探討卷煙廠(chǎng)風(fēng)力送絲系統(tǒng)的改進(jìn)

　　摘 要：作為卷煙廠(chǎng)中煙絲輸送中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，風(fēng)力送絲系統(tǒng)所能發(fā)揮的功效，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。如何對(duì)風(fēng)力送絲系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，以使其在風(fēng)力送絲過(guò)程中減少煙絲的造碎，同時(shí)還提高成品卷煙的內(nèi)在質(zhì)量。本文簡(jiǎn)單探討了卷煙廠(chǎng)中舊風(fēng)力送絲過(guò)程中存在煙絲損耗、然后從新送絲系統(tǒng)風(fēng)速平衡原理和解決煙絲造碎技術(shù)難題的方法兩個(gè)方面論述了對(duì)卷煙廠(chǎng)風(fēng)力送絲系統(tǒng)的優(yōu)化。
　　關(guān)鍵詞：卷煙廠(chǎng) 風(fēng)力送絲 系統(tǒng)改進(jìn) 優(yōu)化
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TS43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2012）09（a）-0104-02
　　在卷煙加工過(guò)程中，煙絲輸送是將貯絲柜中的煙絲輸送至卷煙機(jī)的工藝環(huán)節(jié)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)大多通過(guò)氣力送絲的方式或者小車(chē)送絲的方式來(lái)進(jìn)行煙絲的輸送。小車(chē)送絲的輸送方式表現(xiàn)出了煙絲造碎率少的優(yōu)點(diǎn)，它還可以保證卷煙機(jī)臺(tái)得到相同結(jié)構(gòu)的煙絲，但是它有一個(gè)缺點(diǎn)就是在維護(hù)過(guò)程中比較困難而且故障經(jīng)常發(fā)生，運(yùn)行的成本也較高。風(fēng)力送絲系統(tǒng)是多數(shù)卷煙廠(chǎng)首選的輸送方式。風(fēng)力送絲較之于小車(chē)送絲，管理維護(hù)起來(lái)較為方便，還有布置靈活的優(yōu)點(diǎn)。適用于不同距離的水平、垂直或曲線(xiàn)輸送，還可以在物料輸送的同時(shí)起到松散、去雜和除塵的作用，但系統(tǒng)的煙絲造碎問(wèn)題則成了一大難題。
　　1 簡(jiǎn)析卷煙廠(chǎng)舊風(fēng)力送絲系統(tǒng)過(guò)程
　　在卷煙廠(chǎng)舊風(fēng)力送絲過(guò)程當(dāng)中要經(jīng)過(guò)從貯絲柜到卷接機(jī)臺(tái)輸送流程。在這個(gè)輸送過(guò)程中是由風(fēng)力系統(tǒng)來(lái)完成的。然而，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中舊風(fēng)力送絲會(huì)出現(xiàn)煙絲損耗的現(xiàn)象。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)風(fēng)力送絲系統(tǒng)在風(fēng)力輸送過(guò)程當(dāng)中會(huì)影響到煙絲質(zhì)量，其主要原因表現(xiàn)在以下方面。
　　首先對(duì)風(fēng)速會(huì)產(chǎn)生一定影響，舊的系統(tǒng)每個(gè)機(jī)組不但風(fēng)速的大小無(wú)法保證，而且對(duì)于風(fēng)速的穩(wěn)定性同樣無(wú)法保證。
　　其次表現(xiàn)管道內(nèi)表面的影響。在舊的系統(tǒng)中會(huì)發(fā)現(xiàn)部分連接管多采用波紋軟管，在波紋軟管內(nèi)表面很粗糙，這種粗糙度直接影響到了煙絲的造碎率，而且這種造碎率非常高。直接造成了煙絲不能得到充分的造碎程度。
　　最后風(fēng)力系統(tǒng)中存在的管道彎頭和相應(yīng)的拐彎角度的影響。在舊的風(fēng)力系統(tǒng)中管道彎頭很多，而且有些管道彎頭的拐彎角度又很小，這就在風(fēng)力送絲過(guò)程當(dāng)中增加了煙絲的造碎，對(duì)煙絲的輸送順暢產(chǎn)生了很大的阻礙。
　　通過(guò)對(duì)上述舊風(fēng)力送絲過(guò)程中煙絲損耗主要原因的分析，我們對(duì)風(fēng)力送絲系統(tǒng)進(jìn)行了科學(xué)合理地優(yōu)化改進(jìn)工作，以期得到風(fēng)力送絲過(guò)程中對(duì)煙絲損耗的減少和資源浪費(fèi)。
　　2 優(yōu)化設(shè)計(jì)改進(jìn)新風(fēng)力送絲系統(tǒng)
　　2.1 新送絲系統(tǒng)風(fēng)速平衡原理
　　2.1.1 風(fēng)力送絲系統(tǒng)新技術(shù)裝置介紹
　　風(fēng)力送絲系統(tǒng)由物料輸送和除塵兩部分組成。當(dāng)設(shè)置于系統(tǒng)尾部的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，系統(tǒng)內(nèi)形成負(fù)壓，煙絲和空氣從喂絲機(jī)一起被吸入密閉的料管，煙絲在料管中經(jīng)風(fēng)力輸送給卷煙機(jī)，而含塵空氣則沿回風(fēng)管經(jīng)除塵器凈化后排入大氣。
