葉絲加料機(jī)料液溫度穩(wěn)定性的分析與改進(jìn)

劉衛(wèi)民 程書(shū)根

河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司駐馬店卷煙廠 河南駐馬店 463000

SJ1235A型葉絲加料機(jī)為鄭州煙草研究院和秦皇島煙草機(jī)械有限責(zé)任公司研發(fā)的，與傳統(tǒng)的葉片加料機(jī)相比，由于葉絲表面積增大，且煙絲組織疏松更有利于料液吸收至其內(nèi)部，加料的均勻性及料液的有效利用率得以提高[1]。

1 存在問(wèn)題

葉絲加料是制絲的一種新工藝，其加料方式采用的是本地現(xiàn)場(chǎng)加料（圖1）。料液通過(guò)氣動(dòng)隔膜泵從移動(dòng)料液箱抽至兩個(gè)料液儲(chǔ)存罐YS1和YS2內(nèi)，然后通過(guò)蒸汽對(duì)罐壁加熱達(dá)到加溫的目的。

為使料液與物料溫度保持一致，所以料液溫度要求為50±5℃。料液加熱完成后，被輸送至加料機(jī)噴嘴管路前段，通過(guò)壓縮空氣的引射作用被霧化后均勻噴灑至物料上。根據(jù)MES對(duì)料液溫度數(shù)據(jù)的采集，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)：在線生產(chǎn)過(guò)程中使用的同一料罐內(nèi)的料液其溫度標(biāo)偏高達(dá)1.785℃，如圖2所示。

圖2 料液溫度趨勢(shì)圖

2 改進(jìn)措施

2.1 問(wèn)題分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察分析，我們認(rèn)為造成生產(chǎn)過(guò)程中同一料罐內(nèi)料液溫度波動(dòng)大的原因主要是：

（1）料罐內(nèi)料液粘度較大。一罐料液重量為300公斤，攪拌時(shí)混合不均勻，造成上下層溫差大。

（2）料罐加熱控制模式粗放。料罐加熱控制模式為低于設(shè)定值3℃時(shí)，蒸汽加熱管路電磁閥打開(kāi)，高于設(shè)定值3℃時(shí)關(guān)閉，這樣很容易造成罐內(nèi)料液一段時(shí)間內(nèi)溫度的過(guò)高或過(guò)低，形成震蕩，即控制精度差[2]。

2.2 改進(jìn)實(shí)施

（1）針對(duì)料罐內(nèi)料液攪拌不均勻，在料罐攪拌器原有的基礎(chǔ)上增加了一組葉片（圖3）。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，能有效把料液充分?jǐn)嚢?，解決了上下層溫差較大的情況。改進(jìn)后的料罐溫度有好轉(zhuǎn)，標(biāo)準(zhǔn)偏差值在1.1℃左右，較改進(jìn)前有了一定程度的下降。

（2）通過(guò)在常溫至設(shè)定值之間劃分為幾個(gè)控制區(qū)間，利用溫度傳感器檢測(cè)的反饋信號(hào)，根據(jù)偏差的大小采用不同的調(diào)節(jié)參數(shù)控制電磁閥的導(dǎo)通與關(guān)閉[3]。即從常溫狀態(tài)到39℃時(shí)電磁閥一直打開(kāi)加熱，當(dāng)溫度超過(guò)39℃時(shí)，就利用脈沖控制電磁閥讓其間歇工作，即打開(kāi)15秒關(guān)閉45秒；其他區(qū)段也采用同樣的方法控制電磁閥間歇工作，所不同的是根據(jù)設(shè)定值與實(shí)際值的差值大小不同控制電磁閥工作時(shí)間的長(zhǎng)短不同，如圖4所示。料液溫度控制程序改進(jìn)后，料罐溫度取得明顯效果，曲線震蕩的問(wèn)題得到圓滿解決。

圖3 改進(jìn)后的料罐攪拌器示意圖

圖4 電磁閥溫度控制區(qū)間

3 改進(jìn)效果

連批過(guò)料時(shí)，需要罐YS1和YS2來(lái)回切換，通過(guò)MES數(shù)據(jù)采集的轉(zhuǎn)換，將不同料罐的溫度數(shù)據(jù)連接在一起，形成葉絲加料的實(shí)時(shí)料液溫度趨勢(shì)圖，如圖5所示?？梢钥闯鰷囟葮?biāo)偏降為0.43℃，達(dá)到了我們的預(yù)期目的。料罐溫度分段控制實(shí)施后，隨機(jī)抽取10個(gè)批次的料液溫度標(biāo)偏（每天隨機(jī)抽取1批），由表可以看出，通過(guò)改進(jìn)攪拌器結(jié)構(gòu)及實(shí)行料液溫度的分段控制，有效解決了料液溫度震蕩的問(wèn)題，保證對(duì)葉絲加料的質(zhì)量要求。

圖5 改進(jìn)后的實(shí)時(shí)料液溫度趨勢(shì)圖

表1 改進(jìn)后的料液溫度標(biāo)偏調(diào)查表