低能耗柔性混絲機(jī)的應(yīng)用

陳占民++霍開玲++戈方++武小松

摘 要：煙絲摻配是卷煙生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，柔性混絲機(jī)可以有效增加煙絲摻配后的均勻性以及煙絲結(jié)構(gòu)的合理性，提高煙支卷接質(zhì)量；但也存在一些問題，比如能耗較大，對恒溫恒濕環(huán)境影響較大等。針對這些問題，提出了一種Circulate-Airflow系統(tǒng)加入到柔性混絲機(jī)中的方法，優(yōu)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，同時滿足摻配工藝的要求。

關(guān)鍵詞：煙絲摻配 Circulate-Airflow系統(tǒng) 松散處理 降耗

中圖分類號：TS432 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0031-02＼

1 技術(shù)背景

煙絲摻配是卷煙生產(chǎn)分組加工的重要環(huán)節(jié)，也是決定卷煙質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。煙絲比例摻配的工藝任務(wù)是將氣流烘絲機(jī)和薄板烘絲機(jī)兩種設(shè)備處理后的煙絲按照產(chǎn)品配方設(shè)計要求，準(zhǔn)確、均勻地?fù)脚湓谝黄?。各廠家有著不同的摻配工藝流程，無論哪種工藝流程，都要求煙絲的配比要穩(wěn)定，煙絲的分布要均勻。由于氣流烘絲機(jī)和薄板烘絲機(jī)在烘絲的過程中會形成一些絲團(tuán)和結(jié)塊，導(dǎo)致滾筒加香不均勻，卷接后煙支的重量、吸阻偏差較大等一系列問題[1]。以前不同煙絲的摻配主要存在的問題是物料分層和存在結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，即使通過加香機(jī)的翻滾和攪拌，其摻配的均勻性仍很不樂觀。

在卷煙生產(chǎn)過程中，柔性混絲機(jī)，因其具有較好的煙絲摻配、松散及剔除雜物的作用，被越來越多的應(yīng)用到卷煙廠摻配工藝段上，其具體作用是：（1）剔除煙絲中的梗頭、梗簽、片、團(tuán)等雜物；（2）把煙絲在烘絲過程中 ，因煙絲的翻滾、纏繞結(jié)成的絲團(tuán)打開，把長絲打短，提高煙絲結(jié)構(gòu)的均勻度；（3）保證氣流烘絲機(jī)和薄板烘絲機(jī)兩種設(shè)備處理后的煙絲按照產(chǎn)品配方設(shè)計要求，準(zhǔn)確、均勻地?fù)脚湓谝黄穑唬?）去除煙絲中的煙沫及粉塵。

柔性混絲機(jī)才有兩路進(jìn)料的方式，進(jìn)料設(shè)備為條形篩，物料經(jīng)過條形篩進(jìn)行松散，沒有松散開的絲團(tuán)經(jīng)過打輥裝置進(jìn)行強(qiáng)制打散，絲團(tuán)解開，長絲打短。兩路物料進(jìn)入風(fēng)選箱體進(jìn)行風(fēng)選。在側(cè)向進(jìn)風(fēng)和垂直進(jìn)風(fēng)的聯(lián)合作用下對物料進(jìn)行漂選和浮選[3]，雜物從出雜斗處落下，兩種不同的物料在風(fēng)的作用下無序的落到出料底帶上，完成均勻摻配。

目前，柔性混絲機(jī)設(shè)備還存一些不足之處：（1）除灰管路長，除灰風(fēng)量大，導(dǎo)致系統(tǒng)壓損比較大，除灰能耗較大。（2）設(shè)備運行過程中，大量的除灰風(fēng)從摻配間吸出排入大氣，車間內(nèi)需要隨時補入大量的新風(fēng)，而卷煙廠摻配間內(nèi)的溫度和空氣濕度基本恒定，需要用空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以增大了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。（3）在風(fēng)選烘后煙絲時，因全部使用環(huán)境風(fēng)冷卻煙絲，導(dǎo)致部分煙絲降溫速度過快，煙絲容易造碎。（4）由于設(shè)備需要的除灰風(fēng)量較大，物料的料氣會有部分損失。

因此，在保證混絲機(jī)風(fēng)選效果和摻配效果的基礎(chǔ)上，減小除灰風(fēng)量，降低能耗以及減少溫度降低幅度就顯得很有必要了。柔性混絲機(jī)的circulate-airflow系統(tǒng)設(shè)計，可以很好的彌補上述不足。

