基于提高蒸梗機(jī)煙梗水分穩(wěn)定性的設(shè)備改進(jìn)

代小明　陳裕文　余永忠

（湖南中煙郴州卷煙廠，湖南 郴州 423000）

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基于提高蒸梗機(jī)煙梗水分穩(wěn)定性的設(shè)備改進(jìn)

代小明陳裕文余永忠

（湖南中煙郴州卷煙廠，湖南 郴州 423000）

摘 要：鑒于蒸梗機(jī)因設(shè)計(jì)不當(dāng)而出現(xiàn)加水量小、霧化效果不佳、噴嘴堵塞、加水流量不穩(wěn)定及加水量無法計(jì)量等，造成煙梗水分不均勻問題，對管路系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了自動定量加水。

關(guān)鍵詞：蒸梗機(jī)；煙梗水分；管路系統(tǒng)；改進(jìn)；自動定量加水

一、刮板式蒸梗機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

制絲蒸梗機(jī)是制絲梗線主要設(shè)備，它的作用是提高煙梗水分、增加煙梗柔韌度。主要由以下部分組成：進(jìn)料氣鎖、槽體、刮板軸、抽吸罩、機(jī)架、管路系統(tǒng)和出料氣鎖。進(jìn)、出料氣鎖是保證槽內(nèi)的蒸汽不外溢，浸洗后的煙梗進(jìn)入進(jìn)料氣鎖后，在氣鎖的拋料作用下進(jìn)入“U”槽體，槽體上有密封蓋板來保溫，上部設(shè)有加水噴嘴。刮板軸為不銹鋼制成的空心軸，軸上設(shè)三或四葉片結(jié)構(gòu)、軸線上設(shè)有蒸汽噴嘴。進(jìn)入槽體的梗料在刮板軸的作用下，在高溫高溫的環(huán)境中向出料口方向螺旋運(yùn)動，最后經(jīng)出料氣鎖進(jìn)入下道工序。

二、改進(jìn)前的工藝現(xiàn)狀

煙廠制絲車間一次蒸梗機(jī)出口水分波動極差值達(dá)5%～6%，儲后煙梗水分的極差仍達(dá)到4.0%左右，其出口的水分合格率及其溫度合格率分別為82.9%和99.6%，造成后續(xù)工序加工不穩(wěn)定，梗絲填充值的波動極差達(dá)到了1.8 cm3/g，影響卷煙成品感官質(zhì)量和成品煙支的硬度及吸阻值。

三、設(shè)備缺陷

1.現(xiàn)有的加水噴嘴為三通式（圖1），加水量小，如果蒸汽管路的蒸汽壓力過大時會造成施加水回流，蒸汽管路的蒸汽壓力過小時則無法使噴嘴水成噴灑狀，加上設(shè)備內(nèi)部加水管道處于高溫高濕環(huán)境，容易老化、穿孔、破損，從而使汽水混合噴嘴霧化效果不佳，個別噴嘴甚至堵塞，導(dǎo)致煙梗水分不均勻。

圖1　改進(jìn)前的一次蒸梗加水噴嘴圖

2.加水管路控制系統(tǒng)中只有電磁閥和浮子式流量計(jì)（圖2），加水時存在流量不穩(wěn)定、加水量無法計(jì)量等問題。

圖2　改進(jìn)前的一次蒸梗加水管路圖

四、設(shè)備改進(jìn)措施

鑒于上述情況，計(jì)劃對管路系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，另設(shè)一套管路，并加裝可自動控制的調(diào)節(jié)閥門和流量計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動定量加水。管路系統(tǒng)改進(jìn)前后原理圖如圖3、4所示。

1.在水管路方面，如圖4所示，增加計(jì)量精準(zhǔn)的電磁流量計(jì)14（實(shí)物見圖5），精確地顯示瞬時加水流量并記錄生產(chǎn)中加水的總量；增加可自動調(diào)節(jié)控制的滑窗式氣動薄膜控制閥13（實(shí)物見圖6），可根據(jù)一蒸出口的水分變化自動調(diào)整水流量的大小并確保其穩(wěn)定性。從而做到依據(jù)來料質(zhì)量和出口水分變化情況，通過自動加水控制程序自動調(diào)節(jié)滑窗式氣動薄膜控制閥的開度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)加水（圖7）。

圖3　改進(jìn)前一次蒸梗機(jī)管路原理圖

圖4　改噴嘴后一次蒸梗機(jī)管路原理圖

圖5　蒸梗機(jī)的汽水混合水管路加裝的電磁流量計(jì)圖

圖6　蒸梗機(jī)的汽水混合水管路加裝的滑窗式氣動薄膜控制閥圖

圖7　改進(jìn)后自動加水畫面

2.在蒸汽管路方面，如圖4所示，在新的加汽管路上加裝了空氣過濾減壓閥15，可確保進(jìn)入新噴嘴的蒸汽壓力的穩(wěn)定性（圖8）。

圖8　蒸梗機(jī)汽水混合蒸汽管路加裝減壓閥

3.改造加水噴嘴，取消原三通式汽水噴嘴（其噴水為灑水式），改用噴水加汽時呈霧化狀的COMAS807/0-1.4301雙介質(zhì)霧化噴嘴（圖9）。控制精準(zhǔn)的水和穩(wěn)定壓力的蒸汽通過該雙介質(zhì)霧化噴嘴后可使高溫霧化水準(zhǔn)確均勻的施加于煙梗表面，從而保證煙梗水分穩(wěn)定、提高煙梗的柔韌度。

圖9　蒸梗機(jī)的汽水混合雙介質(zhì)噴嘴圖

五、改進(jìn)效果

1.通過以上改進(jìn)，有效地改善了煙梗加工質(zhì)量的穩(wěn)定性，確保了蒸梗機(jī)出口水分波動極差值控制在2.5%以內(nèi)，使一次蒸梗出口的水分合格率及其溫度合格率分別提高到了96.6%和近100%，梗絲填充值的波動極差也控制在1.0cm3/g以內(nèi)。制絲車間2014年9 ～11月一次蒸梗工序σ水平評價(jià)情況見表1。

表1

2.直接經(jīng)濟(jì)效益。按流通合格率（RTY）相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算：

若RTY=一次蒸梗出口水分合格率×一次蒸梗出口溫度合格率×返工損耗率（5%），則產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益=單位產(chǎn)量×（改進(jìn)后RTY-改進(jìn)前RTY）×單位成本=35kg/箱×33.33%×250000 箱×(96.6%×100%-82.9%×99.6%)×5%×4元/kg =81667元。通過計(jì)算可知：總經(jīng)濟(jì)效益=產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益-改進(jìn)成本=81667-10000=71667元。

收稿日期：（2015-12-15）

中圖分類號：TS43

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-0711（2016）02-0058-03