ZJ17卷煙機(jī)第三級(jí)梗絲分選裝置的研制

張濤

摘 要：為降低ZJ17型卷煙機(jī)生產(chǎn)中的梗中含絲率，降低生產(chǎn)成本，在對(duì)問(wèn)題分析和設(shè)計(jì)方案對(duì)比的基礎(chǔ)上，最終確定了以二級(jí)分選裝置改進(jìn)+獨(dú)立風(fēng)分”的思路設(shè)計(jì)第三級(jí)梗絲分選裝置，并重點(diǎn)對(duì)其中的懸浮風(fēng)分裝置、梗簽收集裝置、連接輔材進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)實(shí)踐表明，采用第三級(jí)梗絲分選裝置可有效降低梗中含絲率，具有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：卷煙機(jī);梗中含絲率;懸浮風(fēng)分裝置;梗簽收集裝置;連接輔材

ZJ17型卷煙機(jī)速度為7000支/分鐘，是目前我公司卷接設(shè)備的主流機(jī)型之一。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于該機(jī)型只有梗絲的一級(jí)、二級(jí)分選裝置，存在梗、絲分離不徹底的現(xiàn)象，導(dǎo)致煙條煙絲中含有煙梗，有刺破煙支表面的缺陷風(fēng)險(xiǎn)，此外剔除的梗簽中普遍含有5%-7%的煙絲，造成一定的煙絲原料浪費(fèi)[1]。因此，為解決ZJ17型卷煙機(jī)煙絲原料浪費(fèi)的問(wèn)題，本文對(duì)該型卷煙機(jī)的第三級(jí)梗絲分選裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體闡述如下：

1 問(wèn)題分析及研制方案初選

1.1 問(wèn)題分析

梗簽的存在，會(huì)在一定程度上影響卷煙的燃燒性能及感官質(zhì)量;同時(shí)煙絲中含有過(guò)多的梗簽，也會(huì)對(duì)卷煙外觀質(zhì)量造成影響，從一定程度上引起煙支刺破等一系列外在質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。在卷煙制造過(guò)程中，從生產(chǎn)煙絲到生產(chǎn)煙支的過(guò)程中有若干個(gè)工序?qū)熃z中的梗簽進(jìn)行剔除，集中后的梗簽可作為薄片制造原料。通常在剔梗過(guò)程中會(huì)同時(shí)連帶剔除一部分可用煙絲，造成煙絲消耗。

針對(duì)ZJ17型卷煙機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中所存在的問(wèn)題，課題組從兩個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。具體如下：

（1）解決ZJ17卷煙機(jī)刺破煙支數(shù)量高的問(wèn)題。

經(jīng)對(duì)ZJ17型卷煙機(jī)刺破煙的數(shù)量進(jìn)行跟蹤兩周的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在200支煙中存在1.7支的刺破現(xiàn)象，存在極大的改進(jìn)空間;

（2）解決ZJ17卷煙機(jī)剔除梗簽中梗中含絲率高的需求[2]。

在跟蹤統(tǒng)計(jì)8#機(jī)臺(tái)單箱梗簽剔除量的同時(shí)，我們也對(duì)剔除梗簽的梗中含絲率做了為期兩周的測(cè)定發(fā)現(xiàn)：ZJ17卷煙機(jī)剔除梗簽中梗中含絲率為11.59%，多余的煙絲與煙?；旌显谝黄鸨蛔鳛閺U料處理，造成煙絲浪費(fèi)。

1.2 研制方案初選

為便于從根本上分析ZJ17型卷煙機(jī)所存在的問(wèn)題，項(xiàng)目組擬通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到降低梗中含絲率。主要采取的途徑為：將ZJ卷煙機(jī)梗簽剔除風(fēng)門(mén)位置進(jìn)行調(diào)整，驗(yàn)證調(diào)整梗簽剔除風(fēng)門(mén)位置對(duì)降低梗中含絲率是否有效。

實(shí)踐表明：當(dāng)剔除風(fēng)門(mén)全部關(guān)閉時(shí)，梗中含絲率為4.5%，達(dá)到《卷煙工藝規(guī)范》9.2.5.8規(guī)定（低于5%），但有刺破煙支出現(xiàn)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。故設(shè)備調(diào)整無(wú)法解決梗中含絲率高的問(wèn)題。因此，還需對(duì)ZJ17型卷煙機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)后才能從根本上解決問(wèn)題。在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目對(duì)行業(yè)內(nèi)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)研：

（1）對(duì)于真空粉末吸料機(jī)而言，其是利用氣泵旋轉(zhuǎn)發(fā)生高真空實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的輸送。使被輸送的物料杜絕了分層現(xiàn)象，保證了混合物料成分的均勻性。因此，可使用真空發(fā)生器實(shí)現(xiàn)物料的分離輸送。

（2）對(duì)于廣東中煙梅州卷煙廠而言，為實(shí)現(xiàn)梗絲的再次分選該裝置在在二次分選出口處加裝吹風(fēng)改變梗絲方向和速度。

此外，還可選用行業(yè)的其他獨(dú)立分選裝置實(shí)現(xiàn)梗絲的充分分離[3]。

2 第三級(jí)梗絲分選裝置的設(shè)計(jì)

