敞開式吸鼓轉(zhuǎn)網(wǎng)在SHD烘絲機(jī)排潮系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用

葛宗國 葉宏音 胡欣鵬

[摘? ? 要 ]一種解決烘絲筒的烘干筒體熱風(fēng)熱模式熱風(fēng)結(jié)構(gòu)不合理、烘干效能低的裝置，屬負(fù)壓排潮機(jī)構(gòu)。它包括氣動控制系統(tǒng)和敞開式吸鼓轉(zhuǎn)網(wǎng)裝置。通過改進(jìn)烘絲機(jī)的排潮系統(tǒng)及氣流加熱方式，改變烘絲機(jī)排潮系統(tǒng)和氣流加熱方式的現(xiàn)狀，從而突破制絲生產(chǎn)線抽塵設(shè)備終端造成排潮及送風(fēng)系統(tǒng)效果不好的弊端。有益效果是：使烘絲機(jī)旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)筒金屬網(wǎng)表面保持清潔狀態(tài)，最大限度的防止煙絲和灰塵堵塞網(wǎng)孔而影響排潮、除塵效果，結(jié)構(gòu)緊奏、并且投入小，無噪聲，清潔無污染，無產(chǎn)品質(zhì)量安全隱患，操作簡便、維護(hù)方便，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。

[關(guān)鍵詞]篩網(wǎng)堵塞;敞開式吸鼓轉(zhuǎn)網(wǎng);研究

[中圖分類號]TS452.3 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]A device that solves the problem of unreasonable hot air structure and low drying efficiency in the hot air heating mode of the drying cylinder of the drying cylinder.It includes a pneumatic control system and an open suction drum rotating net device; by improving the moisture exhaust system and air heating method of the dryer， the current situation of the moisture exhaust system and air heating method of the dryer is changed， thereby breaking through the dust extraction equipment of the silk production line The terminal causes the disadvantages of poor performance of the exhaust and air supply system.The beneficial effects are： to keep the surface of the metal mesh of the rotating screen cylinder of the dryer in a clean state， to prevent the tobacco and dust from blocking the mesh to the greatest extent， and affect the moisture exhaust and dust removal effect， the structure is tight， and the investment is small， no noise， no clean Pollution， no hidden dangers of product quality and safety， simple operation， convenient maintenance， stable and reliable operation.

[Keywords]screen clogging; open suction drum rotating net; research

1 概述

烘絲機(jī)排潮系統(tǒng)是保證出口水分、煙絲填充值等關(guān)鍵指標(biāo)的主要基礎(chǔ)條件。針對煙草制絲線SHD37型烘絲機(jī)的排潮系統(tǒng)在使用過程中，存在排潮效果不佳，烘絲機(jī)效能不能充分發(fā)揮的問題，通過改進(jìn)烘絲機(jī)的排潮系統(tǒng)及氣流加熱方式，改變烘絲機(jī)排潮系統(tǒng)和氣流加熱方式的現(xiàn)狀，從而突破制絲生產(chǎn)線除塵設(shè)備終端造成排潮及送風(fēng)系統(tǒng)效果不好的弊端，改進(jìn)后，使烘絲機(jī)旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)筒金屬網(wǎng)表面保持清潔狀態(tài)，最大限度的防止煙絲和灰塵堵塞網(wǎng)孔而影響排潮、除塵效果;改進(jìn)后使送風(fēng)系統(tǒng)更加合理，設(shè)備效能顯著提高，大大提高烘絲機(jī)綜合效益。

2 造成烘絲機(jī)排潮效果不佳的研究現(xiàn)狀

SH37D型烘絲機(jī)型滾筒管板式烘絲機(jī)屬單滾筒低溫低強(qiáng)度干燥設(shè)備，它以蒸汽作為熱源，以電動機(jī)作為動力源，煙絲經(jīng)加溫加濕后由振動輸送機(jī)送入由蒸汽加熱的烘絲筒內(nèi)。烘絲筒軸線與水平面成2.5°的傾角，并由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，同時(shí)熱風(fēng)系統(tǒng)將熱風(fēng)從進(jìn)料端送入烘絲筒內(nèi)，煙絲隨著烘絲筒的轉(zhuǎn)動，在重力和熱風(fēng)推力的作用下，不斷翻滾下滑，與筒體加熱器及熱風(fēng)充分接觸，達(dá)到烘絲目的并從出料端排出。熱風(fēng)系統(tǒng)在烘絲過程作用為：確保煙絲上下翻滾，使煙絲受熱均勻，水分偏差減小，快速干燥煙絲和排除過程中產(chǎn)生的粉塵和水蒸氣，起到復(fù)合干燥的作用;另外一路熱風(fēng)進(jìn)入后室氣塵抽箱，對排潮空氣進(jìn)行補(bǔ)償，提高露點(diǎn)溫度，杜絕結(jié)露現(xiàn)象的作用。在出料端的上部設(shè)有排潮系統(tǒng)，煙絲蒸發(fā)的水份和細(xì)微粉塵通過濾塵裝置過濾，經(jīng)排潮罩排到集塵系統(tǒng)，排潮系統(tǒng)并起到穩(wěn)定煙絲水分的作用。

