氣流對沉積煙絲的影響，所以，將風分柜和儲存柜分為上、下兩部分。如果兩者的截面積不變，則風分柜與儲存柜之間可使用方轉圓變徑管連接。為了使物料在風分室中分布得更均勻，可將進風口改為圓轉方結構，截面積不變，約為0.02 m2，即取寬為360 mm，高為55 mm。

把進風口位置改到上部風分柜位置，同時，進風口采用上斜下平的形式，使氣流順著斜面進入風分柜，以減少其對篩網的影響。通過調風閥調節風量，使煙絲能夠充分被篩選出。

4? 改進后的效果

設備改進后，經過一段時間的使用發現，篩網的黏網現象在逐漸減少。統計了切絲機停機時間、煙絲損耗量和除塵濾袋燃燒的次數，具體如表2所示。

從表2中可以看出，設備改進后，減少了煙絲的損耗量，也未發生除塵濾袋被燃燒的情況，設備改造工作取得了很好的效果。

表2? 改進后切絲機停機時間、煙絲損耗量和濾袋燃燒次數統計表

停機時間/min

煙絲損耗量/kg

濾袋燃燒次數/次

某年3月

15

0.9

0

某年4月

8

1.1

0

某年5月

10

0.8

0

5? 總結

風分裝置經過改進后，其能有效地將煙絲分離出來，減少了煙絲的損耗量。

〔編輯：白潔〕

Shredding Machine Dust Tobacco Loss Research

Zhao Wei， Zhang Jinhong

Abstract： At present， some factory SQ315 cutter is used in central dust collection system. In this process， some qualified tobacco with dust is pumped away， resulting in material is wasted， and the air pipe is also easy to tobacco blockage， will make the equipment downtime due to failure. Sometimes， the ash will be grinding the spark ignition or burning dust filter bag， the situation is very dangerous. In view of the above problems， analyzes the principles of dust removal， according to wind flotation theory， according to the two different suspension speeds of tobacco and dust tried to design wind separating device. After a period of use and technology improvement， wind separating device can effectively separate the tobacco from the dust， not only to reduce the waste of the material， but also to avoid clogging caused downtime and production safety accidents， and has good economic benefit.

Key words： SQ315 cutter; dust removal; tobacco loss; air separation plant

式（1）中：Q——流量，m3/s;

V——氣流速度，m/s;

A——管道截面積，m2。

其中，圓形管道的截面積為：

A=πd2/4.?????????????????????????????????????? （2）

式（2）中：π——3.14;

d——圓形管道的直徑，m。

將風管直徑d=0.16 m，風速V=18 m/s代入式（1）中得：Q=18×3.14×0.162÷4≈0.362 m3/s。

3.3? 風分裝置的設計

為了能夠有效分離煙絲、煙末，必須確定煙絲分離柜橫截面上升氣流的速度V分。通過查閱《卷煙制絲設備》，確定參考值V分在1 m/s以上、1.3 m/s以下，并通過調風閥微調上升氣流的速度。

根據Q=Q分可得：VA=V分S.???????????????????? （3）

式（3）中：S——風分裝置截面積，m2。

其中，風分裝置截面積為：

S=ab.????????????????????????????????????????? （4）

式（4）中：a——風分裝置長，m;

b——風分裝置寬，m。

當V分=1 m/s時，Smax=Q/V=0.362 m3/s÷1 m/s=0.362 m2;當V分=1.3 m/s時，Smin=Q/V=0.362 m3/s÷1.3 m/s=0.278 m2。

當1 m/s<V分<1.3 m/s時，則0.278 m2<S<0.362 m2。

根據風分裝置截面積公式，取a=0.6 m，則0.463 m<b<0.603 m，b取中間值0.5 m，即風分裝置的箱體長為600 mm，寬為500 mm，其高度根據環境空間和風分通道取為1 200 mm，風管的管道直徑為160 mm。考慮到要減少氣流對沉積煙絲的影響，所以，將風分柜和儲存柜分為上、下兩部分。如果兩者的截面積不變，則風分柜與儲存柜之間可使用方轉圓變徑管連接。為了使物料在風分室中分布得更均勻，可將進風口改為圓轉方結構，截面積不變，約為0.02 m2，即取寬為360 mm，高為55 mm。

