打葉設(shè)備對(duì)出片率的影響因素分析

許 成

摘要:煙葉的出片率直接影響到加工企業(yè)的效益,是企業(yè)重視的指標(biāo)。從打葉設(shè)備對(duì)出片率的影響因素進(jìn)行了深入分析,并提出了相應(yīng)措施。

關(guān)鍵詞:出片率;打葉設(shè)備;造碎;損耗

中圖分類號(hào):TS443文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2009)23-0307-02

1出片率的影響因素

(1)在輸送環(huán)節(jié)產(chǎn)生造碎。

煙葉在輸送環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生造碎,降低出片率,其產(chǎn)生的原因一般包括喂料機(jī)耙釘與撥料輥對(duì)煙葉的機(jī)械撕扯、貯柜出料撥輥對(duì)煙葉的機(jī)械撕扯、落差過高時(shí)煙葉摔落撞擊、風(fēng)力輸送過程中煙葉與管道內(nèi)壁碰撞等。

(2)在潤(rùn)葉環(huán)節(jié)形成的損耗及造碎。

潤(rùn)葉環(huán)節(jié)是打葉線預(yù)處理段形成損耗的主要環(huán)節(jié),包括形成水漬煙產(chǎn)生損耗及潤(rùn)葉效果不好產(chǎn)生造碎。

目前打葉生產(chǎn)線普遍采用的逆流式滾筒熱風(fēng)潤(rùn)葉機(jī),熱風(fēng)方向與物料流向相反,有利于煙葉均勻穩(wěn)定增溫增濕。在這么高的風(fēng)速下,部分輕質(zhì)煙葉、碎葉、麻絲等會(huì)吸入到進(jìn)料斗甚至循環(huán)管路中形成水濕煙造成煙葉損耗,同時(shí)堵塞熱風(fēng)循環(huán)管路,使?jié)櫲~機(jī)溫度達(dá)不到要求,影響潤(rùn)葉效果,造成后續(xù)加工中的損耗增加。

潤(rùn)葉效果不好產(chǎn)生造碎。在煙葉進(jìn)入打葉風(fēng)分機(jī)組前,因潤(rùn)葉效果不好,不具有很高的機(jī)械結(jié)實(shí)性(即很高的柔韌性),從而增加了在打葉風(fēng)分環(huán)節(jié)產(chǎn)生的造碎。

(3)設(shè)備密封不嚴(yán)產(chǎn)生的損耗。

由于設(shè)備各個(gè)搭接處密封不嚴(yán),葉片飛揚(yáng)造成煙葉損耗,降低出片率。主要出現(xiàn)在以下幾種情況:皮帶輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)能力偏小,煙葉從兩側(cè)溢出;設(shè)備搭接落差偏大,密封不合理,造成煙葉飄落,設(shè)備密封不緊密,碎片粉塵泄漏。這些情況在造成煙葉損耗的同時(shí)還惡化加工環(huán)境。

(4)打葉設(shè)備配置及參數(shù)調(diào)整不合理產(chǎn)生造碎。

打葉機(jī)組中各級(jí)打葉器、風(fēng)分器的配置及參數(shù)調(diào)整不合理都會(huì)形成煙葉的造碎。

(5)打葉機(jī)組中的碎葉進(jìn)入除塵房產(chǎn)生的損耗。

在打葉風(fēng)分過程中產(chǎn)生的碎葉,會(huì)有一部分隨著除塵風(fēng)進(jìn)入除塵房而形成損耗,這部分碎葉主要是通過落料器進(jìn)入除塵房的。

2提高出片率的措施

2.1減少輸送環(huán)節(jié)產(chǎn)生的造碎

通過觀察發(fā)現(xiàn),喂料機(jī)水平與提升搭接處及撥料輥撥料時(shí)容易產(chǎn)生造碎。因此喂料機(jī)不宜堆料過高,超過800mm時(shí)就容易在水平與提升搭接處產(chǎn)生翻轉(zhuǎn),同時(shí)使提升帶物料不均勻,增大了撥料的負(fù)荷更容易產(chǎn)生團(tuán)狀料,反而影響輸送能力。喂料機(jī)的布料高度應(yīng)控制在800mm以內(nèi),在正常使用中撥料輥不與煙葉經(jīng)常接觸,同時(shí)降低撥料輥轉(zhuǎn)速,略大于提升帶速度即可。

另外,合理布局減少輸送距離,同時(shí)配置合理的設(shè)備接口,在落差大時(shí)要設(shè)置滑料板,避免煙葉的沖擊。在風(fēng)力輸送環(huán)節(jié)要根據(jù)輸送物料特點(diǎn)、路程遠(yuǎn)近設(shè)計(jì)不同的送風(fēng)速。在設(shè)計(jì)風(fēng)送管路時(shí)應(yīng)盡可能的減少彎頭數(shù)量,加大彎頭轉(zhuǎn)彎半徑。

