粉塵螺旋輸送干燥設(shè)備的設(shè)計與實現(xiàn)

吳玉生

廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建廈門 361022

粉塵螺旋輸送干燥設(shè)備的設(shè)計與實現(xiàn)

吳玉生

廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建廈門 361022

在卷煙生產(chǎn)線中，因煙葉或煙絲造碎而產(chǎn)生大量的煙草粉塵，這些粉塵均通過除塵系統(tǒng)收集到除塵室，經(jīng)混合后通常直接進(jìn)行壓棒處理或直接包裝運送到薄片廠用于生產(chǎn)薄片的原料。這種方式處理后的粉塵含水率無法滿足后道工藝要求。本文介紹了一種粉塵螺旋輸送干燥設(shè)備的設(shè)計與實現(xiàn)，可廣泛應(yīng)用于粘度不大的粉狀、顆粒狀和小塊物料輸送及烘干。

煙草粉塵；螺旋輸送；烘干

0 引言

在卷煙生產(chǎn)線中，特別在制絲生產(chǎn)過程中，因煙葉或煙絲造碎而產(chǎn)生大量的煙草粉塵，這些粉塵均通過除塵系統(tǒng)收集到除塵室，從不同生產(chǎn)工序收集的粉塵含水率差別很大。長期以來，經(jīng)混合后通常直接進(jìn)行壓棒處理或直接包裝運送到薄片廠用于生產(chǎn)薄片的原料。這種粉塵處理方式存在以下缺點：

1）粉塵水分偏高，導(dǎo)致影響壓棒機(jī)的正常工作，經(jīng)常出現(xiàn)壓棒機(jī)堵料的情況，甚至出現(xiàn)壓棒機(jī)損壞的情況；

2）含水率高的粉塵直接包裝裝運送到薄片廠，出現(xiàn)粉塵板結(jié)、不易貯存、霉變等現(xiàn)象。

針對現(xiàn)有制絲粉塵處理方式存在的問題，改變這種加工現(xiàn)象，我自行設(shè)計了一種粉塵螺旋輸送干燥設(shè)備及其控制方式。通過在螺旋輸送過程中對物料進(jìn)行烘干，可實現(xiàn)同時完成物料輸送和物料烘干的功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、制作成本低，密封性強、操作安全方便、設(shè)備布置靈活等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于粘度不大的粉狀、顆粒狀和小塊物料輸送烘干，特別是煙草制絲線含水率較大的粉塵集中處理。

1 粉塵螺旋輸送干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 設(shè)備組成

設(shè)備由機(jī)架、槽體、加熱系統(tǒng)、傳動裝置、排潮系統(tǒng)等組成，設(shè)備外型詳見圖1。槽體由螺旋體、U形隧道、進(jìn)料口及卸料口組成，整個槽體外部設(shè)有保溫層，U形隧道是一個耐高壓的雙層不銹鋼密閉腔體，通過將蒸汽注入腔體內(nèi)來實現(xiàn)對內(nèi)腔進(jìn)行加熱并提高U形隧道壁的溫度，隧道壁設(shè)有一個溫度探頭，探測腔體內(nèi)環(huán)境溫度；槽體上方設(shè)有帶保溫功能及便于開關(guān)的不銹鋼蓋子；卸料口上方設(shè)有1排潮系統(tǒng)，將從物料散發(fā)出來的潮氣排出。同時，進(jìn)料端配有集中除塵系統(tǒng)，出料端配有輸送裝置，該裝置上設(shè)有一個水分儀，測量處理后物料的含水率。