把進風口位置改到上部風分柜位置，同時，進風口采用上斜下平的形式，使氣流順著斜面進入風分柜，以減少其對篩網的影響。通過調風閥調節風量，使煙絲能夠充分被篩選出。

4? 改進后的效果

設備改進后，經過一段時間的使用發現，篩網的黏網現象在逐漸減少。統計了切絲機停機時間、煙絲損耗量和除塵濾袋燃燒的次數，具體如表2所示。

從表2中可以看出，設備改進后，減少了煙絲的損耗量，也未發生除塵濾袋被燃燒的情況，設備改造工作取得了很好的效果。

表2? 改進后切絲機停機時間、煙絲損耗量和濾袋燃燒次數統計表

停機時間/min

煙絲損耗量/kg

濾袋燃燒次數/次

某年3月

15

0.9

0

某年4月

8

1.1

0

某年5月

10

0.8

0

5? 總結

風分裝置經過改進后，其能有效地將煙絲分離出來，減少了煙絲的損耗量。

〔編輯：白潔〕

Shredding Machine Dust Tobacco Loss Research

Zhao Wei， Zhang Jinhong

Abstract： At present， some factory SQ315 cutter is used in central dust collection system. In this process， some qualified tobacco with dust is pumped away， resulting in material is wasted， and the air pipe is also easy to tobacco blockage， will make the equipment downtime due to failure. Sometimes， the ash will be grinding the spark ignition or burning dust filter bag， the situation is very dangerous. In view of the above problems， analyzes the principles of dust removal， according to wind flotation theory， according to the two different suspension speeds of tobacco and dust tried to design wind separating device. After a period of use and technology improvement， wind separating device can effectively separate the tobacco from the dust， not only to reduce the waste of the material， but also to avoid clogging caused downtime and production safety accidents， and has good economic benefit.

Key words： SQ315 cutter; dust removal; tobacco loss; air separation plant

式（1）中：Q——流量，m3/s;

V——氣流速度，m/s;

A——管道截面積，m2。

其中，圓形管道的截面積為：

A=πd2/4.?????????????????????????????????????? （2）

式（2）中：π——3.14;

d——圓形管道的直徑，m。

將風管直徑d=0.16 m，風速V=18 m/s代入式（1）中得：Q=18×3.14×0.162÷4≈0.362 m3/s。

3.3? 風分裝置的設計

為了能夠有效分離煙絲、煙末，必須確定煙絲分離柜橫截面上升氣流的速度V分。通過查閱《卷煙制絲設備》，確定參考值V分在1 m/s以上、1.3 m/s以下，并通過調風閥微調上升氣流的速度。

根據Q=Q分可得：VA=V分S.???????????????????? （3）

式（3）中：S——風分裝置截面積，m2。

其中，風分裝置截面積為：

S=ab.????????????????????????????????????????? （4）

式（4）中：a——風分裝置長，m;

b——風分裝置寬，m。

當V分=1 m/s時，Smax=Q/V=0.362 m3/s÷1 m/s=0.362 m2;當V分=1.3 m/s時，Smin=Q/V=0.362 m3/s÷1.3 m/s=0.278 m2。

當1 m/s<V分<1.3 m/s時，則0.278 m2<S<0.362 m2。

根據風分裝置截面積公式，取a=0.6 m，則0.463 m<b<0.603 m，b取中間值0.5 m，即風分裝置的箱體長為600 mm，寬為500 mm，其高度根據環境空間和風分通道取為1 200 mm，風管的管道直徑為160 mm。考慮到要減少氣流對沉積煙絲的影響，所以，將風分柜和儲存柜分為上、下兩部分。如果兩者的截面積不變，則風分柜與儲存柜之間可使用方轉圓變徑管連接。為了使物料在風分室中分布得更均勻，可將進風口改為圓轉方結構，截面積不變，約為0.02 m2，即取寬為360 mm，高為55 mm。

把進風口位置改到上部風分柜位置，同時，進風口采用上斜下平的形式，使氣流順著斜面進入風分柜，以減少其對篩網的影響。通過調風閥調節風量，使煙絲能夠充分被篩選出。

4? 改進后的效果

設備改進后，經過一段時間的使用發現，篩網的黏網現象在逐漸減少。統計了切絲機停機時間、煙絲損耗量和除塵濾袋燃燒的次數，具體如表2所示。

從表2中可以看出，設備改進后，減少了煙絲的損耗量，也未發生除塵濾袋被燃燒的情況，設備改造工作取得了很好的效果。

表2? 改進后切絲機停機時間、煙絲損耗量和濾袋燃燒次數統計表

停機時間/min

煙絲損耗量/kg

濾袋燃燒次數/次

某年3月

15

0.9

0

某年4月

8

1.1

0

某年5月

10

0.8

0

5? 總結

風分裝置經過改進后，其能有效地將煙絲分離出來，減少了煙絲的損耗量。

〔編輯：白潔〕

Shredding Machine Dust Tobacco Loss Research

Zhao Wei， Zhang Jinhong

Abstract： At present， some factory SQ315 cutter is used in central dust collection system. In this process， some qualified tobacco with dust is pumped away， resulting in material is wasted， and the air pipe is also easy to tobacco blockage， will make the equipment downtime due to failure. Sometimes， the ash will be grinding the spark ignition or burning dust filter bag， the situation is very dangerous. In view of the above problems， analyzes the principles of dust removal， according to wind flotation theory， according to the two different suspension speeds of tobacco and dust tried to design wind separating device. After a period of use and technology improvement， wind separating device can effectively separate the tobacco from the dust， not only to reduce the waste of the material， but also to avoid clogging caused downtime and production safety accidents， and has good economic benefit.

Key words： SQ315 cutter; dust removal; tobacco loss; air separation plant