論閃蒸流化床設(shè)備改進(jìn)在卷煙制梗絲加工中的應(yīng)用

張世強(qiáng) 朱 磊

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司洛陽(yáng)卷煙廠，河南 洛陽(yáng) 471003）

洛陽(yáng)卷煙廠梗絲膨脹系統(tǒng)采用的是江蘇智思機(jī)械有限公司生產(chǎn)的SH84型閃蒸流化床，作用是將梗絲進(jìn)行高溫膨化和干燥定形，保證梗絲水分穩(wěn)定和膨化填充效果。

該套設(shè)備工作原理是：待處理的梗絲經(jīng)進(jìn)料氣鎖進(jìn)入文氏管入口,同時(shí)飽和蒸汽經(jīng)噴嘴噴射將物料吹入文氏管并充分混合,在蒸汽的壓力和溫度的共同作用下，在極短的時(shí)間內(nèi)將梗絲內(nèi)部水分子的汽化分壓和溫度提高到一定程度。當(dāng)物料從文氏管?chē)姵龅乃查g體積突然擴(kuò)大、周?chē)鷫毫ν蝗幌陆?。這時(shí)梗絲內(nèi)部的汽化分壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于周?chē)沫h(huán)境氣壓，達(dá)到閃蒸的條件，水份劇烈蒸發(fā)，梗絲的纖維組織也因此獲得充分膨脹。經(jīng)分料器使梗絲與蒸汽分離，進(jìn)入下一臺(tái)配套設(shè)備——流化干燥機(jī)，進(jìn)行烘干冷卻定形。

1 存在問(wèn)題及分析

1.1 流化床進(jìn)口振槽物料中混有濕團(tuán)梗絲

分析原因?yàn)殚W蒸機(jī)蒸汽質(zhì)量不穩(wěn)定、閃蒸出口卸料罩內(nèi)壁滴冷凝水，造成進(jìn)口振槽物料中混有濕團(tuán)梗絲。

1.2 流化床內(nèi)部截面物料分布不均勻，導(dǎo)致左、中、右三側(cè)水分出現(xiàn)偏差

分析原因?yàn)榱骰策M(jìn)口物料分布不均勻，膨脹和干燥區(qū)只有閃蒸出口振槽上只裝了一塊導(dǎo)流隔板，不能均勻分布物料。從干燥出口看，截面物料右側(cè)較少，中間和左側(cè)較多，倒流隔板角度過(guò)小，導(dǎo)致右側(cè)干燥后梗絲含水率低，三側(cè)水份不一致。

1.3 物料懸浮狀態(tài)差,梗絲翻轉(zhuǎn)不足

經(jīng)觀察測(cè)試，原因?yàn)槿齻€(gè)區(qū)風(fēng)力不匹配，有渦流現(xiàn)象，造成懸浮狀態(tài)的梗絲比例不足20%，導(dǎo)致出口梗絲上層和下層含水率不足12%，而中間含水率達(dá)到14%以上。

1.4 設(shè)備自控系統(tǒng)靈敏性差

做為出口梗絲含水率控制的主要單元，干燥二區(qū)的熱風(fēng)溫度反應(yīng)較慢，導(dǎo)致出口梗絲含水率偏小。

2 改進(jìn)措施

為解決以上存在的問(wèn)題，通過(guò)深入調(diào)查、分析研究和技術(shù)交流，需對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，才能有效避免。

2.1-1汽水分離器及排水系統(tǒng)

2.1 針對(duì)蒸汽質(zhì)量不穩(wěn)定問(wèn)題，采取在閃蒸機(jī)蒸汽系統(tǒng)上增加一級(jí)汽水分離器及排水系統(tǒng)，降低蒸汽汽中含水量，達(dá)到穩(wěn)定介質(zhì)質(zhì)量的目的；關(guān)于閃蒸機(jī)出口卸料罩內(nèi)壁滴冷凝水問(wèn)題，采取在卸料罩內(nèi)加裝冷凝水導(dǎo)流槽結(jié)構(gòu)，避免滴冷凝水，形成濕團(tuán)梗絲；

