葉片加料機(jī)優(yōu)化方法

趙亞峰

河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司許昌卷煙廠，河南許昌 450003

0 引言

隨著煙草煙草制絲加工工藝的研究，精細(xì)化水平越來越高。葉片加料機(jī)是關(guān)鍵的加工設(shè)備，通過對(duì)煙片施加糖料，提高煙絲的感官指標(biāo)和理化指標(biāo)。近年來，隨著成本控制的不斷提高，對(duì)加料過程的要求越來越高。通過對(duì)加料系統(tǒng)的改進(jìn)，提升加料施加精度。然而，按比例施加到滾筒的霧化糖料的真正吸收效果，卻研究不多。本文通過對(duì)設(shè)備工作原理的分析研究，找出影響因素，做針對(duì)性的改造，提高糖料的吸收效果，獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工作原理

加料機(jī)是卷煙廠制絲線葉片加工工藝的主要設(shè)備之一，其作用是對(duì)煙片進(jìn)行連續(xù)均勻增溫 增濕和加料，滿足葉片后續(xù)加工工序的工藝要求。SJ1106A 型加料機(jī)主要由進(jìn)料室、出料室、機(jī)架、滾筒、熱循環(huán)風(fēng)及排潮系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置、機(jī)上管路、加料裝置、機(jī)上布線等組成。它具有以下特點(diǎn)：

1）進(jìn)料屏、出料室由不銹鋼板制成，安裝于設(shè)備機(jī)架的兩端。在進(jìn)料屏中裝有蒸汽噴管和汽—料液混合雙介質(zhì)噴頭，出料室上裝有排潮風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)；

2）滾筒由不銹鋼制成，筒內(nèi)裝有不銹鋼制成的耙釘。滾筒通過筒體兩端的圓形滾道由機(jī)架上的四個(gè)支承輥輪托住，并沿著物料流向成3°的下傾角；

3）框架由型鋼制成，框架上裝有進(jìn)料屏、出料室、滾筒、框架下部裝有支腿、主傳動(dòng)、管道系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和操作面板等部件。

葉片由振動(dòng)輸送機(jī)送入加料機(jī)滾筒后，滾筒由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，物料在滾筒耙釘帶動(dòng)下不停翻滾，憑借煙片自重下落和滾筒的下傾角及轉(zhuǎn)動(dòng)合成了一個(gè)物料螺旋向前的運(yùn)動(dòng)，煙片在滾筒內(nèi)翻滾前進(jìn)，當(dāng)糖料通過加料系統(tǒng)的雙介質(zhì)噴嘴霧化后，噴灑在煙片上，實(shí)現(xiàn)加料的目的。

2 現(xiàn)狀調(diào)查及原因分析

在制絲工藝中，加料機(jī)對(duì)煙片施加糖料，改變成品煙支的吃味和煙片的物理性能，提高吸味的感官質(zhì)量。為了提升煙片對(duì)糖料的吸收速度，葉片加料機(jī)通過熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)增加滾筒內(nèi)部的溫度，使糖料快速滲透到煙片內(nèi)部，獲得很好的加料效果。

日常使用中發(fā)現(xiàn)加料機(jī)出料后室四壁和上部循環(huán)熱風(fēng)濾網(wǎng)表面沾附大量原煙碎片，造成原煙物料浪費(fèi)及影響熱風(fēng)循環(huán)效果。熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)和循環(huán)風(fēng)管內(nèi)部發(fā)現(xiàn)大量糖料沉積物，影響風(fēng)機(jī)正常工作，循環(huán)風(fēng)管內(nèi)部糖料沉積物經(jīng)過高溫發(fā)酵后產(chǎn)生異味，污染循環(huán)熱風(fēng)影響原煙物料內(nèi)在質(zhì)量。

原因分析：

加料機(jī)滾筒抄造能力不足。因?yàn)榧恿蠙C(jī)滾筒內(nèi)部耙釘較短，設(shè)備運(yùn)行過程中，物料攪拌能力較低，無法形成較為封閉的物料環(huán)，影響糖料施加效果。