2 技術(shù)方案

把柔性混絲機(jī)除灰管道引至緩沖風(fēng)箱，通過緩沖風(fēng)箱、風(fēng)屏等組件，把進(jìn)入緩沖風(fēng)箱的風(fēng)均勻后，經(jīng)由編織網(wǎng)狀皮帶機(jī)進(jìn)入出雜斗，對物料進(jìn)行風(fēng)選后，除灰風(fēng)經(jīng)過混絲機(jī)轉(zhuǎn)網(wǎng)進(jìn)入circulate-airflow系統(tǒng)管道，形成一個環(huán)路。在風(fēng)機(jī)出口的切線方向位置引一路除灰風(fēng)管進(jìn)入集中除灰，減少設(shè)備中的粉塵。達(dá)到90%的風(fēng)內(nèi)部流動，10%風(fēng)集中除灰的一種平衡狀態(tài)。

3 方案實施

如圖1所示，在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加一臺離心風(fēng)機(jī)（15）及管道（3），在風(fēng)機(jī)出口增加一套緩沖風(fēng)箱（13），在出雜斗下方增加一套編織網(wǎng)狀皮帶機(jī)及出雜氣鎖（12）。

把混絲機(jī)除灰管道通過管道（3）連接離心風(fēng)機(jī)（15），在離心風(fēng)機(jī)（15）的作用下，讓除灰風(fēng)通過緩沖風(fēng)箱以及導(dǎo)風(fēng)板（13），經(jīng)過全密封編織網(wǎng)狀皮帶（12），從混絲機(jī)除雜斗（11）的底部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入。離心風(fēng)機(jī)放置在混絲機(jī)進(jìn)料振篩下方，有效的減少占地面積，不會占用其他設(shè)備空間，也不會影響工藝線的整體布局。

離心風(fēng)機(jī)（15）的出風(fēng)口風(fēng)速較高且為正壓風(fēng)，直接與柔性混絲機(jī)除雜斗（11）底部進(jìn)風(fēng)口連接，會導(dǎo)致出雜斗內(nèi)風(fēng)速不均勻，影響就混絲機(jī)的風(fēng)選效果。因此，在離心風(fēng)機(jī)（15）與混絲機(jī)除雜斗（11）之間，用緩沖風(fēng)箱（13）連接，在緩沖風(fēng)箱內(nèi)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板一組，其作用是降低風(fēng)速并均勻進(jìn)入出雜斗（11）的進(jìn)風(fēng)；同時還可以降低離心風(fēng)機(jī)的噪音。

為了進(jìn)一步驗證緩沖風(fēng)箱以及導(dǎo)風(fēng)板的勻風(fēng)效果，我們對緩沖風(fēng)箱以及混絲機(jī)的出雜斗內(nèi)部風(fēng)速分布進(jìn)行Fluent仿真模擬分析，分析圖如圖2所示。

從兩幅關(guān)鍵位置的仿真模擬圖可以看出，circulate-airflow系統(tǒng)采用垂直進(jìn)風(fēng)的方式，各位置斷面風(fēng)速更加均勻，更加有利于風(fēng)選。

為了保證circulate-airflow能夠順利進(jìn)入混絲機(jī)出雜斗（11）而同時設(shè)備剔除出的梗簽等雜物能夠順利排出，我們在出雜斗下方增加一套全密封編織網(wǎng)狀皮帶以及出料氣鎖裝置，氣力緩沖箱內(nèi)的風(fēng)通過編織網(wǎng)狀皮帶進(jìn)入混絲機(jī)的出雜斗（11）。編織網(wǎng)狀皮帶選用的是16目尼龍材質(zhì)網(wǎng)狀皮帶，能夠保證circulate-airflow順利通過，而風(fēng)選出的雜物通過轉(zhuǎn)動的編織網(wǎng)狀皮帶，經(jīng)由出料氣鎖排出。這個裝置是全密封的，能夠保證粉塵不會外溢，保證現(xiàn)場環(huán)境的清潔。

編織網(wǎng)狀皮帶以及其支撐板組件等又會形成一組風(fēng)屏，進(jìn)一步均勻進(jìn)入風(fēng)選機(jī)出雜斗（11）的風(fēng)速，保證出雜斗處的風(fēng)向的合理性，從而保證柔性混絲機(jī)的風(fēng)選效果。

進(jìn)入集中除灰的除灰風(fēng)管（14）位于離心風(fēng)機(jī)（15）出口位置（靠下側(cè)）。由于風(fēng)機(jī)離心力的作用[2]，灰塵一般沿著風(fēng)機(jī)壁切線方向進(jìn)入管道，在這個地方灰塵濃度最大，這樣可以保證用10%的除灰風(fēng)盡可能多的帶走設(shè)備中的灰塵，避免設(shè)備中灰塵殘留量過大的問題。

