葉片預處理段設備流量適應性研究

許舒婷

摘要：本文通過對預處理段進行了全面的梳理和研究，找出設備流量適應性的短板，對其加以改造和優化，實現葉片預處理段設備流量控制點穩定，實物流量均勻，從而有效的提升葉片預處理段設備流量適應性，達到提升制絲過程控制水平的目的。

關鍵詞：流量；適應性；控制；制絲

在卷煙廠制絲線的生產過程中，流量是生產工藝要求的一個重要標準，物料流量對產品的水分、溫度、加料精度等有很大的影響。實際生產中發現，由于受加工品牌多樣化、原料容重差異性較大等因素影響，預處理段設備流量適應性存在一定問題，影響了潤葉、加料工藝流量穩定性和實物流量均勻性的控制，嚴重時會發生堵料、斷流，影響產品質量保障。

一、物料容重與上線加工順序研究

（一）現行生產規格調研

根據加料前電子秤皮帶速度運行情況的差異性，梳理出低容重煙葉等級。并從煙葉身份定性分析：葉組中容重比較低的煙葉主要是部分上四、中四、下三、中三四混打、下二三混打、以及上、中、下部位低等次煙。

（二）不同容重原料上線規則的建立

通過對不同上料順序預處理段設備運行狀態試驗，確認片煙庫出庫順序規則為：薄片一低容重煙葉一正常煙葉。

根據試驗結果制定《制絲線葉片預處理段防堵料應急控制預案》，預案包括煙葉等級變更預警、煙葉出庫順序調整、參數調整方案優化等方面。

（三）預處理段葉片容重在線判定方法的建立

項目組對葉片預處理段物料容重進行測試，通過容重參考數據表，不同煙葉、等級，每立方米對應的煙葉重量區別巨大。根據流量公式（電子秤流量一體積*皮帶速度*容重）可知，體積為定值，所以判斷容重大小的方式可以根據皮帶速度進行判定。電子皮帶秤速度的實際運行范圍是4.2-9.7m/min，理想電子皮帶秤的帶速為7.0m/min（最佳運行范圍的中間值）。

根據現場瞬時皮帶速度進行測速，發現低容量葉片過電子秤，皮帶速度處于高速狀態；而造紙薄片更是滿負荷運轉，處于極端高速的狀態。距離理想帶速差距較大，因此，結合不同等級煙絲的上線規則，進行批次內表流量技術的研究。

二、流量控制系統研究

（一）電子秤

1.電子秤現狀調研

根據容重在線判定方法，項目組對不同牌名、等級煙葉進行測試。測試結果發現，低容量葉片過電子秤，皮帶速度處于高速狀態；而造紙薄片更是滿負荷運轉，處于極端高速的狀態。距離理想帶速差距較大，因此，結合不同等級煙絲的上線規則，進行批次內表流量技術的研究。

2.批次內變流量技術的研究

創新性的提出了批次內變流量技術的概念，一般制絲生產過程中，工藝參數包括電子秤流量設定值均為固定值，所謂批次內變流量技術就是根據物料容重變化情況，在生產過程中改變電子秤流量設定值。

（二）限量管

通過查詢制絲生產管理信息系統，檢索出制絲線各個牌名葉片加料前瞬時流量數據，進行比較分析可以看出，加料前流量控制主要存在問題是：容重較小煙葉和牌名內各組分容重差異較大煙葉的加料前瞬時流量控制穩定性較差。

而傳統計量管主要存在以下不足：

1.物料流量或者容重的變化，主要依靠電子皮帶秤的速率變化進行調節，受到電子皮帶秤的速率范圍限制。

2.傳統計量管出料高度依靠手動調節，僅能停機狀態下進行，無法對組分內容重差異大的物料進行實時在線流量調節。

（三）新型計量管的設計

當物料容重或流量變化時，檢測帶速，如在最佳范圍內，依靠電子皮帶秤帶速調節來保持流量穩定，如大于最佳范圍，增大出料高度直至帶速回到最佳范圍內，如小于最佳范圍，減小出料高度直至帶速回到最佳范圍，如此往復調節，從而達到在線流量恒定的目的。新型計量管采用容積可變裝置結構設計并對新型計量管裝配圖進行了設計和繪制。針對新型自調節容積式計量管電氣系統，開展硬件配置研究和軟件系統設定研究。

（四）喂料機

1.不同類型喂料機研究

（1）原喂料機采用WPLA型煙箱尾端進料

在使用過程中發現存在設計缺陷，主要表現為：倉體墻板采用斜式設計，且高度過低，導致倉體容積偏小：進料方式為喂料機尾部進料，導致進料葉片高度、寬度受限，進一步限制喂料機存料量。緩存能力小、調節能力差引起實際生產過程中出現以下兩種缺陷，對葉片預處理段工藝質量控制穩定性造成嚴重負面影響。

（2）WCLA倉儲跟蹤式喂料機

提高鋪料高度和寬度，增加有效存料量，緩存調節能力的提升將徹底解決葉片預備段現有加工過程缺陷，極大提升葉片預處理段加工過程工藝質量穩定性和產品質量保障水平。容積擴大，能極大提升緩存能力，更合理的光電管控制設計能起到均勻物料的作用，能防止物料高度不夠，減少影響后端加料精度的機率。

2.喂料機改進方案

根據前后級流量匹配關系，研究設計合理的喂料機庫容。新式喂料機將原本6.2M的料倉長度，改為9.2M，極大地提高了喂料機的存儲能力，緩沖能力的推升，降低了斷料率，減少了維修時間成本，容錯率更一步提高。

新式喂料機底帶運行方式是，根據光電管的對應關系行進，行進無限定時間，計算每格喂料機的庫容可以每批物料的即將結束時間（保留若干格），此時干物料的累計流量，與結束后，干物料的流量對比進行推算。

（1）根據數據推算，每格容量保持在80-100kg，步步時間為50秒左右，改造后三米長度，多出兩格庫容，既可以多出約兩分鐘的時間，設備容錯率，在保證前端不斷料的前提下，給予維修設備更寬裕的時間；（2）根據不同物料的誤差范圍，選取中間值；（3）考慮因素：每批物料結束，料尾 TBL筒體轉速加快，路途時間約為3-4分鐘，料倉余料三至四格能有效減少加料質量曲線的波動，提升煙絲質量，即格數保持>=4格；（4）注明：加料前電子稱流量=TBL前電子稱流量+葉片增加的水量（加水、加蒸汽帶水、路途損失水分、src損失水分、季節變化等）。此外電子稱的精準度均會較大程度影響到誤差范圍。

三、結論

通過不同原料容重差異、流量控制系統優化、流量適應性改造等方面的研究，實現葉片預處理段設備流量控制點實物流量穩定、均勻，有效提升潤葉、加料工序流量控制穩定性，并根據物料實際運行狀態與容重之間的關聯性，建立預處理段設備流量適應性判定方法。對穩定制絲葉片預處理過程加工質量具有積極意義。