3 存在的問題

結(jié)合我廠SH37D型烘絲機(jī)，在實(shí)際生產(chǎn)使用過程中發(fā)現(xiàn)該烘絲機(jī)存在以下問題。

3.1 熱風(fēng)加熱方式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題

（1）SH37D型烘絲機(jī)原設(shè)計(jì)有采用逆流方式加熱時(shí)的濾網(wǎng)筒體，但是在進(jìn)料口端沒有排潮系統(tǒng)，當(dāng)熱風(fēng)從后室出料端進(jìn)氣，從前室排氣，前室的潮氣無法正常排出，只是通過下部集塵筒集塵，無法實(shí)現(xiàn)正常的逆流加熱功能。

（2）SH37D烘絲機(jī)采用順流加熱時(shí)，熱風(fēng)從前室上部經(jīng)濾網(wǎng)筒間接進(jìn)入烘筒，由于前室濾網(wǎng)筒擔(dān)負(fù)進(jìn)料口處潮濕的物料輸送作用，筒壁的網(wǎng)孔很容易被細(xì)小物料堵塞，從而使從前室上部熱風(fēng)氣流進(jìn)入烘筒內(nèi)受到阻礙，隨著堵塞嚴(yán)重程度，過風(fēng)量逐漸減少。實(shí)際使用的有效風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)定的風(fēng)量，熱風(fēng)效率降低。

3.2 排潮系統(tǒng)存在問題及分析

本廠烘絲機(jī)過濾裝置采用的是半圓弧轉(zhuǎn)網(wǎng)模式，對烘絲機(jī)進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，在來料水分處于正常值時(shí)，筒壁溫度與蒸氣壓力成正相關(guān)關(guān)系，筒壁溫度調(diào)節(jié)正常;操作模式，按照設(shè)備性能要求，在生產(chǎn)過程中熱風(fēng)溫度，熱風(fēng)風(fēng)機(jī)頻率和排潮開度保持不變，但在排查過程中，發(fā)現(xiàn)后室上方有水滴溢出。轉(zhuǎn)網(wǎng)有大量粉塵堵塞，沿排潮罩壁有變質(zhì)黑色液體滲出。

SH37D烘絲機(jī)造成排潮罩冷凝水滴落可以判定為半圓弧轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒網(wǎng)和濾網(wǎng)堵塞引起。半圓弧網(wǎng)雖能從內(nèi)部對網(wǎng)孔進(jìn)行斷續(xù)吹掃，但不能進(jìn)行外表面清潔，半圓篩板最大長寬固定，通風(fēng)面積小，導(dǎo)致網(wǎng)孔風(fēng)速過高，粉塵吸附堵塞網(wǎng)孔，造成排潮風(fēng)量不足，排潮罩水蒸氣冷凝，滴落。另外，半圓弧排塵網(wǎng)清理不便，清理難度大，如果沒有及時(shí)清理，灰塵聚集到一定程度就會掉落入煙絲。還有半圓弧排塵網(wǎng)背面灰塵不利于清掃，有死角，且位置過高，筒內(nèi)高溫，位置狹窄，不便清掃，造成污垢及聚集變質(zhì)，低落黑水。

4 改進(jìn)方案確定和實(shí)施

以目前烘絲機(jī)排潮系統(tǒng)為立足點(diǎn)，輔以熱風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與應(yīng)用，來提高烘梗絲機(jī)CPK達(dá)標(biāo)率。

4.1 SH37D熱風(fēng)系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

煙絲的出口溫度和水份是由烘筒筒壁溫度、轉(zhuǎn)速、熱風(fēng)量和溫度、排潮系統(tǒng)綜合作用的結(jié)果。在物料進(jìn)入烘絲機(jī)時(shí)，由于筒壁的溫度很高，達(dá)150°以上，高濕低溫的煙絲迅速加熱，產(chǎn)生大量的熱蒸汽，在進(jìn)口處聚積產(chǎn)生蒸汽壓，在進(jìn)料口熱風(fēng)壓力不足于克服蒸汽壓時(shí)，就會在筒口處產(chǎn)生蒸汽外溢到前罩，產(chǎn)生冷凝水，出現(xiàn)滴漏現(xiàn)象，筒內(nèi)的熱蒸汽有些又吸附到煙絲上，重復(fù)增加后續(xù)蒸發(fā)烘干時(shí)間。不僅蒸汽的耗量增加，煙絲的烘干質(zhì)量也受到影響。

