煙草制絲線梗絲干燥流化床防堵料裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

龐新勇，杜峰，白延洪，孫曉亮

（陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司延安卷煙廠，陜西延安716000）

1 引言

在煙草加工行業(yè)中,制絲線梗絲干燥流化床主要用于將已膨化的梗絲進(jìn)行干燥[1]定形，對(duì)梗絲進(jìn)行脫水膨化。其原理如圖1所示,膨化后的梗絲經(jīng)入口振槽進(jìn)入流化床干燥室,經(jīng)熱風(fēng)系統(tǒng)烘干，排潮系統(tǒng)脫水，干燥后的梗絲由出口振槽輸送至下一級(jí)設(shè)備。

圖1 梗絲干燥流化床原理示意圖

在正常生產(chǎn)過(guò)程中，梗絲干燥流化床干燥室處于微負(fù)壓狀態(tài)，梗絲通常不會(huì)在干燥室出現(xiàn)堆積現(xiàn)象。如果排潮以及除塵系統(tǒng)的風(fēng)量增加，或者熱風(fēng)加熱系統(tǒng)的風(fēng)量減小，或者流化床干燥室底部進(jìn)風(fēng)孔積塵較多，都會(huì)導(dǎo)致流化床干燥室相對(duì)于外界的負(fù)壓增加，當(dāng)負(fù)壓增加到一定程度時(shí)，流化床干燥室出口的物料就會(huì)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象，造成梗絲堵料現(xiàn)象發(fā)生，既影響正常生產(chǎn)，又影響產(chǎn)品質(zhì)量。

為了解決此類問(wèn)題，設(shè)計(jì)了煙草制絲線梗絲干燥流化床防堵料控制裝置，實(shí)際使用表明,該裝置能夠有效解決流化床防堵料問(wèn)題，保障了生產(chǎn)的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量。

2 防堵料控制裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 防堵料控制裝置的結(jié)構(gòu)

參見(jiàn)圖2，流化床防堵料控制裝置由堵料檢測(cè)傳感器、負(fù)壓檢測(cè)傳感器、PLC控制器、壓縮空氣控制電磁閥、空氣放大器、閃光報(bào)警器構(gòu)成。

2.2 防堵料控制裝置的工作原理

參見(jiàn)圖2，新增三個(gè)堵料檢測(cè)傳感器、一個(gè)負(fù)壓檢測(cè)傳感器、二個(gè)壓縮空氣控制電磁閥、二個(gè)空氣放大器、一個(gè)報(bào)警器。負(fù)壓檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)流化床內(nèi)部的負(fù)壓值，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)流化床干燥室的負(fù)壓值≤-35Pa時(shí)，特別容易發(fā)生堵料問(wèn)題，為此將新增負(fù)壓檢測(cè)傳感器的上限設(shè)定值SP設(shè)定為-35Pa，當(dāng)流化床的負(fù)壓值≤-35Pa時(shí)，負(fù)壓檢測(cè)傳感器立即向PLC控制器發(fā)送報(bào)警信號(hào)。當(dāng)PLC控制器持續(xù)收到堵料檢測(cè)傳感器、負(fù)壓檢測(cè)傳感器發(fā)送的報(bào)警信號(hào)時(shí)，并且報(bào)警信號(hào)的持續(xù)時(shí)間≥3S，PLC控制器立即啟動(dòng)防堵料控制程序，打開(kāi)壓縮空氣控制電磁閥，空氣放大器立即對(duì)出口物料進(jìn)行噴吹，同時(shí)將流化床三區(qū)熱風(fēng)電機(jī)頻率從35HZ調(diào)整至45HZ，增加進(jìn)風(fēng)量，減少內(nèi)部負(fù)壓，并且輸出閃光報(bào)警，提醒操作工對(duì)設(shè)備存在的問(wèn)題進(jìn)行排查，從而有效預(yù)防梗絲干燥流化床出現(xiàn)堵料問(wèn)題，保障了生產(chǎn)的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量。

圖2 流化床防堵料控制裝置工作構(gòu)成示意圖

3 裝置的安裝

3.1 堵料檢測(cè)傳感器的選擇與安裝

堵料檢測(cè)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(jiàn)圖3，三個(gè)堵料檢測(cè)傳感器分別安裝在流化床出口左、中、右三個(gè)位置

圖3 流化床堵料檢測(cè)傳感器安裝位置示意圖

3.2 負(fù)壓檢測(cè)傳感器的選擇與安裝

在正常生產(chǎn)過(guò)程中，由于梗絲干燥流化床干燥室處于微負(fù)壓狀態(tài)，所以負(fù)壓檢測(cè)傳感器必須為微負(fù)壓傳感器，其測(cè)量范圍應(yīng)該為-100 Pa至+100 Pa，為了便于觀察，負(fù)壓檢測(cè)傳感器必須具有數(shù)字顯示功能。參見(jiàn)圖4，負(fù)壓檢測(cè)傳感器安裝在流化床干燥室的側(cè)面，并且通過(guò)軟管與流化床干燥室連接，負(fù)壓探測(cè)直管必須與流化床干燥室頂部垂直，防止塵土進(jìn)入探測(cè)管道造成堵塞。調(diào)整負(fù)壓傳感器的高限輸出設(shè)定值SP為-35Pa，當(dāng)檢測(cè)到流化床干燥室的負(fù)壓實(shí)際值≤-35Pa時(shí)，負(fù)壓傳感器立即輸出控制信號(hào)至PLC控制器，當(dāng)負(fù)壓實(shí)際值>-35Pa時(shí)，負(fù)壓傳感器不輸出控制信號(hào)至PLC控制器。

圖4 負(fù)壓傳感器安裝示意圖

現(xiàn)場(chǎng)觀察表明，在生產(chǎn)過(guò)程中，流化床的負(fù)壓值一直處于波動(dòng)狀態(tài)，為了防止出現(xiàn)負(fù)壓誤報(bào)警，在編寫(xiě)PLC報(bào)警控制程序時(shí)，必須對(duì)負(fù)壓檢測(cè)傳感器輸出至PLC控制器的控制信號(hào)進(jìn)行3S前后延時(shí)處理，PLC控制程序中的前延時(shí)定時(shí)器T1設(shè)定時(shí)間為3S，PLC控制程序中的后延時(shí)定時(shí)器T2設(shè)定時(shí)間為3S。

3.3 安裝細(xì)節(jié)

安裝細(xì)節(jié)一：堵料檢測(cè)傳感器、負(fù)壓檢測(cè)傳感器與PLC之間的電源和信號(hào)電纜必須是屏蔽電纜，并且與動(dòng)力電纜分開(kāi)布線，防止相互干擾。

安裝細(xì)節(jié)二：堵料檢測(cè)傳感器、負(fù)壓檢測(cè)傳感器的安裝支架必須牢固可靠，防止震動(dòng)出現(xiàn)誤動(dòng)作，并且將閃光報(bào)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(shí)際使用效果參見(jiàn)表1，平均堵料次數(shù)從3次/月下降至0次/月，徹底根除了梗絲干燥流化床出現(xiàn)堵料問(wèn)題,既保障了生產(chǎn)的連續(xù)性，又保障了產(chǎn)品質(zhì)量。

表1 流化床安裝防堵料控制裝置前后效果對(duì)比

5 結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)技術(shù)在煙草制絲生產(chǎn)線使用后，實(shí)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(wèn)題，有效的保障了生產(chǎn)的連續(xù)性和工藝指標(biāo)的穩(wěn)定性，保障了產(chǎn)品質(zhì)量，具有一定的推廣價(jià)值。