基于提高蒸梗機煙梗水分穩(wěn)定性的設備改進

代小明　陳裕文　余永忠

（湖南中煙郴州卷煙廠，湖南 郴州 423000）

?

基于提高蒸梗機煙梗水分穩(wěn)定性的設備改進

代小明陳裕文余永忠

（湖南中煙郴州卷煙廠，湖南 郴州 423000）

摘 要：鑒于蒸梗機因設計不當而出現(xiàn)加水量小、霧化效果不佳、噴嘴堵塞、加水流量不穩(wěn)定及加水量無法計量等，造成煙梗水分不均勻問題，對管路系統(tǒng)進行改進，實現(xiàn)了自動定量加水。

關鍵詞：蒸梗機；煙梗水分；管路系統(tǒng)；改進；自動定量加水

一、刮板式蒸梗機的結構及工作原理

制絲蒸梗機是制絲梗線主要設備，它的作用是提高煙梗水分、增加煙梗柔韌度。主要由以下部分組成：進料氣鎖、槽體、刮板軸、抽吸罩、機架、管路系統(tǒng)和出料氣鎖。進、出料氣鎖是保證槽內(nèi)的蒸汽不外溢，浸洗后的煙梗進入進料氣鎖后，在氣鎖的拋料作用下進入“U”槽體，槽體上有密封蓋板來保溫，上部設有加水噴嘴。刮板軸為不銹鋼制成的空心軸，軸上設三或四葉片結構、軸線上設有蒸汽噴嘴。進入槽體的梗料在刮板軸的作用下，在高溫高溫的環(huán)境中向出料口方向螺旋運動，最后經(jīng)出料氣鎖進入下道工序。

二、改進前的工藝現(xiàn)狀

煙廠制絲車間一次蒸梗機出口水分波動極差值達5%～6%，儲后煙梗水分的極差仍達到4.0%左右，其出口的水分合格率及其溫度合格率分別為82.9%和99.6%，造成后續(xù)工序加工不穩(wěn)定，梗絲填充值的波動極差達到了1.8 cm3/g，影響卷煙成品感官質(zhì)量和成品煙支的硬度及吸阻值。

三、設備缺陷

1.現(xiàn)有的加水噴嘴為三通式（圖1），加水量小，如果蒸汽管路的蒸汽壓力過大時會造成施加水回流，蒸汽管路的蒸汽壓力過小時則無法使噴嘴水成噴灑狀，加上設備內(nèi)部加水管道處于高溫高濕環(huán)境，容易老化、穿孔、破損，從而使汽水混合噴嘴霧化效果不佳，個別噴嘴甚至堵塞，導致煙梗水分不均勻。

圖1　改進前的一次蒸梗加水噴嘴圖

2.加水管路控制系統(tǒng)中只有電磁閥和浮子式流量計（圖2），加水時存在流量不穩(wěn)定、加水量無法計量等問題。

圖2　改進前的一次蒸梗加水管路圖

四、設備改進措施

鑒于上述情況，計劃對管路系統(tǒng)進行改進，另設一套管路，并加裝可自動控制的調(diào)節(jié)閥門和流量計系統(tǒng)，實現(xiàn)自動定量加水。管路系統(tǒng)改進前后原理圖如圖3、4所示。

1.在水管路方面，如圖4所示，增加計量精準的電磁流量計14（實物見圖5），精確地顯示瞬時加水流量并記錄生產(chǎn)中加水的總量；增加可自動調(diào)節(jié)控制的滑窗式氣動薄膜控制閥13（實物見圖6），可根據(jù)一蒸出口的水分變化自動調(diào)整水流量的大小并確保其穩(wěn)定性。從而做到依據(jù)來料質(zhì)量和出口水分變化情況，通過自動加水控制程序自動調(diào)節(jié)滑窗式氣動薄膜控制閥的開度，實現(xiàn)精準加水（圖7）。

圖3　改進前一次蒸梗機管路原理圖

圖4　改噴嘴后一次蒸梗機管路原理圖

圖5　蒸梗機的汽水混合水管路加裝的電磁流量計圖

圖6　蒸梗機的汽水混合水管路加裝的滑窗式氣動薄膜控制閥圖

圖7　改進后自動加水畫面

2.在蒸汽管路方面，如圖4所示，在新的加汽管路上加裝了空氣過濾減壓閥15，可確保進入新噴嘴的蒸汽壓力的穩(wěn)定性（圖8）。

圖8　蒸梗機汽水混合蒸汽管路加裝減壓閥

3.改造加水噴嘴，取消原三通式汽水噴嘴（其噴水為灑水式），改用噴水加汽時呈霧化狀的COMAS807/0-1.4301雙介質(zhì)霧化噴嘴（圖9）。控制精準的水和穩(wěn)定壓力的蒸汽通過該雙介質(zhì)霧化噴嘴后可使高溫霧化水準確均勻的施加于煙梗表面，從而保證煙梗水分穩(wěn)定、提高煙梗的柔韌度。

圖9　蒸梗機的汽水混合雙介質(zhì)噴嘴圖

五、改進效果

1.通過以上改進，有效地改善了煙梗加工質(zhì)量的穩(wěn)定性，確保了蒸梗機出口水分波動極差值控制在2.5%以內(nèi)，使一次蒸梗出口的水分合格率及其溫度合格率分別提高到了96.6%和近100%，梗絲填充值的波動極差也控制在1.0cm3/g以內(nèi)。制絲車間2014年9 ～11月一次蒸梗工序σ水平評價情況見表1。

表1

2.直接經(jīng)濟效益。按流通合格率（RTY）相關公式進行計算：

若RTY=一次蒸梗出口水分合格率×一次蒸梗出口溫度合格率×返工損耗率（5%），則產(chǎn)生的經(jīng)濟效益=單位產(chǎn)量×（改進后RTY-改進前RTY）×單位成本=35kg/箱×33.33%×250000 箱×(96.6%×100%-82.9%×99.6%)×5%×4元/kg =81667元。通過計算可知：總經(jīng)濟效益=產(chǎn)生的經(jīng)濟效益-改進成本=81667-10000=71667元。

收稿日期：（2015-12-15）

中圖分類號：TS43

文獻標識碼：B

文章編號：1671-0711（2016）02-0058-03