為了進(jìn)一步均勻混絲箱體（2）內(nèi)的風(fēng)速，保證風(fēng)選時在箱體橫截面上風(fēng)向的均勻性，混絲機(jī)設(shè)備上箱采用雙轉(zhuǎn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)網(wǎng)對稱出風(fēng)，使箱體內(nèi)的風(fēng)速更加均勻，并有效降低本機(jī)壓損。

4 設(shè)備改進(jìn)后的特點

（1）本機(jī)能耗降低：改進(jìn)之前，設(shè)備的除灰點位于除灰房，隨著除灰管道長度的增加，其壓損也對應(yīng)的增加，所以除灰風(fēng)機(jī)在選型時必須考慮到除灰管道的壓損，在保證風(fēng)量保持不變的情況下，風(fēng)機(jī)的功率會很大，加入circulate- airflow后，風(fēng)機(jī)位于柔性混絲機(jī)旁邊，其風(fēng)機(jī)的功率大大的減小。

（2）由于設(shè)備內(nèi)有90%的風(fēng)在設(shè)備內(nèi)自流動，設(shè)備內(nèi)補進(jìn)的新風(fēng)少，對廠房恒溫恒濕環(huán)境影響減小，從而減小了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

（3）由于設(shè)備內(nèi)有90%的風(fēng)在設(shè)備內(nèi)自流動，物料水分、溫度以及煙絲的料氣損失減小，保證了煙絲的吸味和耐加工性[4]。

（4）改進(jìn)后的混絲機(jī)在結(jié)構(gòu)和原理上與未帶circulate-airflow系統(tǒng)相同，經(jīng)試驗，其混絲的均勻性和風(fēng)選效果沒有變化。

（5）除灰點設(shè)置在風(fēng)機(jī)出口處，保證了用10%的除灰風(fēng)盡可能多的帶走circulate-airflow系統(tǒng)中的灰塵，避免circulate-airflow系統(tǒng)中灰塵濃度過大的問題。

（6）采用雙轉(zhuǎn)網(wǎng)，設(shè)備整各個系統(tǒng)壓損降低。

5 結(jié)論與討論

經(jīng)過理論的驗證及在煙廠的試驗測試，加入circulate-airflow系統(tǒng)的柔性混絲機(jī)不僅很好的解決未帶circulate- airflow系統(tǒng)所存在的不足之處，同時這種改進(jìn)方法也響應(yīng)了各個煙廠降耗減排的口號，對以后柔性混絲機(jī)的推廣以及摻配工藝的改善具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 董志剛，周兆莊，王青海.摻配用再造煙煙絲松散機(jī)的設(shè)計[C]//中國煙草學(xué)會論文集.鄭州：中國煙草學(xué)會工業(yè)專業(yè)委員會，2006.

[2] 孫一堅.簡明通風(fēng)設(shè)計手冊（第七章）.通風(fēng)機(jī)[M].中國建筑工業(yè)出版社，1997.

[3] 黃標(biāo).煙葉的氣力輸送和浮選.氣力輸送在卷煙工業(yè)中的應(yīng)用[M].輕工業(yè)出版社，1986.

[4] 國家煙草專賣局.卷煙工藝規(guī)范[M].中央文獻(xiàn)出版社，2003.

摘 要：煙絲摻配是卷煙生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，柔性混絲機(jī)可以有效增加煙絲摻配后的均勻性以及煙絲結(jié)構(gòu)的合理性，提高煙支卷接質(zhì)量；但也存在一些問題，比如能耗較大，對恒溫恒濕環(huán)境影響較大等。針對這些問題，提出了一種Circulate-Airflow系統(tǒng)加入到柔性混絲機(jī)中的方法，優(yōu)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，同時滿足摻配工藝的要求。

關(guān)鍵詞：煙絲摻配 Circulate-Airflow系統(tǒng) 松散處理 降耗

中圖分類號：TS432 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0031-02＼

1 技術(shù)背景

煙絲摻配是卷煙生產(chǎn)分組加工的重要環(huán)節(jié)，也是決定卷煙質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。煙絲比例摻配的工藝任務(wù)是將氣流烘絲機(jī)和薄板烘絲機(jī)兩種設(shè)備處理后的煙絲按照產(chǎn)品配方設(shè)計要求，準(zhǔn)確、均勻地?fù)脚湓谝黄稹８鲝S家有著不同的摻配工藝流程，無論哪種工藝流程，都要求煙絲的配比要穩(wěn)定，煙絲的分布要均勻。由于氣流烘絲機(jī)和薄板烘絲機(jī)在烘絲的過程中會形成一些絲團(tuán)和結(jié)塊，導(dǎo)致滾筒加香不均勻，卷接后煙支的重量、吸阻偏差較大等一系列問題[1]。以前不同煙絲的摻配主要存在的問題是物料分層和存在結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，即使通過加香機(jī)的翻滾和攪拌，其摻配的均勻性仍很不樂觀。