2.2潤(rùn)葉環(huán)節(jié)措施

(1)減少進(jìn)料端煙葉進(jìn)入循環(huán)管路。采用變徑彎管,加大回風(fēng)管路的截面積,降低管路風(fēng)速,使此處風(fēng)速降低到1.5m/s。從回風(fēng)口吸過來的煙葉在重力作用下沉積在下弧板上,每隔2分鐘被氣缸帶動(dòng)清掃刮板掃入潤(rùn)葉筒內(nèi)。這樣就既保證了循環(huán)管路的順暢又避免了煙葉的損耗,現(xiàn)場(chǎng)使用效果良好(見圖1)。

圖1

(2)提高潤(rùn)葉效果。煙葉的機(jī)械結(jié)實(shí)性主要體現(xiàn)在抗張強(qiáng)度、延伸率、抗破碎性。煙葉的機(jī)械結(jié)實(shí)性與其水分和溫度有著密切的聯(lián)系,研究表明煙葉在含水率18%左右時(shí)煙葉的柔韌性最好。在同一水分下,溫度40℃時(shí)比25℃時(shí)在打葉過程產(chǎn)生的造碎要減少一半以上。

(3)通過筒體、管路加保溫,出料斗內(nèi)蒸汽加熱等方法使筒體、進(jìn)、出料斗、管路內(nèi)壁溫度與筒內(nèi)溫度基本一致,避免了冷凝水的產(chǎn)生,提高煙葉成片率。通過將純蒸汽噴嘴設(shè)置在熱風(fēng)管道內(nèi),避免過熱蒸汽直接噴到煙葉上形成油印煙。

圖2

2.3密封設(shè)備

采用合理的密封結(jié)構(gòu)及密封材料,能有效密封設(shè)備。在設(shè)備密封中滾筒類密封難度較大,尤其是直徑較大的筒體密封。可在傳統(tǒng)的密封結(jié)構(gòu)上增加壓緊環(huán),靠彈簧拉緊,相當(dāng)于一條帶彈性的腰帶,密封效果很好(見圖2)。

2.4合理調(diào)整打葉設(shè)備配置及參數(shù)

合理設(shè)定打葉器參數(shù)。目前打葉復(fù)烤生產(chǎn)線上為了降低煙葉造碎,普遍降低打葉器轉(zhuǎn)速,一打轉(zhuǎn)速甚至降到了400r/min以內(nèi),認(rèn)為這樣可以減小對(duì)煙葉的沖擊降低造碎。但并不是一打打葉轉(zhuǎn)速越低,造碎越少,在一定范圍內(nèi)反而隨著打葉器轉(zhuǎn)速的增加碎片率在下降。原因主要是提高一級(jí)打葉器轉(zhuǎn)速可以提高一打效率,從而提高一打后的出片量,使進(jìn)入后級(jí)打葉的葉片減少,為了提高打凈率,后級(jí)打葉器的刀間距逐級(jí)變小,越到后級(jí),煙葉造碎越厲害,因此雖然提高一級(jí)打葉器的轉(zhuǎn)速會(huì)使在一打處產(chǎn)生的造碎增加,但在后級(jí)產(chǎn)生的造碎將低了,最終整個(gè)機(jī)組產(chǎn)生的碎片率反而將低了。當(dāng)然并不是一打效率越高越好,當(dāng)轉(zhuǎn)速提高到一定程度時(shí)會(huì)存在一個(gè)拐點(diǎn),碎片率開始增加,比如下部煙比較薄,韌性低,當(dāng)一打轉(zhuǎn)速達(dá)到600r/min時(shí)產(chǎn)生的造碎增加所占比率超過了其打葉效率提高而使后級(jí)造碎降低所占比率。

風(fēng)分效率對(duì)打葉機(jī)組的造碎也是至關(guān)重要的,打出的葉片必須及時(shí)分出,才能保證葉片的技術(shù)指標(biāo)。在提高單臺(tái)風(fēng)分器風(fēng)分效率的同時(shí),增加風(fēng)分級(jí)數(shù)對(duì)整線的風(fēng)分效率影響更大,打后總風(fēng)分效率理論值可以按下式估算:

η總=1-(1-η單)n;

其中,η總——打后總風(fēng)分效率;

η單——單臺(tái)風(fēng)分器風(fēng)分效率;

n——風(fēng)分級(jí)數(shù)。

從上式可知風(fēng)分效率與風(fēng)分級(jí)數(shù)是指數(shù)關(guān)系(風(fēng)分器風(fēng)分效率與其負(fù)荷相關(guān),此處未作考慮),當(dāng)然并非級(jí)數(shù)越多越好,當(dāng)風(fēng)分級(jí)數(shù)達(dá)到5級(jí)時(shí),性價(jià)比最為合適。

