再造煙草薄片在線加工絲片的篩分設(shè)備設(shè)計應用

羅開才，羅晉凡，侯琪琛，李存華，楊 剛

（紅塔煙草集團有限責任公司，云南玉溪 653100）

0 引言

再造煙葉煙草薄片又稱重組煙葉或均質(zhì)煙葉，作為卷煙制品原料，具有成本低、填充性好并能減少煙氣中焦油含量等優(yōu)點。由于煙草薄片的特性，不宜從真空回潮等前量制絲工序添加與烤煙片混合切絲、膨脹和干燥，采用單獨切成直徑0.7～1.0 mm、長15～30 mm的絲片，處理后播配到烤煙葉絲中的工藝，會有一部分薄片未切成絲或未達到規(guī)定技術(shù)參數(shù)就混入薄片絲中，使薄片絲純凈度不高，影響卷煙質(zhì)量，因此，基于煙草薄片的加工特性，研究應用煙草薄片在線加工絲片的篩分裝置，對煙草薄片絲進行絲、片分離，再將分離出的薄片煙收集后回摻切絲，具有極大意義。

1 篩分工藝裝置設(shè)計

再造煙葉煙草薄片切絲后，為完成薄片絲和薄片煙混合物中的絲、片分離，將分離的薄片煙收集后回摻切絲，提高薄片煙絲的純凈度和煙草原料利用率，設(shè)計了應用煙草薄片在線篩分絲、片的設(shè)備（圖1）。

圖1 在線篩分煙草薄片絲、片設(shè)備

再造煙葉煙草薄片的絲片混合物，經(jīng)過進料器將送入振篩完成投料，隨著振篩的振動，通過篩網(wǎng)完成薄片煙和薄片絲的分離，薄片煙進入薄片煙收集管中重新回摻到薄片煙中進行切絲加工，薄片絲通過運輸帶進入薄片絲收集管輸入后續(xù)工序。

1.1 進料器設(shè)計

進料器包括進料管、落料倉、除塵風機、除塵電機、氣鎖電機、鋪料電機、均勻鋪料機構(gòu)，其中進料管末端連接落料倉，落料倉一側(cè)設(shè)有除塵風機，落料倉下端設(shè)有均勻鋪料機構(gòu)（圖2）。

圖2 進料器結(jié)構(gòu)

1.2 振篩設(shè)計

振篩是實現(xiàn)薄片絲和薄片煙分離的關(guān)鍵部分，其中振篩分兩級，分別為一級振篩和二級振篩（圖3）。

圖3 振篩及篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)

第一篩網(wǎng)和第二篩網(wǎng)對應安裝在一級振篩中，第一篩網(wǎng)在第二篩網(wǎng)上方；第一篩網(wǎng)通過篩孔實現(xiàn)薄片絲和薄片煙的篩分，并在篩網(wǎng)上設(shè)計物料導流塊，將粘連成束的薄片絲分散開，提高絲片分離效率，實現(xiàn)絲、片初步分離；第三篩網(wǎng)安裝在二級振篩中，第三篩網(wǎng)和第二篩網(wǎng)的篩網(wǎng)孔設(shè)計一致，薄片煙不能通過它的篩孔但薄片絲則可以通過，實現(xiàn)薄片絲和薄片煙的精準篩分。

薄片絲運輸帶位于振篩下方，其運輸方向與振篩送料方向相反，其末端設(shè)有薄片絲收集管；第三篩網(wǎng)和二級振篩末端設(shè)有擋料板，防止經(jīng)過篩分的薄片煙絲落入片煙收集管。其中，振篩落料管，在一級振篩、二級振篩的中部和尾部均設(shè)計有導料板，防止因單個落料管的物料流量過大而導致的阻塞，起到分流作用，其下落的薄片絲落在運輸帶上、匯入薄片絲收集管內(nèi)，然后再輸入后續(xù)工序。

1.3 篩網(wǎng)設(shè)計

篩網(wǎng)孔設(shè)計是完成薄片絲和薄片煙分離的關(guān)鍵部分，振篩的振蕩屬性、篩網(wǎng)上孔的形狀、孔眼數(shù)及規(guī)格，決定著篩分的性質(zhì)及效果，具體如何使用需經(jīng)過實踐和驗證。例如，復烤工藝中碎煙片的篩分，主要分離出砂子、粉末或塵埃等，一般篩網(wǎng)孔的設(shè)計為直徑為1～3 mm圓孔；在制絲工藝中，主要根據(jù)工藝需求，一般篩網(wǎng)孔的設(shè)計為矩形孔等。再造煙葉煙草薄片絲的長度及寬度有一定范圍，絲狀明顯，振篩的振蕩為簡諧振動，本設(shè)備第一初篩的網(wǎng)篩網(wǎng)孔均布設(shè)計為正三角形狀，第二、三精篩的網(wǎng)孔設(shè)計為正三角形波形狀，篩分效果明顯。