在卷煙生產(chǎn)過程中，柔性混絲機(jī)，因其具有較好的煙絲摻配、松散及剔除雜物的作用，被越來越多的應(yīng)用到卷煙廠摻配工藝段上，其具體作用是：（1）剔除煙絲中的梗頭、梗簽、片、團(tuán)等雜物；（2）把煙絲在烘絲過程中 ，因煙絲的翻滾、纏繞結(jié)成的絲團(tuán)打開，把長絲打短，提高煙絲結(jié)構(gòu)的均勻度；（3）保證氣流烘絲機(jī)和薄板烘絲機(jī)兩種設(shè)備處理后的煙絲按照產(chǎn)品配方設(shè)計要求，準(zhǔn)確、均勻地?fù)脚湓谝黄?；?）去除煙絲中的煙沫及粉塵。

柔性混絲機(jī)才有兩路進(jìn)料的方式，進(jìn)料設(shè)備為條形篩，物料經(jīng)過條形篩進(jìn)行松散，沒有松散開的絲團(tuán)經(jīng)過打輥裝置進(jìn)行強(qiáng)制打散，絲團(tuán)解開，長絲打短。兩路物料進(jìn)入風(fēng)選箱體進(jìn)行風(fēng)選。在側(cè)向進(jìn)風(fēng)和垂直進(jìn)風(fēng)的聯(lián)合作用下對物料進(jìn)行漂選和浮選[3]，雜物從出雜斗處落下，兩種不同的物料在風(fēng)的作用下無序的落到出料底帶上，完成均勻摻配。

目前，柔性混絲機(jī)設(shè)備還存一些不足之處：（1）除灰管路長，除灰風(fēng)量大，導(dǎo)致系統(tǒng)壓損比較大，除灰能耗較大。（2）設(shè)備運行過程中，大量的除灰風(fēng)從摻配間吸出排入大氣，車間內(nèi)需要隨時補入大量的新風(fēng)，而卷煙廠摻配間內(nèi)的溫度和空氣濕度基本恒定，需要用空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以增大了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。（3）在風(fēng)選烘后煙絲時，因全部使用環(huán)境風(fēng)冷卻煙絲，導(dǎo)致部分煙絲降溫速度過快，煙絲容易造碎。（4）由于設(shè)備需要的除灰風(fēng)量較大，物料的料氣會有部分損失。

因此，在保證混絲機(jī)風(fēng)選效果和摻配效果的基礎(chǔ)上，減小除灰風(fēng)量，降低能耗以及減少溫度降低幅度就顯得很有必要了。柔性混絲機(jī)的circulate-airflow系統(tǒng)設(shè)計，可以很好的彌補上述不足。

2 技術(shù)方案

把柔性混絲機(jī)除灰管道引至緩沖風(fēng)箱，通過緩沖風(fēng)箱、風(fēng)屏等組件，把進(jìn)入緩沖風(fēng)箱的風(fēng)均勻后，經(jīng)由編織網(wǎng)狀皮帶機(jī)進(jìn)入出雜斗，對物料進(jìn)行風(fēng)選后，除灰風(fēng)經(jīng)過混絲機(jī)轉(zhuǎn)網(wǎng)進(jìn)入circulate-airflow系統(tǒng)管道，形成一個環(huán)路。在風(fēng)機(jī)出口的切線方向位置引一路除灰風(fēng)管進(jìn)入集中除灰，減少設(shè)備中的粉塵。達(dá)到90%的風(fēng)內(nèi)部流動，10%風(fēng)集中除灰的一種平衡狀態(tài)。

3 方案實施

如圖1所示，在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加一臺離心風(fēng)機(jī)（15）及管道（3），在風(fēng)機(jī)出口增加一套緩沖風(fēng)箱（13），在出雜斗下方增加一套編織網(wǎng)狀皮帶機(jī)及出雜氣鎖（12）。

把混絲機(jī)除灰管道通過管道（3）連接離心風(fēng)機(jī)（15），在離心風(fēng)機(jī)（15）的作用下，讓除灰風(fēng)通過緩沖風(fēng)箱以及導(dǎo)風(fēng)板（13），經(jīng)過全密封編織網(wǎng)狀皮帶（12），從混絲機(jī)除雜斗（11）的底部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入。離心風(fēng)機(jī)放置在混絲機(jī)進(jìn)料振篩下方，有效的減少占地面積，不會占用其他設(shè)備空間，也不會影響工藝線的整體布局。