2.5落料器的選用

對(duì)COMAS、MacTavish、HOUNI出料落料器進(jìn)行對(duì)比分析:

圖3COMAS示意圖

(1)COMAS出料落料器(見圖3)。

規(guī)格:進(jìn)口尺寸:423×1400,網(wǎng)鼓尺寸:φ1180×1400,網(wǎng)孔φ5,透孔率:46.3%;

風(fēng)選風(fēng)量:Q=49200m3/h,處理流量約1500kg/h;

通過計(jì)算進(jìn)口風(fēng)速 V1=49200÷3600÷0.423÷1.4=23.1m/s;

網(wǎng)面風(fēng)速 V2=49200÷3600÷(3.14×1.18×1.4×0.463)=5.69m/s。

圖4Mac示意圖

圖5HOUNI示意圖

(2)Mac出料落料器(見圖4)。

規(guī)格:進(jìn)口尺寸:254×1830,網(wǎng)鼓尺寸:φ616×1830,網(wǎng)孔φ4,透孔率:40.3%;

風(fēng)選風(fēng)量:Q=25500m3/h,處理流量約1000kg/h;

通過計(jì)算, 進(jìn)口風(fēng)速 V1=25500÷3600÷0.254÷1.83=15.23m/s;

網(wǎng)面風(fēng)速 V2=25500÷3600÷(3.14×0.616×1.83×0.403)=4.97m/s;

當(dāng)應(yīng)用在節(jié)能線時(shí)風(fēng)選風(fēng)量:Q=34200m3/h;

通過計(jì)算,進(jìn)口風(fēng)速 V1=34200÷3600÷0.254÷1.83=20.43m/s;

網(wǎng)面風(fēng)速 V2=34200÷3600÷(3.14×0.616×1.83×0.403)=6.67m/s。

(3)HOUNI出料落料器(見圖5)。

規(guī)格:進(jìn)口尺寸:300×1830,網(wǎng)鼓尺寸:φ770×1830,絲網(wǎng)14目,透孔率:41%;

風(fēng)選風(fēng)量:Q=25500m3/h處理流量約1000kg/h;

通過計(jì)算,進(jìn)口風(fēng)速 V1=25500÷3600÷0.3÷1.83=12.9m/s;

網(wǎng)面風(fēng)速 V2=25500÷3600÷(3.14×0.77×1.83×0.41)=3.9m/s。

以上三種落料器結(jié)構(gòu)尺寸上存在較大差異,COMAS落料器網(wǎng)鼓與外殼并不同心,偏向無物料區(qū)域,與流動(dòng)的物料距離始終保持在180mm以上(假設(shè)來料于進(jìn)料口下端平齊),而Mac落料器網(wǎng)鼓與外殼并不同心,與流動(dòng)的物料距離為負(fù)值(最大時(shí)-30mm)。葉片在進(jìn)入落料器后以一定的初速度貼著殼體內(nèi)壁作離心運(yùn)動(dòng),同時(shí)還受到網(wǎng)鼓表面空氣的吸力。當(dāng)吸力足夠大時(shí)一些輕質(zhì)葉片、碎葉會(huì)在網(wǎng)面風(fēng)速的作用下脫離離心軌道,在距離網(wǎng)鼓較近時(shí)就會(huì)被吸附在網(wǎng)鼓上,4mm左右的碎葉就進(jìn)入了循環(huán)風(fēng)道,進(jìn)而進(jìn)入除塵房,造成損耗。

因此葉片落料器的進(jìn)口風(fēng)速應(yīng)在18m/s到22m/s之間,即使葉片具有一定的離心速度,同時(shí)不會(huì)因速度過高而使造碎增加過多。同時(shí)網(wǎng)鼓表面風(fēng)速控制在6m/s以內(nèi),網(wǎng)鼓中心偏向無物料一側(cè),增大網(wǎng)鼓表面到葉片的距離。而HOUNI式出料落料器進(jìn)料口在網(wǎng)鼓的斜下方,且網(wǎng)面風(fēng)速較低,葉片進(jìn)入落料器后在慣性力和重力的雙重作用下進(jìn)入氣鎖,葉片更難于吸附在網(wǎng)鼓上進(jìn)入除塵房,造成損耗?？梢娺@種形式的落料器更加適合風(fēng)分器葉片出料處氣葉分離。

參考文獻(xiàn)

[1]@陳家東,陶智麟,劉全喜.打葉復(fù)烤加工過程造碎及碎片處理工藝研究[J].煙草科技,2000,(4):4-7.

[2]@國家煙草專賣局科技教育司.煙葉打葉復(fù)烤工藝規(guī)范與打葉煙葉質(zhì)量檢驗(yàn)實(shí)施指南[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)出版社,2002.