煙草制絲線梗絲干燥流化床防堵料裝置的設計與實現

龐新勇 杜峰 白延洪 孫曉亮

【摘 要】在煙草加工行業中，由于外部環境變化等因素，會導致梗絲膨化干燥流化床內部負壓出現突變，引起梗絲倒吸現象，造成堵料問題發生，既影響正常生產，又影響產品質量。為了解決此問題，設計了煙草制絲線梗絲干燥流化床防堵料裝置，實際使用表明，該裝置能夠有效解決梗絲干燥流化床堵料問題，保障了生產的連續性，對產品質量提升起到了重要作用，具有一定的推廣價值。

【Abstract】In the tobacco processing industry， due to external environmental change and other factors， there will be a sudden change of internal negative pressure in fluidized bed of extruded stem， and cause stem filament suction phenomenon and material plugging problem， which not only affect the normal production， but also affect the quality of the product. In order to solve this problem， a dry fluidized-bed anti plugging device for stom of tobacco processing line is designed. The practical application shows that the device can effectively solve the problem of blocking material in dry fluidized bed， ensure the continuity of production， and play an important role in improving the quality of the product， and has certain popularizing value.

【關鍵詞】干燥流化床；防堵料；控制裝置；負壓；風量

【Keywords】 dry fluidized bed； anti blocking material； control device； negative pressure； air volume

【中圖分類號】TS43 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）05-0178-02

1 引言

在煙草加工行業中， 制絲線梗絲干燥流化床主要用于將已膨化的梗絲進行干燥[1]定形，對梗絲進行脫水膨化。其原理如圖1所示，膨化后的梗絲經入口振槽進入流化床干燥室，經熱風系統烘干，排潮系統脫水，干燥后的梗絲由出口振槽輸送至下一級設備。

在正常生產過程中，梗絲干燥流化床干燥室處于微負壓狀態，梗絲通常不會在干燥室出現堆積現象。如果排潮以及除塵系統的風量增加，或者熱風加熱系統的風量減小，或者流化床干燥室底部進風孔積塵較多，都會導致流化床干燥室相對于外界的負壓增加，當負壓增加到一定程度時，流化床干燥室出口的物料就會出現倒吸現象，造成梗絲堵料現象發生，既影響正常生產，又影響產品質量。

為了解決此類問題，設計了煙草制絲線梗絲干燥流化床防堵料控制裝置，實際使用表明，該裝置能夠有效解決流化床防堵料問題，保障了生產的連續性和產品質量。

2 防堵料控制裝置的結構與工作原理

2.1 防堵料控制裝置的結構

參見圖2，流化床防堵料控制裝置由堵料檢測傳感器、負壓檢測傳感器、PLC控制器、壓縮空氣控制電磁閥、空氣放大器、閃光報警器構成。

2.2 防堵料控制裝置的工作原理

參見圖2，新增三個堵料檢測傳感器、一個負壓檢測傳感器、二個壓縮空氣控制電磁閥、二個空氣放大器、一個報警器。負壓檢測傳感器實時檢測流化床內部的負壓值，通過現場反復測試發現，在生產過程中，當流化床干燥室的負壓值≤-35Pa時，特別容易發生堵料問題，為此將新增負壓檢測傳感器的上限設定值SP設定為-35Pa，當流化床的負壓值≤-35Pa時，負壓檢測傳感器立即向PLC控制器發送報警信號。當PLC控制器持續收到堵料檢測傳感器、負壓檢測傳感器發送的報警信號時，并且報警信號的持續時間≥3S，PLC控制器立即啟動防堵料控制程序，打開壓縮空氣控制電磁閥，空氣放大器立即對出口物料進行噴吹，同時將流化床三區熱風電機頻率從35HZ調整至45HZ，增加進風量，減少內部負壓，并且輸出閃光報警，提醒操作工對設備存在的問題進行排查，從而有效預防梗絲干燥流化床出現堵料問題，保障了生產的連續性和產品質量。

3 裝置的安裝

3.1 堵料檢測傳感器的選擇與安裝

堵料檢測傳感器的選型為漫反射光纖放大器，輸出方式為PNP模式，參見圖3，三個堵料檢測傳感器分別安裝在流化床出口左、中、右三個位置

3.2 負壓檢測傳感器的選擇與安裝

在正常生產過程中，由于梗絲干燥流化床干燥室處于微負壓狀態，所以負壓檢測傳感器必須為微負壓傳感器，其測量范圍應該為-100 Pa至+100 Pa，為了便于觀察，負壓檢測傳感器必須具有數字顯示功能。參見圖4，負壓檢測傳感器安裝在流化床干燥室的側面，并且通過軟管與流化床干燥室連接，負壓探測直管必須與流化床干燥室頂部垂直，防止塵土進入探測管道造成堵塞。調整負壓傳感器的高限輸出設定值SP為-35Pa，當檢測到流化床干燥室的負壓實際值≤-35Pa時，負壓傳感器立即輸出控制信號至PLC控制器，當負壓實際值>-35Pa時，負壓傳感器不輸出控制信號至PLC控制器。

現場觀察表明，在生產過程中，流化床的負壓值一直處于波動狀態，為了防止出現負壓誤報警，在編寫PLC報警控制程序時，必須對負壓檢測傳感器輸出至PLC控制器的控制信號進行3S前后延時處理，PLC控制程序中的前延時定時器T1設定時間為3S，PLC控制程序中的后延時定時器T2設定時間為3S。

3.3 安裝細節

安裝細節一：堵料檢測傳感器、負壓檢測傳感器與PLC之間的電源和信號電纜必須是屏蔽電纜，并且與動力電纜分開布線，防止相互干擾。

安裝細節二：堵料檢測傳感器、負壓檢測傳感器的安裝支架必須牢固可靠，防止震動出現誤動作，并且將閃光報警燈安裝在操作工容易看到的位置。

4 使用效果

流化床防堵料控制裝置安裝使用后，實際使用效果參見表1，平均堵料次數從3次/月下降至0次/月，徹底根除了梗絲干燥流化床出現堵料問題，既保障了生產的連續性，又保障了產品質量。

5 結語

該項技術在煙草制絲生產線使用后，實際效果顯著，防堵料控制裝置能夠有效解決梗絲干燥流化床的堵料問題，有效的保障了生產的連續性和工藝指標的穩定性，保障了產品質量，具有一定的推廣價值。

【參考文獻】

【1】潘永康 .現代干燥技術[M].北京：化學工業出版社，1998.