根據(jù)熱風(fēng)對烘干質(zhì)量的作用及本烘絲機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對熱風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

改進(jìn)方案如下：

（1）改進(jìn)烘筒筒送風(fēng)方式，充分發(fā)揮熱風(fēng)效能。

（2）改造轉(zhuǎn)網(wǎng)筒為實(shí)體筒，避免熱資源浪費(fèi)，方便使用與維護(hù)。

（3）拆除前室底部集塵筒裝置。

4.2 排潮熱風(fēng)系統(tǒng)對后室結(jié)露和烘絲質(zhì)量影響改進(jìn)的設(shè)計(jì)

烘絲筒系統(tǒng)熱風(fēng)一路從前室進(jìn)入烘筒內(nèi)，參與煙絲對流干燥;另一路進(jìn)入后室氣塵抽箱，對排潮空氣進(jìn)行補(bǔ)償，提高漏點(diǎn)溫度，杜絕結(jié)露現(xiàn)象。

在熱風(fēng)系統(tǒng)的作用下，在其他因素不變的情況下，后室熱風(fēng)溫度越高、風(fēng)門開度和蒸汽噴吹頻率越大，其對排潮空氣風(fēng)量和溫度越高，排潮所能帶走的水分越多，結(jié)露現(xiàn)象就會越少。因而得出結(jié)論：在提高后室熱風(fēng)溫度和風(fēng)量時(shí)，能有效避免結(jié)露，確保排潮的有效性。

改進(jìn)要點(diǎn)：適度調(diào)節(jié)把握排潮補(bǔ)風(fēng)熱風(fēng)量和噴吹次數(shù)，達(dá)到轉(zhuǎn)網(wǎng)不結(jié)露的最小風(fēng)門開度。

4.3 排潮濾塵裝置對排潮系統(tǒng)影響及改進(jìn)設(shè)計(jì)

排潮系統(tǒng)中篩網(wǎng)筒位于出料區(qū)的上端，毛刷緊貼在他的下方，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)逆向旋轉(zhuǎn)著對篩網(wǎng)上吸附著細(xì)小的煙絲和灰塵進(jìn)行清理，同時(shí)一路熱風(fēng)對篩網(wǎng)進(jìn)行干燥，兩者配合著使其篩網(wǎng)上積聚的煙沫粉塵與潮氣隨除塵風(fēng)機(jī)抽吸，通過篩網(wǎng)的網(wǎng)孔過濾后排出到除塵器。加之脈沖器帶動清掃噴管，對篩網(wǎng)噴吹壓縮空氣，防止篩網(wǎng)堵塞。但在生產(chǎn)后期，項(xiàng)目組對排潮系統(tǒng)進(jìn)行排查發(fā)現(xiàn)，結(jié)合車間SH37D烘梗絲機(jī)和SH62烘絲機(jī)排潮進(jìn)行分析，存在以下問題。

4.3.1 SH37D烘絲機(jī)半圓弧網(wǎng)弊端

（1）清掃方式具有局限性。目前使用的壓空噴吹的方法，由于受程序控制為間歇的方式，始終存在階段性堵塞問題困擾，而且由于堵塞積累，也會造成生產(chǎn)過程中堵塞愈加嚴(yán)重，單一采用壓空噴吹都無法徹底排除堵塞物，會導(dǎo)致濾網(wǎng)堵塞直至生產(chǎn)結(jié)束，對工藝質(zhì)量帶來直接不良影響。

（2）人工清潔過程存在安全隱患;每班生產(chǎn)結(jié)束后，操作人員使用高梯將半圓弧濾網(wǎng)拆除，再進(jìn)行徹底清洗，拆除安裝過程中存在登高作業(yè)安全隱患，而且一定程度上浪費(fèi)勞動資源。為徹底解決生產(chǎn)中堵塞，降低生產(chǎn)結(jié)束后的安全隱患，則需要改進(jìn)烘絲機(jī)過濾網(wǎng)的結(jié)構(gòu)方式。

