基于提升白肋煙烘烤回潮水分的設(shè)備改進(jìn)

代小明，余永忠,2

（1.湖南中煙郴州卷煙廠(chǎng)設(shè)備工程部；2.湖南中煙郴州卷煙廠(chǎng)制絲車(chē)間，湖南 郴州 423000）

1 白肋煙烘干機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

白肋煙烘干機(jī)主要由以下幾部分組成：干燥段、冷卻平衡段、回潮段3 部分。其工作原理是物料由刮板喂料機(jī)送入烘干機(jī)進(jìn)料端，進(jìn)料端的均料裝置將其松散均勻后，進(jìn)入干燥區(qū)。在干燥區(qū)內(nèi)，熱空氣先從下至上穿過(guò)煙片，后從上至下穿過(guò)煙片。煙片在烘干過(guò)程中，發(fā)生一系列反應(yīng)，隨著烘烤時(shí)間的增加，煙片中的水份逐漸被蒸發(fā)，蒸發(fā)出的帶有雜氣的水份被風(fēng)機(jī)排到室外，直至干燥區(qū)出口處煙片水份達(dá)到工藝要求。

煙片從干燥區(qū)出來(lái)后，進(jìn)入冷卻區(qū)。在冷卻區(qū)，利用較低溫度的循環(huán)風(fēng)使煙片溫度降至35 ～45℃之間，為煙片回潮提供工藝條件。

回潮段包括3 個(gè)區(qū)，1 區(qū)上進(jìn)風(fēng)2 個(gè)單元，2 區(qū)下進(jìn)風(fēng)4 個(gè)單元，3 區(qū)上進(jìn)風(fēng)2 個(gè)單元。運(yùn)行中，先由上至下，再由下至上，最后又由上至下噴吹霧化水和蒸汽，物料充分吸收熱量及水分后，送至出料端。

2 改進(jìn)前的工藝現(xiàn)狀及原因分析

我廠(chǎng)白肋煙烘烤機(jī)自2014 年安裝來(lái)，回潮區(qū)出口煙片水分一直在13%～14%波動(dòng)，達(dá)不到工藝值18±1%要求。其原因是煙片從冷卻區(qū)剛進(jìn)入回潮區(qū)時(shí)溫度和水份都很低，因此必須將它加熱和回潮到打包所需的溫度和水份。要想保證煙片在一定的時(shí)間內(nèi)快速、均勻地吸收水分，就必須有一個(gè)較高溫度的環(huán)境。煙片溫度的提高是靠噴射蒸汽來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要有以下2 種方式：第一，通過(guò)噴射蒸汽來(lái)提高循環(huán)空氣的溫度，循環(huán)熱空氣通過(guò)煙片后溫度下降將能量傳遞給煙片。第二，蒸汽接觸到“冷物體”煙片時(shí)冷凝成水釋放大量的熱量，這是提高煙片溫度的最主要途徑；噴射蒸汽同時(shí)也可提高煙片的水份。而現(xiàn)回潮段霧化水噴嘴霧化效果不理想，水汽噴嘴出來(lái)的混合水汽被軸流風(fēng)機(jī)抽得不夠充分，補(bǔ)充到煙片中水分不夠，只能通過(guò)后續(xù)的回潮筒補(bǔ)充水分。

3 改進(jìn)路線(xiàn)

為解決以上工藝水分不達(dá)標(biāo)問(wèn)題，我們向公司申報(bào)了2018 年度科技創(chuàng)新項(xiàng)目。具體從以下方面進(jìn)行了幾項(xiàng)改進(jìn)。

3.1 改進(jìn)霧化噴嘴相關(guān)的工藝管路

（1） 為防止雜質(zhì)鐵銹堵塞管路，將連接至汽水噴嘴、霧化水噴嘴的鍍鋅管改為不銹鋼管，在氣動(dòng)調(diào)節(jié)薄膜閥前的主進(jìn)水管處安裝大過(guò)濾器（可拆卸的不銹鋼過(guò)濾器），過(guò)濾管路內(nèi)雜質(zhì)與鐵銹，并定期拆卸清洗。

（2）因霧化噴嘴4 條管路進(jìn)水處都位于烘烤機(jī)的左方，每條管路上的12 個(gè)噴嘴從北至南向均勻分布，各噴嘴水壓沿管道的流向由北至南而遞減，區(qū)域霧化效果不充分。使回潮段1 區(qū)和3 區(qū)的管道加水流向保持不變，改裝2 區(qū)和4 區(qū)的管路加水流向，將此兩路管道的進(jìn)水處改至烘烤機(jī)的右方，管路水由南流至北向，確保區(qū)域內(nèi)管路水壓相對(duì)平衡，提高霧化效果。