循環(huán)熱風(fēng)風(fēng)量及流向分配不合理。葉片加料機(jī)原有熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)風(fēng)道口是敞口設(shè)計(jì)，其進(jìn)入葉片加料機(jī)滾筒內(nèi)的熱風(fēng)流向是順流方向。因葉片運(yùn)動(dòng)方向和熱風(fēng)流向不能達(dá)到完全接觸，而直接進(jìn)入循環(huán)管道，熱風(fēng)攜帶的糖料隨之進(jìn)入循環(huán)管道沉積。

因以上原因，造成加料機(jī)工作過程中霧化后的糖料，有很多并未被原煙物料吸收，在循環(huán)熱風(fēng)的作用下直接被攜帶到加料機(jī)后室，一部分沾附在機(jī)體和循環(huán)濾網(wǎng)表面，引起物料粘連。另一部分進(jìn)入熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)和風(fēng)道內(nèi)部發(fā)生沉淀，糖料水分被高溫蒸發(fā)后形成類似瀝青狀物質(zhì)，粘連在熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)和風(fēng)道內(nèi)部清掃困難，影響循環(huán)風(fēng)機(jī)正常使用及產(chǎn)生其他異?，F(xiàn)象。

3 實(shí)施與改進(jìn)

為了消除加料機(jī)在使用過程存在的異?，F(xiàn)象，提高糖料吸收效率，減少霧化糖料浪費(fèi)。結(jié)合葉片加料機(jī)實(shí)際情況提出以下改造方案：

按特定分布規(guī)律加長(zhǎng)滾筒內(nèi)部部分耙釘，將耙釘長(zhǎng)度加長(zhǎng)一倍，由原來的200mm 加長(zhǎng)到400mm，并將耙釘末端沿物料流向成45°夾角傾斜。

改造后的耙釘提高了滾筒抄造能力，因葉片由耙釘帶動(dòng)在滾筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，只能在一定的傾角方向上脫離耙釘下落，隨著耙釘長(zhǎng)度的加長(zhǎng)和末端的45°夾角傾斜，增加煙葉滯留時(shí)間，形成較封閉的物料環(huán)，提高物料攪拌能力，消除筒體長(zhǎng)度過短的不利因素，增加煙葉對(duì)霧化糖料吸收能力。

在加料機(jī)循環(huán)熱風(fēng)風(fēng)道末端加裝自行設(shè)計(jì)的風(fēng)道風(fēng)嘴，外形尺寸：1190mm*195mm*200mm，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為左右雙側(cè)分風(fēng)型。安裝風(fēng)嘴后校正循環(huán)熱風(fēng)流向，減少霧化糖料浪費(fèi)。

改造前熱風(fēng)的流向如下圖所示：

1 是熱風(fēng)順流流向；2 是加料機(jī)濾網(wǎng)；3 是循環(huán)管道；4 是風(fēng)道風(fēng)口

改造后熱風(fēng)的流向如下圖所示：

1 是熱風(fēng)紊流流向；2 是加料機(jī)濾網(wǎng)；3 是循環(huán)管道；4 是風(fēng)道風(fēng)口

關(guān)鍵在于改變熱風(fēng)的流向，使熱風(fēng)充分和葉片接觸，霧化糖料被葉片充分吸收。熱風(fēng)經(jīng)過改造后的風(fēng)嘴，分為左右兩個(gè)流向吹向滾筒筒壁，撞擊筒壁后部分熱風(fēng)沿反射角回到滾筒中心再次和葉片接觸，部分熱風(fēng)產(chǎn)生回流現(xiàn)象。在滾筒內(nèi)的熱風(fēng)總體形成紊流現(xiàn)象如上圖所示，不再直接吹向加料機(jī)后室，從而使熱風(fēng)攜帶的霧化糖料被葉片充分吸收。

