卷煙廠聯(lián)合工房濾棒車間環(huán)境除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

安鵬啟

【摘 要】根據(jù)集中工藝除塵、綠色工房等技術(shù)要求，對某卷煙廠聯(lián)合工房濾棒車間的濾棒成型機(jī)組和發(fā)射機(jī)組的環(huán)境除塵進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施。改造后的系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)效益和工作環(huán)境上具有顯著優(yōu)勢， 降低了運(yùn)行成本，具有良好的可靠性、穩(wěn)定性和可調(diào)節(jié)性。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境除塵；綠色工房；可靠性；穩(wěn)定性；可調(diào)節(jié)性

某卷煙廠聯(lián)合工房聯(lián)合工房工程實(shí)施的濾棒車間成型、貯存、發(fā)射設(shè)備包括：9套KDF4、7套KDF3，YF171以及10套 YF27。

針對聯(lián)合工房工藝標(biāo)準(zhǔn)提高和改善作業(yè)環(huán)境的要求，濾棒成型和發(fā)射設(shè)備需要設(shè)計(jì)和建立多個(gè)集中除塵系統(tǒng)，包括針對濾棒成型機(jī)組一級開松工藝的絲束開松集中風(fēng)力除塵系統(tǒng)以及針對濾棒發(fā)射機(jī)組的集中風(fēng)力除塵系統(tǒng)。

這些系統(tǒng)的建立，改變了以往工藝設(shè)計(jì)中單機(jī)配備除塵裝置的常規(guī)做法，集中處理生產(chǎn)過程中的粉塵，降低了作業(yè)現(xiàn)場的揚(yáng)塵、噪聲和廢熱，改善了車間作業(yè)環(huán)境；在產(chǎn)生環(huán)境局部污染源的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置隔離罩或隔離間，通過負(fù)壓吸口和除塵管道將污染物收集至除塵房過濾沉降集中處理；并通過多種控制調(diào)節(jié)手段保證了系統(tǒng)的風(fēng)壓和風(fēng)量的穩(wěn)定性，高效節(jié)能，體現(xiàn)了新時(shí)期卷煙廠聯(lián)合工房濾棒車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)發(fā)展方向，達(dá)到了相關(guān)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工的較高水準(zhǔn)。

1.濾棒成型機(jī)組絲束開松集中風(fēng)力除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

濾棒的生產(chǎn)過程是把壓縮的醋酸纖維絲束經(jīng)過充分開松、張緊、松弛，以及添加增塑劑卷制成卷煙濾濾棒。因此，在成型加工過程中會產(chǎn)生一定程度的斷絲、短纖維及纖維屑脫落等碎絲，并且在絲束的生產(chǎn)過程中也會積留一些這樣的碎絲，絲束高速運(yùn)動帶動碎絲飄飛，從而產(chǎn)生“飛花”現(xiàn)象?！帮w花”彌漫在生產(chǎn)車間空氣中，對濾棒的質(zhì)量（吸阻、硬度、重量等）及機(jī)械運(yùn)動部件、電氣線路和生產(chǎn)現(xiàn)場、操作人員的健康等方面都有很大的影響。

我們在16臺成型機(jī)組的絲束高位一級開松工藝點(diǎn)設(shè)置負(fù)壓吸塵罩配置軟簾隔斷建立兩個(gè)相同配置的環(huán)境控制集中除塵系統(tǒng)，消除醋酸纖維絲束開松過程中產(chǎn)生的飛花。通過負(fù)壓除塵管道接入集中風(fēng)力除塵系統(tǒng)的吸塵罩在高位開松工藝點(diǎn)形成負(fù)壓抽吸效果，將工藝控制點(diǎn)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的“飛花”集中收集至除塵間布袋除塵器統(tǒng)一卸料處理。吸塵罩以下采用軟簾隔斷的方式既避免碎絲飛花逸出也滿足了進(jìn)出料和美觀的要求。

2.成型機(jī)組濾棒發(fā)射機(jī)集中風(fēng)力除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)施

YF27型濾棒氣力輸送裝置是常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司2006年自主研發(fā)的將儲存輸送裝置中的濾棒自動、高速、遠(yuǎn)距離傳輸給下游卷接機(jī)組的設(shè)備。該裝置由常德煙機(jī)公司依據(jù)卷煙自動生產(chǎn)線的工作特點(diǎn)研制，采用了對濾棒損傷較小的靜態(tài)發(fā)射原理，以在濾棒入口處形成盡量低的真空、在濾棒出口處形成盡量高的正壓（已經(jīng)過多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）。在電氣設(shè)計(jì)上采用獨(dú)立設(shè)計(jì)，PLC通過DP總線控制變頻器并讀取其工作狀態(tài)，簡化了控制線路，降低了故障率。該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，操作簡單，維護(hù)方便，并具有故障自動處理功能。技術(shù)參數(shù)：額定發(fā)射能力1500rods/min ，發(fā)射濾棒的規(guī)格Φ7.6mm～Φ8.0mm，噪音水平≤85dB（A），外型尺寸（L×W×H） 1200mm×1480mm×1940mm，發(fā)射單元數(shù)量max.6 units，功率消耗4.5KW ，壓縮空氣消耗量 90m3/h，整機(jī)重量2000kg。