離心風(fēng)機(jī)（15）的出風(fēng)口風(fēng)速較高且為正壓風(fēng)，直接與柔性混絲機(jī)除雜斗（11）底部進(jìn)風(fēng)口連接，會導(dǎo)致出雜斗內(nèi)風(fēng)速不均勻，影響就混絲機(jī)的風(fēng)選效果。因此，在離心風(fēng)機(jī)（15）與混絲機(jī)除雜斗（11）之間，用緩沖風(fēng)箱（13）連接，在緩沖風(fēng)箱內(nèi)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板一組，其作用是降低風(fēng)速并均勻進(jìn)入出雜斗（11）的進(jìn)風(fēng)；同時還可以降低離心風(fēng)機(jī)的噪音。

為了進(jìn)一步驗證緩沖風(fēng)箱以及導(dǎo)風(fēng)板的勻風(fēng)效果，我們對緩沖風(fēng)箱以及混絲機(jī)的出雜斗內(nèi)部風(fēng)速分布進(jìn)行Fluent仿真模擬分析，分析圖如圖2所示。

從兩幅關(guān)鍵位置的仿真模擬圖可以看出，circulate-airflow系統(tǒng)采用垂直進(jìn)風(fēng)的方式，各位置斷面風(fēng)速更加均勻，更加有利于風(fēng)選。

為了保證circulate-airflow能夠順利進(jìn)入混絲機(jī)出雜斗（11）而同時設(shè)備剔除出的梗簽等雜物能夠順利排出，我們在出雜斗下方增加一套全密封編織網(wǎng)狀皮帶以及出料氣鎖裝置，氣力緩沖箱內(nèi)的風(fēng)通過編織網(wǎng)狀皮帶進(jìn)入混絲機(jī)的出雜斗（11）。編織網(wǎng)狀皮帶選用的是16目尼龍材質(zhì)網(wǎng)狀皮帶，能夠保證circulate-airflow順利通過，而風(fēng)選出的雜物通過轉(zhuǎn)動的編織網(wǎng)狀皮帶，經(jīng)由出料氣鎖排出。這個裝置是全密封的，能夠保證粉塵不會外溢，保證現(xiàn)場環(huán)境的清潔。

編織網(wǎng)狀皮帶以及其支撐板組件等又會形成一組風(fēng)屏，進(jìn)一步均勻進(jìn)入風(fēng)選機(jī)出雜斗（11）的風(fēng)速，保證出雜斗處的風(fēng)向的合理性，從而保證柔性混絲機(jī)的風(fēng)選效果。

進(jìn)入集中除灰的除灰風(fēng)管（14）位于離心風(fēng)機(jī)（15）出口位置（靠下側(cè)）。由于風(fēng)機(jī)離心力的作用[2]，灰塵一般沿著風(fēng)機(jī)壁切線方向進(jìn)入管道，在這個地方灰塵濃度最大，這樣可以保證用10%的除灰風(fēng)盡可能多的帶走設(shè)備中的灰塵，避免設(shè)備中灰塵殘留量過大的問題。

為了進(jìn)一步均勻混絲箱體（2）內(nèi)的風(fēng)速，保證風(fēng)選時在箱體橫截面上風(fēng)向的均勻性，混絲機(jī)設(shè)備上箱采用雙轉(zhuǎn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)網(wǎng)對稱出風(fēng)，使箱體內(nèi)的風(fēng)速更加均勻，并有效降低本機(jī)壓損。

4 設(shè)備改進(jìn)后的特點

（1）本機(jī)能耗降低：改進(jìn)之前，設(shè)備的除灰點位于除灰房，隨著除灰管道長度的增加，其壓損也對應(yīng)的增加，所以除灰風(fēng)機(jī)在選型時必須考慮到除灰管道的壓損，在保證風(fēng)量保持不變的情況下，風(fēng)機(jī)的功率會很大，加入circulate- airflow后，風(fēng)機(jī)位于柔性混絲機(jī)旁邊，其風(fēng)機(jī)的功率大大的減小。

（2）由于設(shè)備內(nèi)有90%的風(fēng)在設(shè)備內(nèi)自流動，設(shè)備內(nèi)補進(jìn)的新風(fēng)少，對廠房恒溫恒濕環(huán)境影響減小，從而減小了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

（3）由于設(shè)備內(nèi)有90%的風(fēng)在設(shè)備內(nèi)自流動，物料水分、溫度以及煙絲的料氣損失減小，保證了煙絲的吸味和耐加工性[4]。