圖1 粉塵螺旋輸送干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 工作原理

本設(shè)備利用熱交換工作原理，設(shè)備運行時將蒸汽持續(xù)地注入U形隧道的雙層不銹鋼密閉腔體內(nèi)，通過蒸汽流量的調(diào)整使槽體內(nèi)層的溫度升高并保持所要求的溫度。同時排潮風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)，使槽體內(nèi)的空氣形成微負(fù)壓，這時槽體外的自然空氣進(jìn)入槽體內(nèi)，被內(nèi)壁加熱成熱空氣。進(jìn)入到槽體內(nèi)的物料呈螺旋行進(jìn)式實現(xiàn)熱交換，不斷吸收內(nèi)層散發(fā)的熱量，又吸收U形隧道內(nèi)熱空氣的熱量，把物料內(nèi)含的水分加熱，使其汽化[1]，含有水分的濕熱空氣經(jīng)排潮系統(tǒng)排出。

2 設(shè)備及控制方法的設(shè)計與實現(xiàn)

如圖1所示，在設(shè)備安裝完成后，先進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，通過調(diào)整減壓閥4調(diào)節(jié)輸入蒸汽的壓力，使壓力表3指示在所需的壓力，并觀察溫度探頭16是否顯示所需的溫度。

集中除塵器21從除塵系統(tǒng)1收集來的粉塵在進(jìn)料口20進(jìn)入設(shè)備槽體15，在螺旋體17上螺旋葉片19的作用下不斷地反復(fù)抄起、散落，呈螺旋行進(jìn)式實現(xiàn)熱交換，不斷吸收內(nèi)層散發(fā)的熱量和U形隧道18內(nèi)熱空氣的熱量，把物料內(nèi)含的水分加熱，使其汽化，含有水分的濕空氣經(jīng)排潮系統(tǒng)12排出，這個過程不斷地持續(xù)反復(fù)，使其受熱均勻直至物料的水分蒸發(fā)至所需的含水率，達(dá)到輸送和干燥的目的。干燥后的物料從卸料口9輸出，進(jìn)入到后道輸送裝置10，物料輸送裝置10上設(shè)有一個溫度儀11，檢測干燥后物料的含水率。

當(dāng)物料的含水率大于要求的含水率時，適當(dāng)降低變頻電機(jī)2的頻率，增加物料在U形隧道18內(nèi)的時間，同時調(diào)節(jié)減壓閥4，增加蒸汽壓力表3的壓力來提高溫度探頭16檢測到的溫度，直至溫度儀11顯示的溫度滿足要求為止；當(dāng)物料的含水率小于要求的含水率時，適當(dāng)提高變頻電機(jī)2的頻率，縮短物料在U形隧道18內(nèi)的時間，同時調(diào)節(jié)減壓閥4，降低蒸汽壓力表3的壓力來降低溫度探頭16檢測到的溫度，直至溫度儀11顯示的溫度滿足要求為止。這樣，就通過調(diào)節(jié)螺旋體的驅(qū)動電機(jī)來改變物料在槽體的時間和改變U形隧道18內(nèi)壁的溫度，使物料達(dá)到最佳干燥狀態(tài)后，從卸料口9排出，進(jìn)入下一道工序，完成輸送和干燥目的。

為提高加熱系統(tǒng)5的加熱效果，設(shè)計了多路蒸汽輸入和冷凝水輸出系統(tǒng)，每路輸入輸出系統(tǒng)采用獨立控制。該設(shè)備運行時與前、后端設(shè)備同步運行、自動控制。

3 結(jié)論

本設(shè)計的煙塵螺旋輸送干燥設(shè)備改變了目前煙草粉塵不進(jìn)行干燥的工藝缺點，可實現(xiàn)同時完成輸送和干燥的功能、提高壓棒機(jī)的工作效率、使其適合包裝、運輸、貯存和再利用；同時，該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、設(shè)備布置靈活、安裝適應(yīng)性好、維修簡便、操作安全方便，是一種推廣應(yīng)用的粉塵干燥處理設(shè)備。

[1]朱文學(xué)，等.食品干燥原理與技術(shù)[M].科學(xué)出版社，2009.

TS452

A

1674-6708（2012）58-0022-01