4.3.2 圓弧轉(zhuǎn)網(wǎng)弊端

（1）主機(jī)廠生產(chǎn)烘絲機(jī)出料室轉(zhuǎn)網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易控制，只能在內(nèi)部整個(gè)圓周內(nèi)安裝軸承，軸承數(shù)量分為8～10個(gè)。但由于烘絲機(jī)內(nèi)部屬于高溫狀態(tài)，極易造成軸承燒結(jié)，導(dǎo)致故障停機(jī)。

（2）受限于其結(jié)構(gòu)不規(guī)則，無法掌控同軸，而且易造成主動端軸承損壞故障，給正常生產(chǎn)帶來不良影響。由于烘絲機(jī)內(nèi)部環(huán)境溫度較高，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)也很難進(jìn)入維修，只能等烘絲機(jī)冷卻后，維修人員方能維修作業(yè)。但由于其位置較高，維修過程中存在安全隱患，廠家多年來反饋此結(jié)構(gòu)方式不可采取。

4.3.3 鏈排轉(zhuǎn)網(wǎng)

（1）鏈排轉(zhuǎn)網(wǎng)是在筒內(nèi)用鏈條帶動轉(zhuǎn)動式的鋼板網(wǎng)，內(nèi)部設(shè)有起支撐和密封導(dǎo)軌。下部鏈網(wǎng)清理裝置比較容易，軸承放在筒體外部，軸承工況條件較好。

（2）鏈排轉(zhuǎn)網(wǎng)是排鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)網(wǎng)，轉(zhuǎn)網(wǎng)在筒內(nèi)需要鏈條支撐，存在導(dǎo)軌背風(fēng)面灰塵聚集，導(dǎo)軌轉(zhuǎn)軸縫隙積垢不容易清理的弊端。排鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)網(wǎng)其清掃覆蓋面積過大，主要采用毛刷清掃，一般適用于增溫增濕類滾筒，便于清潔。

由于存在一些弊端，目前使用廠家多已改造。

4.3.4 排潮系統(tǒng)方案對比與選擇

采用敞開式吸鼓轉(zhuǎn)網(wǎng)式新型過濾裝置。該裝置有以下特點(diǎn)：

（1）轉(zhuǎn)網(wǎng)的轉(zhuǎn)動支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在烘筒前室外部，并與前室罩殼壁隔開安裝，大大改善軸承的工作條件，并便于維修保養(yǎng)。

（2）濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用轉(zhuǎn)網(wǎng)式，提高比半圓弧轉(zhuǎn)網(wǎng)的過氣率擴(kuò)大近2倍。

（3）前室內(nèi)壁光滑，不再有轉(zhuǎn)網(wǎng)導(dǎo)軌，維護(hù)清理無死角。

（4）轉(zhuǎn)網(wǎng)筒內(nèi)部設(shè)置風(fēng)刀，采用多路脈程序控制清掃，強(qiáng)勁吹掃。

（5）筒內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)網(wǎng)，合理匹配轉(zhuǎn)速與方向，刷掃無遺漏。

4.3.5 敞開式吸鼓轉(zhuǎn)網(wǎng)式具體設(shè)計(jì)

本裝置，固定外筒、有轉(zhuǎn)網(wǎng)筒、支撐、風(fēng)管，旋轉(zhuǎn)接頭，風(fēng)刀、毛刷、動力部件等主要部件組成。工作時(shí)，動力部件帶動轉(zhuǎn)網(wǎng)筒和毛刷輥轉(zhuǎn)動，排潮風(fēng)管抽出的含塵氣體通過轉(zhuǎn)網(wǎng)篩網(wǎng)過濾，有毛刷刷除沾附在筒網(wǎng)上的粉塵，同時(shí)風(fēng)刀從轉(zhuǎn)網(wǎng)筒內(nèi)部以脈沖高壓噴吹，清掃各個(gè)網(wǎng)孔。過濾完成的潮氣從風(fēng)管排出。同時(shí)為了減少結(jié)露，熱風(fēng)補(bǔ)風(fēng)，也將吹向?yàn)V網(wǎng)，尾氣從排風(fēng)管排出。

（1）轉(zhuǎn)網(wǎng)支撐、傳動部分設(shè)計(jì)

將此轉(zhuǎn)網(wǎng)所有轉(zhuǎn)動部位軸承放置在后室護(hù)罩外面，兩側(cè)的軸承采用216帶密封外球面調(diào)心軸球承，軸承均遠(yuǎn)離高溫環(huán)境，且便于維護(hù)保養(yǎng)，從而杜絕由于高溫高腐蝕惡略環(huán)境，延長軸承使用壽命。