（4）改進(jìn)后的混絲機(jī)在結(jié)構(gòu)和原理上與未帶circulate-airflow系統(tǒng)相同，經(jīng)試驗，其混絲的均勻性和風(fēng)選效果沒有變化。

（5）除灰點設(shè)置在風(fēng)機(jī)出口處，保證了用10%的除灰風(fēng)盡可能多的帶走circulate-airflow系統(tǒng)中的灰塵，避免circulate-airflow系統(tǒng)中灰塵濃度過大的問題。

（6）采用雙轉(zhuǎn)網(wǎng)，設(shè)備整各個系統(tǒng)壓損降低。

5 結(jié)論與討論

經(jīng)過理論的驗證及在煙廠的試驗測試，加入circulate-airflow系統(tǒng)的柔性混絲機(jī)不僅很好的解決未帶circulate- airflow系統(tǒng)所存在的不足之處，同時這種改進(jìn)方法也響應(yīng)了各個煙廠降耗減排的口號，對以后柔性混絲機(jī)的推廣以及摻配工藝的改善具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 董志剛，周兆莊，王青海.摻配用再造煙煙絲松散機(jī)的設(shè)計[C]//中國煙草學(xué)會論文集.鄭州：中國煙草學(xué)會工業(yè)專業(yè)委員會，2006.

[2] 孫一堅.簡明通風(fēng)設(shè)計手冊（第七章）.通風(fēng)機(jī)[M].中國建筑工業(yè)出版社，1997.

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[4] 國家煙草專賣局.卷煙工藝規(guī)范[M].中央文獻(xiàn)出版社，2003.

摘 要：煙絲摻配是卷煙生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，柔性混絲機(jī)可以有效增加煙絲摻配后的均勻性以及煙絲結(jié)構(gòu)的合理性，提高煙支卷接質(zhì)量；但也存在一些問題，比如能耗較大，對恒溫恒濕環(huán)境影響較大等。針對這些問題，提出了一種Circulate-Airflow系統(tǒng)加入到柔性混絲機(jī)中的方法，優(yōu)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，同時滿足摻配工藝的要求。

關(guān)鍵詞：煙絲摻配 Circulate-Airflow系統(tǒng) 松散處理 降耗

中圖分類號：TS432 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0031-02＼

1 技術(shù)背景

煙絲摻配是卷煙生產(chǎn)分組加工的重要環(huán)節(jié)，也是決定卷煙質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。煙絲比例摻配的工藝任務(wù)是將氣流烘絲機(jī)和薄板烘絲機(jī)兩種設(shè)備處理后的煙絲按照產(chǎn)品配方設(shè)計要求，準(zhǔn)確、均勻地?fù)脚湓谝黄?。各廠家有著不同的摻配工藝流程，無論哪種工藝流程，都要求煙絲的配比要穩(wěn)定，煙絲的分布要均勻。由于氣流烘絲機(jī)和薄板烘絲機(jī)在烘絲的過程中會形成一些絲團(tuán)和結(jié)塊，導(dǎo)致滾筒加香不均勻，卷接后煙支的重量、吸阻偏差較大等一系列問題[1]。以前不同煙絲的摻配主要存在的問題是物料分層和存在結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，即使通過加香機(jī)的翻滾和攪拌，其摻配的均勻性仍很不樂觀。

在卷煙生產(chǎn)過程中，柔性混絲機(jī)，因其具有較好的煙絲摻配、松散及剔除雜物的作用，被越來越多的應(yīng)用到卷煙廠摻配工藝段上，其具體作用是：（1）剔除煙絲中的梗頭、梗簽、片、團(tuán)等雜物；（2）把煙絲在烘絲過程中 ，因煙絲的翻滾、纏繞結(jié)成的絲團(tuán)打開，把長絲打短，提高煙絲結(jié)構(gòu)的均勻度；（3）保證氣流烘絲機(jī)和薄板烘絲機(jī)兩種設(shè)備處理后的煙絲按照產(chǎn)品配方設(shè)計要求，準(zhǔn)確、均勻地?fù)脚湓谝黄穑唬?）去除煙絲中的煙沫及粉塵。

柔性混絲機(jī)才有兩路進(jìn)料的方式，進(jìn)料設(shè)備為條形篩，物料經(jīng)過條形篩進(jìn)行松散，沒有松散開的絲團(tuán)經(jīng)過打輥裝置進(jìn)行強(qiáng)制打散，絲團(tuán)解開，長絲打短。兩路物料進(jìn)入風(fēng)選箱體進(jìn)行風(fēng)選。在側(cè)向進(jìn)風(fēng)和垂直進(jìn)風(fēng)的聯(lián)合作用下對物料進(jìn)行漂選和浮選[3]，雜物從出雜斗處落下，兩種不同的物料在風(fēng)的作用下無序的落到出料底帶上，完成均勻摻配。