第一篩網(wǎng)的篩網(wǎng)孔均布正三角形狀的邊長尺寸設(shè)計為10～20 mm，一般取15 mm，4 目左右，篩網(wǎng)孔的筋隔尺寸設(shè)計為5～10 mm，取5 mm 左右，在篩網(wǎng)的筋隔上安裝焊接物料導流塊，便于將粘連成束的薄片絲分散開，提高絲片分離效率；第一篩網(wǎng)本質(zhì)上是初篩，理論上寬度15 mm 以內(nèi)的薄片絲和薄片煙都將從網(wǎng)孔下落，從而將大片、小片和薄片絲分離，利于第二、三篩網(wǎng)的精篩。

第二、第三篩網(wǎng)的篩孔，理論上采用條形腰子孔也可以，由于振篩為簡諧振動，振篩上的物料運動為復雜的物理運動過程，實用上采用波形孔比條形腰子孔效果好，因此，第二、第三篩網(wǎng)的篩孔形狀設(shè)計采用三角波形函數(shù)或正弦波形函數(shù)，如采用三角波形函數(shù)設(shè)計時，波長為10～20 mm，取15 mm，波形斜率k 為顯而易見該三角波形是正三角形波形，篩網(wǎng)孔的尺寸及筋隔尺寸均設(shè)計為3～5 mm。

如果采用正弦波形函數(shù)設(shè)計時，波長為10～20 mm，取15 mm，振幅為，篩網(wǎng)孔的尺寸及筋隔尺寸均設(shè)計為3～5 mm，取3 mm。正弦波和正三角形波形兩者的波長和振幅一致，應用效果上接近。篩網(wǎng)的篩孔制造一般采用激光加工，技術(shù)簡單成熟，但在前期CAD/CAM 處理中，正弦波形函數(shù)比三角波形函數(shù)更復雜。

2 應用過程

經(jīng)設(shè)計、制作、組裝、安裝調(diào)試后，投入在線應用。

（1）生產(chǎn)線啟動后，首先由進料器的除塵電機提供動力，制造出負壓環(huán)境，薄片絲和薄片煙的混合物料被吸入進料器，在重力的作用自進料管出口進入落料倉，在均勻鋪料機構(gòu)，鋪料電機驅(qū)動均勻鋪料機構(gòu)內(nèi)部的鋪料耙釘運轉(zhuǎn)，使混合物料相對均勻地進入振篩（圖1～圖3）。

（2）在一級振篩，兩側(cè)的激振電機提供動力，由振篩彈片傳遞至振篩，使振篩具有篩分、輸送物料的能力。來自進料器的混合物料進入一級振篩后，首先通過一級振篩的初步篩分，再進入二級振篩中完成進一步的篩分。

（3）第一篩網(wǎng)位于第二篩網(wǎng)上方，薄片絲和較小尺寸的薄片煙可以通過正三角形篩孔掉落，實現(xiàn)絲、片初步分離，第一篩網(wǎng)上焊接有物料導流塊，將粘連成束的薄片絲分散開，提高絲、片分離效率。第二篩網(wǎng)是采用孔尺寸更小的三角波形函數(shù)或正弦波形函數(shù)設(shè)計的篩孔，薄片煙不能通過篩孔但薄片絲則可以通過，實現(xiàn)絲片精準分離。第一篩網(wǎng)、第二篩網(wǎng)組合安裝在一級振篩上方，激振電機將動力傳遞給振篩傳動裝置，振篩傳動裝置通過彈片與一級振篩連接，進一步將動力傳遞給一級振篩實現(xiàn)篩分、向前輸送物料。第三篩網(wǎng)位于一級振篩末端，篩孔設(shè)計與第二篩網(wǎng)一致，用于薄片煙為主的絲、片混合物進一步篩分。二級振篩位于第三篩網(wǎng)下方，其動力傳遞原理與一級振篩相同，通過第二篩網(wǎng)、第三篩網(wǎng)篩分的合格薄片絲掉落到一級振篩、二級振篩的底板上，通過振篩落料管落到薄片絲運輸帶，而未能通過第三篩網(wǎng)的薄片煙被輸送進薄片煙收集管。另外，第三篩網(wǎng)和二級振篩的末端設(shè)有擋料板，防止經(jīng)過篩分的薄片絲落入片煙收集管。

（4）薄片絲運輸帶單向送料，其運輸方向與振篩送料方向相反，在運輸帶上設(shè)有4 個落料管支架分別與一級振篩、二級振篩的4 個振篩落料管螺栓連接，具有固定和保護的作用，當薄片絲通過振篩落料管落入薄片絲輸送帶后，將隨著它的運輸方向繼續(xù)運動，直至在末端進入薄片絲收集管。

3 小結(jié)

由于煙草薄片主要由造紙法等加工方法而成，與常規(guī)烤煙片相比，其物理強度高、不易破碎、比重量小，因此，切絲過程中薄片煙未切成絲或未達到規(guī)定技術(shù)參數(shù)就混入薄片絲的情況不可避免。煙草薄片在線加工絲片的篩分裝置的設(shè)計應用，實現(xiàn)了薄片絲與薄片的分離，薄片煙的返回再切絲，篩分效率高，薄片絲和薄片分離效果顯著，提高了煙草薄片煙絲及參配混合絲的純凈度，保障了卷煙內(nèi)在品質(zhì)，應用前景廣闊。