2.2 針對(duì)流化床內(nèi)部截面物料分布不均勻問(wèn)題，在流化床進(jìn)口振槽上又加裝了一道導(dǎo)流隔板，形成兩次的物料分流疏導(dǎo)；同時(shí)將導(dǎo)流隔板的角度有原來(lái)的120度調(diào)整到145度，增加物料分流區(qū)域，提高流化床鋪料的均勻性，使左、中、右水份偏差明顯得到改善。

2.3 針對(duì)床體內(nèi)物料懸浮狀態(tài)差問(wèn)題，將熱風(fēng)管道的分區(qū)做了改進(jìn)，在風(fēng)室內(nèi)加裝了調(diào)風(fēng)板，使寬度方向上由原來(lái)分成的三個(gè)區(qū)，增加到了六個(gè)區(qū)，并且使每個(gè)區(qū)都采用單個(gè)風(fēng)門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時(shí)將干燥一、二、三區(qū)的熱風(fēng)電機(jī)頻率分別為42Hz、38 Hz和38 Hz，使物料在流化過(guò)程中達(dá)到了理想的懸浮狀態(tài)，穩(wěn)定了流化床出料口的梗絲水份。

2.4 針對(duì)設(shè)備自控系統(tǒng)靈敏性差，出口水分不穩(wěn)定問(wèn)題，對(duì)控制反饋時(shí)間進(jìn)行了改進(jìn)。SH84流化床干燥機(jī)干燥分三個(gè)區(qū)。干燥一、三區(qū)具有熱風(fēng)溫度自動(dòng)控制功能，而干燥二區(qū)具有蒸汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)功能和熱風(fēng)溫度跟隨控制功能。一、三區(qū)的控制回路由溫度傳感器和蒸汽薄膜調(diào)節(jié)閥作為測(cè)控元件，通過(guò)PID控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱風(fēng)溫度的人為設(shè)定和恒溫控制。由于二區(qū)比較重要，故設(shè)置了雙級(jí)PID控制回路：一是由壓力傳感器和蒸汽薄膜調(diào)節(jié)閥作為測(cè)控元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱器蒸汽壓力的人為設(shè)定和控制，以期為二區(qū)加熱器提供一個(gè)穩(wěn)定的工作條件；二是由出料水分儀和伺服氣缸作為測(cè)控元件，伺服氣缸反饋的時(shí)間較慢，控制不靈敏。通過(guò)縮短信號(hào)的反饋時(shí)間，使冷熱風(fēng)配比與熱風(fēng)溫度的調(diào)節(jié)達(dá)到同步，從而實(shí)現(xiàn)梗絲出料水分的自動(dòng)控制。通過(guò)改進(jìn)，目前采用的前后反饋兼顧的控制方法，使水份在±0.5%控制范圍內(nèi)的合格率達(dá)到了91%以上。

3 取得效果

通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，取得了以下效果：

①閃蒸機(jī)蒸汽質(zhì)量穩(wěn)定性達(dá)到99%，出口卸料罩沒(méi)有滴冷凝水現(xiàn)象，杜絕了濕團(tuán)梗絲的出現(xiàn)。

②流化床進(jìn)口振槽左、中、右三側(cè)物料分布厚度允差在0.2毫米以內(nèi)，鋪料更加均勻一致。

③改進(jìn)控制方法后，流化床出口端面三點(diǎn)極差合格率由改進(jìn)前的87.5%提高到改進(jìn)后91%，梗絲加工質(zhì)量明顯得到改觀，提高了制梗絲加工水平。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)閃蒸流化床設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和參數(shù)改進(jìn)，解決了制梗絲加工中梗絲水份不穩(wěn)定、出口合格率低的問(wèn)題，提高梗絲的在線加工質(zhì)量，合格率由改進(jìn)前的87.5%提高到改進(jìn)后91%，同時(shí)在省內(nèi)多家煙廠進(jìn)行推廣應(yīng)用，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]何炬，逄作慧，黃明，尹國(guó)平，林向東，萬(wàn)林德，張勇.煙草制絲生產(chǎn)過(guò)程中的煙葉回潮工藝[Z].國(guó)家科技成果.

[2]黃嘉礽，童谷余，徐亞中，李篤生編.卷煙工藝[M].煙草中專(zhuān)學(xué)校統(tǒng)編試用教材.北京出版社.

[3]卷煙工藝與設(shè)備：輕工業(yè)技工學(xué)校統(tǒng)編試用教材.編寫(xiě)組編.輕工業(yè)出版社.