目前，柔性混絲機(jī)設(shè)備還存一些不足之處：（1）除灰管路長，除灰風(fēng)量大，導(dǎo)致系統(tǒng)壓損比較大，除灰能耗較大。（2）設(shè)備運行過程中，大量的除灰風(fēng)從摻配間吸出排入大氣，車間內(nèi)需要隨時補入大量的新風(fēng)，而卷煙廠摻配間內(nèi)的溫度和空氣濕度基本恒定，需要用空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以增大了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。（3）在風(fēng)選烘后煙絲時，因全部使用環(huán)境風(fēng)冷卻煙絲，導(dǎo)致部分煙絲降溫速度過快，煙絲容易造碎。（4）由于設(shè)備需要的除灰風(fēng)量較大，物料的料氣會有部分損失。

因此，在保證混絲機(jī)風(fēng)選效果和摻配效果的基礎(chǔ)上，減小除灰風(fēng)量，降低能耗以及減少溫度降低幅度就顯得很有必要了。柔性混絲機(jī)的circulate-airflow系統(tǒng)設(shè)計，可以很好的彌補上述不足。

2 技術(shù)方案

把柔性混絲機(jī)除灰管道引至緩沖風(fēng)箱，通過緩沖風(fēng)箱、風(fēng)屏等組件，把進(jìn)入緩沖風(fēng)箱的風(fēng)均勻后，經(jīng)由編織網(wǎng)狀皮帶機(jī)進(jìn)入出雜斗，對物料進(jìn)行風(fēng)選后，除灰風(fēng)經(jīng)過混絲機(jī)轉(zhuǎn)網(wǎng)進(jìn)入circulate-airflow系統(tǒng)管道，形成一個環(huán)路。在風(fēng)機(jī)出口的切線方向位置引一路除灰風(fēng)管進(jìn)入集中除灰，減少設(shè)備中的粉塵。達(dá)到90%的風(fēng)內(nèi)部流動，10%風(fēng)集中除灰的一種平衡狀態(tài)。

3 方案實施

如圖1所示，在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加一臺離心風(fēng)機(jī)（15）及管道（3），在風(fēng)機(jī)出口增加一套緩沖風(fēng)箱（13），在出雜斗下方增加一套編織網(wǎng)狀皮帶機(jī)及出雜氣鎖（12）。

把混絲機(jī)除灰管道通過管道（3）連接離心風(fēng)機(jī)（15），在離心風(fēng)機(jī)（15）的作用下，讓除灰風(fēng)通過緩沖風(fēng)箱以及導(dǎo)風(fēng)板（13），經(jīng)過全密封編織網(wǎng)狀皮帶（12），從混絲機(jī)除雜斗（11）的底部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入。離心風(fēng)機(jī)放置在混絲機(jī)進(jìn)料振篩下方，有效的減少占地面積，不會占用其他設(shè)備空間，也不會影響工藝線的整體布局。

離心風(fēng)機(jī)（15）的出風(fēng)口風(fēng)速較高且為正壓風(fēng)，直接與柔性混絲機(jī)除雜斗（11）底部進(jìn)風(fēng)口連接，會導(dǎo)致出雜斗內(nèi)風(fēng)速不均勻，影響就混絲機(jī)的風(fēng)選效果。因此，在離心風(fēng)機(jī)（15）與混絲機(jī)除雜斗（11）之間，用緩沖風(fēng)箱（13）連接，在緩沖風(fēng)箱內(nèi)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板一組，其作用是降低風(fēng)速并均勻進(jìn)入出雜斗（11）的進(jìn)風(fēng)；同時還可以降低離心風(fēng)機(jī)的噪音。

為了進(jìn)一步驗證緩沖風(fēng)箱以及導(dǎo)風(fēng)板的勻風(fēng)效果，我們對緩沖風(fēng)箱以及混絲機(jī)的出雜斗內(nèi)部風(fēng)速分布進(jìn)行Fluent仿真模擬分析，分析圖如圖2所示。

從兩幅關(guān)鍵位置的仿真模擬圖可以看出，circulate-airflow系統(tǒng)采用垂直進(jìn)風(fēng)的方式，各位置斷面風(fēng)速更加均勻，更加有利于風(fēng)選。