3.3 更換回風(fēng)網(wǎng)板裝置

加料機(jī)回風(fēng)網(wǎng)板缺少清潔裝置。由于回風(fēng)網(wǎng)板缺少清潔裝置，使得物料粘附在網(wǎng)板上很難被清理掉，在生產(chǎn)過程中會(huì)越積越多，從而導(dǎo)致網(wǎng)板堵塞及原料過度損耗。

回風(fēng)網(wǎng)板裝置采用新的過濾網(wǎng)防粘料裝置，其循環(huán)機(jī)構(gòu)循環(huán)網(wǎng)帶完全采用防銹燭材質(zhì)制作，內(nèi)部結(jié)構(gòu)碳鋼板制作，并進(jìn)行試漏實(shí)驗(yàn)后裝入。毛刷設(shè)計(jì)改變傳統(tǒng)軸向旋轉(zhuǎn)，根據(jù)網(wǎng)帶形狀，此設(shè)計(jì)改為徑向旋轉(zhuǎn)，直徑大于網(wǎng)帶長(zhǎng)度，從而提高毛刷線速度。

3.4 增加加料機(jī)滾筒防粘料自動(dòng)清洗裝置

根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，安裝貯氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)為直徑800mm，長(zhǎng)度1200mm 的圓柱形的七通道儲(chǔ)氣罐。通過連接架安裝于加料機(jī)滾筒進(jìn)口端下部。

安裝吹掃系統(tǒng)。吹掃系統(tǒng)共分七條管路，四條管路接入加料機(jī)滾筒內(nèi)部連接吹掃噴嘴，該噴嘴角度可調(diào)，以保證吹掃效果。其余管路連接壓力表、壓縮空氣氣源及排污閥。四條噴吹管路上依次安裝截止閥、電磁閥，方便吹掃控制。

4 效果檢驗(yàn)

改造后利用加長(zhǎng)后的耙釘，提高滾筒抄造能力，增加滾筒內(nèi)部煙葉滯留時(shí)間，使煙葉在滾筒內(nèi)部沿特定規(guī)律均勻分布，增加對(duì)霧化糖料的過濾能力，方便糖料吸收。同時(shí)利用改造后的循環(huán)熱風(fēng)風(fēng)嘴，調(diào)節(jié)循環(huán)熱風(fēng)流向，消除滾筒內(nèi)部直流風(fēng)向，使循環(huán)熱風(fēng)在滾筒中部形成回流，避免將霧化后的糖料直接攜帶到出料端，進(jìn)一步加強(qiáng)糖料吸收。通過對(duì)加料機(jī)熱風(fēng)系統(tǒng)和耙釘?shù)母脑?，可以基本消除霧化糖料浪費(fèi)過大的現(xiàn)象。加料機(jī)后室的熱風(fēng)較為純凈，回風(fēng)網(wǎng)板更換、加裝清洗裝置后，機(jī)體和循環(huán)濾網(wǎng)表面粘附煙片現(xiàn)象很少出現(xiàn)，熱風(fēng)循環(huán)效率提高，熱風(fēng)風(fēng)道內(nèi)部糖料沉積現(xiàn)象極少發(fā)生，糖料浪費(fèi)量減少85%。

5 結(jié)論

本文針對(duì)葉片加料機(jī)加料過程糖料損耗較大的問題，分析原因，通過實(shí)施有效的設(shè)備改造，使加料過程糖料損耗得到了明顯降低，熱風(fēng)管路內(nèi)部不再產(chǎn)生沉積物，提高了加料精度，達(dá)到了降低生產(chǎn)成本的初衷，同時(shí)也減輕了操作工保養(yǎng)設(shè)備的勞動(dòng)強(qiáng)度。

[1]張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì).高等教育出版社，2007，7.

[2]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2010，1.

[3]楊家軍.機(jī)械原理.華中科技大學(xué)出版社，2009，2.