借鑒已有的卷接設(shè)備工藝風(fēng)力供給方法及裝置的技術(shù)原理，對于數(shù)臺（套）濾棒發(fā)射機(jī)組，拆除單臺設(shè)備鼓輪原有的高壓風(fēng)機(jī)與除塵裝置，應(yīng)用風(fēng)力平衡調(diào)節(jié)技術(shù)，建立具有完善功能的集中風(fēng)力站替代濾棒發(fā)射機(jī)組原有的單機(jī)鼓輪工藝風(fēng)力系統(tǒng)，并通過風(fēng)力的傳輸與分配使各濾棒發(fā)射機(jī)組具有完善的風(fēng)力供給功能，從而保證濾棒發(fā)射機(jī)組鼓輪所需工藝風(fēng)力連續(xù)、有效、穩(wěn)定的供給。該系統(tǒng)具有風(fēng)力發(fā)生與供給、粉塵輸送與收集、風(fēng)力傳輸與調(diào)節(jié)及系統(tǒng)控制與管理等功能。

拆除廠方原有10臺YF27濾棒發(fā)射機(jī)組本身自帶的高負(fù)壓離心風(fēng)機(jī)之后，建立一個(gè)成型機(jī)組濾棒發(fā)射機(jī)集中風(fēng)力除塵系統(tǒng)。除塵系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速，自控系統(tǒng)采用PLC控制及觸摸屏監(jiān)控，在除塵主風(fēng)管上設(shè)置壓力傳感器，可實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的壓力變化。具體調(diào)節(jié)方法是：在觸摸屏上預(yù)先設(shè)置系統(tǒng)的風(fēng)壓值，壓力傳感器檢測到壓力值，PLC根據(jù)檢測值與設(shè)定值之間的變化以及開機(jī)臺數(shù)，自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使風(fēng)壓維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)，同時(shí)節(jié)能降耗。并且采用主管風(fēng)速實(shí)時(shí)監(jiān)控與自動補(bǔ)償方式，在系統(tǒng)內(nèi)濾棒發(fā)射機(jī)組開機(jī)臺數(shù)進(jìn)入極端工況（一般≤3臺），系統(tǒng)總風(fēng)量低于風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行工況區(qū)間時(shí)，開啟主管上設(shè)置的高阻尼自動補(bǔ)償裝置，保證風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)風(fēng)壓風(fēng)量滿足濾棒發(fā)射機(jī)組工藝風(fēng)力的供給。

3.濾棒成型工段除塵器的設(shè)計(jì)選用

濾棒車間的粉塵主要包括斷絲、短纖維及纖維屑脫落等碎絲，其特點(diǎn)為：

1）粉塵比重輕，在除塵箱體內(nèi)由于氣流的擾動而懸浮不易沉降；

2）粉塵在管道運(yùn)動中容易產(chǎn)生靜電，使短細(xì)醋酸纖維附著在過濾布袋上不容易反吹下來；

3）醋酸纖維為長條形粉塵，如果除塵器布袋間隙不合理的的話容易在兩個(gè)布袋間形成搭橋，引起除塵器箱體堵塞；

4）纏繞成團(tuán)后反吹下來的短細(xì)醋酸纖維有可能會堆積在傾角不夠大的灰斗內(nèi)壁上；

5）醋酸纖維有一定的吸水性，纏繞成團(tuán)后具有很強(qiáng)的韌性，極易纏繞堵塞旋轉(zhuǎn)式卸灰閥，導(dǎo)致卸灰閥故障。

根據(jù)以上主要特點(diǎn)，我們在選型中對此類除塵設(shè)備做了以下特別配置：

1）為解決粉塵靜電而產(chǎn)生的附著問題，選用防靜電覆膜濾料，并采用不銹鋼材質(zhì)的濾袋架；

2）短細(xì)醋酸纖維比重輕，過高的過濾風(fēng)速有可能使短細(xì)醋酸纖維附著在除塵濾袋上并在除塵器箱體內(nèi)懸浮且不易沉降，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，除塵器的過濾風(fēng)速取值≤1.6m/min；

3）將除塵器每個(gè)單元10條布袋改為8條布袋，增大除塵器布袋間的間隙，杜絕短細(xì)醋酸纖維粉塵在布袋間的搭橋現(xiàn)象；

4）為了增大除塵器灰斗的傾角，將該除塵器設(shè)計(jì)為單列單斗，并在灰斗內(nèi)壁采用增滑涂層，防止和減少短細(xì)醋酸纖維灰斗內(nèi)壁上的附著；

5）帶旋轉(zhuǎn)密封功能的卸灰機(jī)構(gòu)被醋酸纖維纏繞堵塞后會導(dǎo)致卸灰閥停轉(zhuǎn)甚至燒毀卸灰閥電機(jī)，考慮濾棒成型工段各系統(tǒng)的塵量不大，不需要連續(xù)卸灰，改用配置手動插板閥且密封性較好的粉塵收集桶，在交接班時(shí)由人工傾倒，以解決卸灰和粉塵收集轉(zhuǎn)運(yùn)的問題。

該類型除塵器在各系統(tǒng)投產(chǎn)之后保持長期可靠穩(wěn)定運(yùn)行，粉塵分離效果良好，設(shè)備維護(hù)簡單，徹底為用戶解決了相關(guān)纖維狀粉塵處理的問題。

4.結(jié)論

聯(lián)合工房濾棒車間的各個(gè)除塵系統(tǒng)根據(jù)業(yè)主方的要求分階段實(shí)施，解決了項(xiàng)目實(shí)施工程中多機(jī)型系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)備選型，醋酸纖維粉塵處理用布袋除塵器選用等技術(shù)難題，并且采用了總管和機(jī)臺對應(yīng)補(bǔ)風(fēng)、機(jī)臺工藝管道停機(jī)關(guān)閉、風(fēng)機(jī)變頻控制、除塵房消聲降噪等綠色工房技術(shù)措施，取得了良好的技術(shù)效果和社會效應(yīng)。