為了保證circulate-airflow能夠順利進(jìn)入混絲機(jī)出雜斗（11）而同時設(shè)備剔除出的梗簽等雜物能夠順利排出，我們在出雜斗下方增加一套全密封編織網(wǎng)狀皮帶以及出料氣鎖裝置，氣力緩沖箱內(nèi)的風(fēng)通過編織網(wǎng)狀皮帶進(jìn)入混絲機(jī)的出雜斗（11）。編織網(wǎng)狀皮帶選用的是16目尼龍材質(zhì)網(wǎng)狀皮帶，能夠保證circulate-airflow順利通過，而風(fēng)選出的雜物通過轉(zhuǎn)動的編織網(wǎng)狀皮帶，經(jīng)由出料氣鎖排出。這個裝置是全密封的，能夠保證粉塵不會外溢，保證現(xiàn)場環(huán)境的清潔。

編織網(wǎng)狀皮帶以及其支撐板組件等又會形成一組風(fēng)屏，進(jìn)一步均勻進(jìn)入風(fēng)選機(jī)出雜斗（11）的風(fēng)速，保證出雜斗處的風(fēng)向的合理性，從而保證柔性混絲機(jī)的風(fēng)選效果。

進(jìn)入集中除灰的除灰風(fēng)管（14）位于離心風(fēng)機(jī)（15）出口位置（靠下側(cè)）。由于風(fēng)機(jī)離心力的作用[2]，灰塵一般沿著風(fēng)機(jī)壁切線方向進(jìn)入管道，在這個地方灰塵濃度最大，這樣可以保證用10%的除灰風(fēng)盡可能多的帶走設(shè)備中的灰塵，避免設(shè)備中灰塵殘留量過大的問題。

為了進(jìn)一步均勻混絲箱體（2）內(nèi)的風(fēng)速，保證風(fēng)選時在箱體橫截面上風(fēng)向的均勻性，混絲機(jī)設(shè)備上箱采用雙轉(zhuǎn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)網(wǎng)對稱出風(fēng)，使箱體內(nèi)的風(fēng)速更加均勻，并有效降低本機(jī)壓損。

4 設(shè)備改進(jìn)后的特點

（1）本機(jī)能耗降低：改進(jìn)之前，設(shè)備的除灰點位于除灰房，隨著除灰管道長度的增加，其壓損也對應(yīng)的增加，所以除灰風(fēng)機(jī)在選型時必須考慮到除灰管道的壓損，在保證風(fēng)量保持不變的情況下，風(fēng)機(jī)的功率會很大，加入circulate- airflow后，風(fēng)機(jī)位于柔性混絲機(jī)旁邊，其風(fēng)機(jī)的功率大大的減小。

（2）由于設(shè)備內(nèi)有90%的風(fēng)在設(shè)備內(nèi)自流動，設(shè)備內(nèi)補進(jìn)的新風(fēng)少，對廠房恒溫恒濕環(huán)境影響減小，從而減小了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

（3）由于設(shè)備內(nèi)有90%的風(fēng)在設(shè)備內(nèi)自流動，物料水分、溫度以及煙絲的料氣損失減小，保證了煙絲的吸味和耐加工性[4]。

（4）改進(jìn)后的混絲機(jī)在結(jié)構(gòu)和原理上與未帶circulate-airflow系統(tǒng)相同，經(jīng)試驗，其混絲的均勻性和風(fēng)選效果沒有變化。

（5）除灰點設(shè)置在風(fēng)機(jī)出口處，保證了用10%的除灰風(fēng)盡可能多的帶走circulate-airflow系統(tǒng)中的灰塵，避免circulate-airflow系統(tǒng)中灰塵濃度過大的問題。

（6）采用雙轉(zhuǎn)網(wǎng)，設(shè)備整各個系統(tǒng)壓損降低。

5 結(jié)論與討論

經(jīng)過理論的驗證及在煙廠的試驗測試，加入circulate-airflow系統(tǒng)的柔性混絲機(jī)不僅很好的解決未帶circulate- airflow系統(tǒng)所存在的不足之處，同時這種改進(jìn)方法也響應(yīng)了各個煙廠降耗減排的口號，對以后柔性混絲機(jī)的推廣以及摻配工藝的改善具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 董志剛，周兆莊，王青海.摻配用再造煙煙絲松散機(jī)的設(shè)計[C]//中國煙草學(xué)會論文集.鄭州：中國煙草學(xué)會工業(yè)專業(yè)委員會，2006.

[2] 孫一堅.簡明通風(fēng)設(shè)計手冊（第七章）.通風(fēng)機(jī)[M].中國建筑工業(yè)出版社，1997.

[3] 黃標(biāo).煙葉的氣力輸送和浮選.氣力輸送在卷煙工業(yè)中的應(yīng)用[M].輕工業(yè)出版社，1986.

[4] 國家煙草專賣局.卷煙工藝規(guī)范[M].中央文獻(xiàn)出版社，2003.