（3）霧化水末端管路加裝手動(dòng)閥，生產(chǎn)后排凈管路內(nèi)余水, 防止工藝水囤積在水管內(nèi)產(chǎn)生水垢堵塞篩網(wǎng)及噴孔。

（4）將汽水混合噴嘴內(nèi)部的橡膠密封圈改為聚乙烯密封墊密封，杜絕橡膠密封圈老化造成的噴嘴內(nèi)部竄氣隱患。

3.2 改進(jìn)水汽混合噴嘴位置和角度

原回潮區(qū)有4 組汽水混合系統(tǒng)（蒸汽引射水），每組有2 個(gè)混合噴嘴，安裝在回潮區(qū)復(fù)合框架軸流風(fēng)機(jī)下面，順著煙葉的走向噴射，其蒸汽引射水汽被軸流風(fēng)機(jī)抽至煙片中，來(lái)提高回潮段煙片水分和溫度。但由于噴嘴需要230mm 以上距離才能將液體充分霧化，而現(xiàn)在噴嘴安裝在風(fēng)機(jī)下面，與風(fēng)機(jī)幾乎是“0”距離，水未完全霧化就被風(fēng)機(jī)氣流壓力干擾，形成污水排往地溝，造成水分值偏低不達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)將回潮1 區(qū)和3 區(qū)2 個(gè)混合噴嘴改為安裝在輸送鏈板上方與煙片走向逆方向（汽流方向）直接噴射，軸流風(fēng)氣流可攜帶工藝霧化汽水，施加在白肋煙表面來(lái)提高回潮煙片水分。在回潮2 區(qū)，將噴嘴安裝角度朝輸送網(wǎng)下面空間，蒸汽引射水汽被軸流風(fēng)氣流盡可能多的帶至煙片中。此項(xiàng)改進(jìn)，水分提升明顯。示意圖如下：

改進(jìn)前

改進(jìn)后

現(xiàn)場(chǎng)效果

3.3 改進(jìn)電氣控制程序

采取回潮1 區(qū)、2 區(qū)、霧化噴嘴高壓霧化泵進(jìn)水量手動(dòng)調(diào)節(jié)，回潮3 區(qū)混合水改為自動(dòng)PID 調(diào)節(jié), 噴射蒸汽量的控制是通過(guò)水分儀檢測(cè)的水份值，與電控系統(tǒng)設(shè)定值進(jìn)行比較后，由電控系統(tǒng)發(fā)4～20mA 的電信號(hào)給氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥，調(diào)整氣動(dòng)薄膜閥的開(kāi)度，開(kāi)度由85%調(diào)減至30%，蒸汽薄膜閥的開(kāi)度也相應(yīng)調(diào)小20%，直接控制噴射的蒸汽量，實(shí)現(xiàn)加水量的自動(dòng)控制。如下圖：

同時(shí)，在滿(mǎn)足水分要求的前提下，逐步測(cè)試排潮對(duì)出口水分的影響特性及可控范圍，并給與自動(dòng)關(guān)聯(lián)。

4 成效

（1）工藝質(zhì)量提升明顯。改進(jìn)后，通過(guò)幾個(gè)月的效果驗(yàn)證，白肋煙烘烤機(jī)回潮段出口水分和溫度已能穩(wěn)定地達(dá)到公司規(guī)定的工藝標(biāo)準(zhǔn)值18±1%和55±3℃要求，且消除了白肋煙回潮筒出口端出現(xiàn)水濕團(tuán)煙葉的質(zhì)量隱患，有效滿(mǎn)足了白肋煙的加工需求。

（2）降低了消耗。烘烤機(jī)后續(xù)的回潮筒加水量由原來(lái)的85kg/h 降到了36kg/h（設(shè)備工藝標(biāo)準(zhǔn)）左右，筒體內(nèi)粘附葉片較多現(xiàn)象也得到了較大改善，粘附葉片量由20kg 下降到10kg 左右。

（3）降低了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。消除水濕團(tuán)煙葉和減少筒體粘附葉片量，縮短了維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間。

（4）該項(xiàng)創(chuàng)新改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，行業(yè)首創(chuàng)，可向其它白肋煙生產(chǎn)企業(yè)推廣。