（2）排潮濾網(wǎng)筒設(shè)計(jì)。

將半圓弧濾網(wǎng)裝置改為圓轉(zhuǎn)網(wǎng)筒形式，增加過風(fēng)面積，便于毛刷清掃。

實(shí)施：骨架網(wǎng)采用不銹鋼沖孔網(wǎng)做骨架，直徑￠680，長2870 mm，沖孔直徑￠20，有效開孔截面積為筒體截面積4.5倍。滿足透孔率的要求。

面網(wǎng)采用通透率≥90%的沖壓薄壁鋼板做面網(wǎng)，孔徑￠3阻擋細(xì)小粉塵。透孔率大于骨架網(wǎng)透孔率，滿足透孔率的要求。管板網(wǎng)比編織網(wǎng)便于清掃、耐用。

（3）轉(zhuǎn)網(wǎng)內(nèi)部噴吹設(shè)計(jì)。

增加風(fēng)刀間斷進(jìn)行清掃，在風(fēng)刀的方向上進(jìn)行優(yōu)化，確保其覆蓋面無死角，在不增加噴氣量的情況下，增強(qiáng)噴吹氣流速度和噴吹長度，提高吹掃效果。

（4）噴吹程序設(shè)計(jì)。

邏輯程序控制間斷進(jìn)行清掃，采用多組噴吹控制閥，間歇式對轉(zhuǎn)網(wǎng)噴吹，保證清掃效果，節(jié)省能耗。噴吹的時(shí)間間隔均可調(diào)整，一般噴崔時(shí)間約為3～5s，周期約為40s。

（5）清掃裝置設(shè)計(jì)。

轉(zhuǎn)筒旁增加旋轉(zhuǎn)清掃毛刷，毛刷與轉(zhuǎn)筒共用一個(gè)電機(jī)，清掃方向與轉(zhuǎn)筒相反。毛刷與轉(zhuǎn)網(wǎng)相切處線速度向下，使灰塵容易掉落，達(dá)到刷掃最佳效果。

（6）蒸汽噴吹設(shè)計(jì)。

結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)蒸汽噴吹管，可以在每班次結(jié)束后，可以通過蒸汽進(jìn)行噴吹清掃，從而解決人工每班次登高梯進(jìn)行清掃，徹底解決安全隱患。

5 結(jié)語

該項(xiàng)目占用空間小、投資費(fèi)用少、運(yùn)行成本低、無需人工操作，系統(tǒng)直接隨加香機(jī)一起啟動，其整個(gè)運(yùn)行過程嚴(yán)密、緊湊、自如、可靠，巧妙運(yùn)用了機(jī)械、電氣和氣動的相關(guān)特性，形成一個(gè)獨(dú)立完成工作任務(wù)的設(shè)備機(jī)能，解決了生產(chǎn)中的客觀難題，保障了產(chǎn)品質(zhì)量的安全、減輕了企業(yè)和操作人員負(fù)擔(dān)，具有可操作性強(qiáng)、適用性強(qiáng)實(shí)際效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳彬.虹霓的滾筒式烘絲機(jī)在生產(chǎn)中的重要控制因素[J].農(nóng)家參謀，2020（11）：166，88.

[2] 徐慶哲，徐天然，趙序勇，等.制絲除塵排潮管道的改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（7）：164-165.

[3] 王志清，杜云川.基于煙草烘絲品質(zhì)提升的蒸汽系統(tǒng)綜合優(yōu)化[J].機(jī)電信息，2019（21）：80-81.

[4] 龔朝偉，張興麟，吳煒，等.消除排潮冷凝水對烘絲薄板溫度的影響[J].輕工科技，2018，34（12）：21-22.

[5] 陳守義.CTD氣流式烘絲機(jī)排潮裝置優(yōu)化應(yīng)用[J].硅谷，2012（18）：138-139.

[6] 郭泉忠.CTD氣流烘絲機(jī)出料排潮的優(yōu)化與改進(jìn)[J].科學(xué)與財(cái)富，2014（2）：233-234.

[7] 洪波.CTD氣流烘絲機(jī)的分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)[D].福州：福州大學(xué)，2013.

[8] 邵柱，戴宇昕.電加熱式出料罩在CTD氣流烘絲機(jī)中的應(yīng)用[J].煙草科技，2015（7）：92-95.

[9] 張毅.CTD氣流式烘絲機(jī)先進(jìn)控制方法研究[D].上海：東華大學(xué)，2016.

[10] 江曉敏.氣流烘絲機(jī)CTD節(jié)能模式的研究和應(yīng)用[J].科學(xué)中國人，2014（8）：53.