根據(jù)2003年3月國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局頒發(fā)、中央文獻(xiàn)出版社出版的《卷煙工藝規(guī)范》（ISBN 7-5073-1338-7/F·23）9.2.5.8規(guī)定，剔除梗簽中允許含3%-5%的煙絲。所以項(xiàng)目組設(shè)定了目標(biāo)：梗中含絲率低于5%。

對(duì)于YJ17型卷煙機(jī)第三級(jí)梗絲分離裝置，其主要原理是利用梗絲懸浮速度存在一定的差異，并在氣流作用下才實(shí)現(xiàn)的分離。而對(duì)于煙絲和梗絲而言，由于其結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致其迎風(fēng)面積不同，對(duì)應(yīng)的重力也不同。也就是說(shuō)，當(dāng)煙絲的氣流速度小于其梗絲速度時(shí)理論上就能夠?qū)崿F(xiàn)梗絲與煙絲的分離。其中，上述方案實(shí)施有效性的關(guān)鍵在于選擇合適的風(fēng)選速度。

在上述分析的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目組采用豎直氣流模擬吹風(fēng)試驗(yàn)對(duì)渦流吸風(fēng)風(fēng)力大小進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)梗絲中的煙絲比例進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)：在15次試驗(yàn)中有其中13次的梗中含絲率低于5%，說(shuō)明該方案具有一定的效果且可實(shí)施。因此，項(xiàng)目組確定了采用二級(jí)分選裝置改進(jìn)+獨(dú)立風(fēng)分”的思路實(shí)現(xiàn)對(duì)ZJ17型卷煙機(jī)第三級(jí)梗絲分選裝置的設(shè)計(jì)，該第三級(jí)梗絲分選裝置包括有懸浮風(fēng)分裝置、梗簽收集裝置、連接輔材三個(gè)部分組成[4]。

2.1 懸浮分離腔體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）針對(duì)懸浮分選裝置，經(jīng)理論計(jì)算該裝置的真空發(fā)生器的氣壓分布值應(yīng)控制在-1.9bar～-2.2bar;

（2）綜合考慮壽命及成本的基礎(chǔ)上，真空發(fā)生器的型號(hào)為XFCFJ-125V;

（3）因?yàn)樾杵ヅ湓O(shè)備二次梗簽分離裝置的尺寸，經(jīng)過(guò)測(cè)量吹梗通道尺寸只能設(shè)計(jì)為：180×95×30mm;同時(shí)，吹梗通道角度設(shè)定為45°。

2.2 梗簽收集裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

梗簽收集裝置包括梗簽管道口和梗簽收集器。其中，對(duì)于梗簽管道口采用彎管式的結(jié)構(gòu)形式，并采用不銹鋼的材質(zhì)。對(duì)于梗簽收集器，該裝置整個(gè)覆蓋在卷煙機(jī)后身的寬度上，位于回絲振槽的上方，與后身左側(cè)墻板連接。防止煙絲造碎與堵塞，形狀設(shè)計(jì)為圓柱體，并開(kāi)長(zhǎng)方形落料槽，采用7050鋁合金和不銹鋼的材質(zhì)。

為保證梗簽收集器內(nèi)分選后的梗絲混合物可以全部落在儲(chǔ)料區(qū)內(nèi)，不產(chǎn)生堆積，對(duì)梗簽收集器落料口與水平夾角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，將梗簽收集器的安裝角度確定為-60°。

2.3 連接輔料的確定

為了便于實(shí)施降低成本，連接輔料采用車(chē)間的常用品牌。其中，直角氣接頭采用QSL-1/4-8;調(diào)節(jié)減壓閥采用FESTO? φ6型;正壓氣管采用PUN-8×1.2;

3 效果評(píng)估

根據(jù)“2”中的設(shè)計(jì)思路制成實(shí)物后再現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試后試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)：

（1）所設(shè)計(jì)的第三級(jí)梗絲分選裝置可正產(chǎn)運(yùn)行;

（2）2020年5月25日至2020年6月18日（四周）對(duì)8#機(jī)組剔除梗簽的梗中含絲率做了測(cè)定。其中，云煙（云龍）平均梗中含絲率為1.98%，紫氣東來(lái)（祥瑞）為1.62%。8#ZJ17卷煙機(jī)剔除梗簽中梗中含絲率平均值為1.80%。

4 結(jié)語(yǔ)

為解決我廠當(dāng)前卷煙機(jī)梗中含煙絲比例較高，極易造成煙絲浪費(fèi)增加成本的問(wèn)題，項(xiàng)目組借鑒廣東中煙梅州卷煙廠《YJ17型卷煙機(jī)第三次梗絲分離裝置的研制》，對(duì)二次分選裝置進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)吹梗裝置完成梗絲的第三次分選;借鑒行業(yè)內(nèi)獨(dú)立梗絲分離裝置的結(jié)構(gòu)和真空粉末吸料機(jī)對(duì)負(fù)壓發(fā)生器的利用研制出獨(dú)立的第三次梗絲懸浮分離裝置。通過(guò)理論分析和實(shí)踐表明，所設(shè)計(jì)的第三級(jí)梗絲分選裝置可將梗中含絲率降低為1.8%。

參考文獻(xiàn)：

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[4]李少平， 范磊， 王秋領(lǐng)，等. YJ19卷煙機(jī)緊頭位置自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的改進(jìn)[J]. 煙草科技， 2012.

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