　　在風(fēng)力送絲系統(tǒng)中，衡陽(yáng)三力高科技開(kāi)發(fā)公司研究開(kāi)發(fā)了“系統(tǒng)主管自動(dòng)經(jīng)濟(jì)組合補(bǔ)風(fēng)”和“與單臺(tái)風(fēng)速實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)”技術(shù)及裝置，成功地解決了風(fēng)力送絲系統(tǒng)中存在的輸送風(fēng)速大、不穩(wěn)定的技術(shù)難題。該技術(shù)已在廣州、北京、上海、杭州、常德、長(zhǎng)沙、保定、淮陰、郴州、滁州、湛江、徐州、重慶、濟(jì)南、青州、遵義、安陽(yáng)、洛陽(yáng)等卷煙廠(chǎng)的風(fēng)力送絲系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
　　衡陽(yáng)三力高科技開(kāi)發(fā)公司研制的“主管自動(dòng)補(bǔ)風(fēng)”和“風(fēng)力平衡調(diào)節(jié)”技術(shù)及裝置，具備風(fēng)力自動(dòng)平衡功能，能將風(fēng)送速度控制在設(shè)定值15～20m/s的范圍內(nèi)（風(fēng)送正常時(shí)段）。該裝置由設(shè)置回塵主管道上的壓力傳感器和風(fēng)量檢測(cè)裝置、設(shè)置在每臺(tái)卷煙機(jī)回塵支管上的風(fēng)速儀、電動(dòng)控制蝶閥以及PLC控制系統(tǒng)等組成。
　　2.1.2 新送絲系統(tǒng)風(fēng)速平衡原理
　　風(fēng)速穩(wěn)定原理：（1）系統(tǒng)管網(wǎng)靜態(tài)平衡：我公司回風(fēng)管網(wǎng)采用“集束管形式”與“對(duì)稱(chēng)平衡布置式”相結(jié)合，保證系統(tǒng)管網(wǎng)的靜態(tài)阻力基本一致，從而確保系統(tǒng)送絲管道的風(fēng)速在不加任何調(diào)控靜態(tài)的情況下基本一致，從而確保系統(tǒng)送絲管道的風(fēng)速在不加任何調(diào)控靜態(tài)的情況下基本一致，有利于系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡的調(diào)節(jié)。（2）系統(tǒng)調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)平衡：主管自動(dòng)補(bǔ)風(fēng)，確保主風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況穩(wěn)定；單臺(tái)機(jī)組吸絲風(fēng)速自動(dòng)微調(diào)，控制風(fēng)速V≤設(shè)定值（風(fēng)送正常時(shí)段）。如此怎樣可以使得系統(tǒng)的總風(fēng)量實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，又可以保證各個(gè)送絲管之間風(fēng)速的平衡呢？作為一項(xiàng)新創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)生，如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的解決呢？因?yàn)樵诿恳粋€(gè)系統(tǒng)中，卷煙機(jī)之間各個(gè)吸絲管道的長(zhǎng)度不同，各個(gè)除塵管道的長(zhǎng)度也不一樣，所以產(chǎn)生的各個(gè)支路的阻力也不等同。而實(shí)際工作當(dāng)中系統(tǒng)的總風(fēng)量不可能實(shí)現(xiàn)各臺(tái)卷煙機(jī)接收風(fēng)量的平均，換句話(huà)，每臺(tái)卷煙機(jī)的吸絲風(fēng)量不會(huì)均為Q，這時(shí)為了實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的微調(diào)就可以通過(guò)對(duì)每臺(tái)卷煙機(jī)風(fēng)力自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)行設(shè)置、還可以通過(guò)卷煙機(jī)回塵支管上的風(fēng)速儀進(jìn)行設(shè)置。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)對(duì)有超過(guò)風(fēng)速設(shè)定值V且呈上升趨勢(shì)的狀況時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而對(duì)風(fēng)速低于V且大于安全輸送速度的情況不進(jìn)行人為干預(yù)，確保低速送絲的同時(shí)，減少風(fēng)速波動(dòng)造成的煙絲造碎。通過(guò)上述調(diào)節(jié)，無(wú)論系統(tǒng)供絲機(jī)臺(tái)多少，都可以保證系統(tǒng)風(fēng)量和料管風(fēng)速穩(wěn)定在設(shè)定的范圍之內(nèi)。
　　2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)改進(jìn)新風(fēng)力送絲系統(tǒng)
　　在風(fēng)力送絲系統(tǒng)過(guò)程中不管是送絲速度過(guò)高還是速度過(guò)低都會(huì)對(duì)煙絲的造碎率產(chǎn)生直接的影響，這樣會(huì)使造碎率提高，同時(shí)會(huì)影響煙絲的內(nèi)在品質(zhì)。所以來(lái)評(píng)價(jià)風(fēng)力送絲系統(tǒng)的好壞，看其能否提供合適、穩(wěn)定的送絲速度作為首要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)保證合適穩(wěn)定的風(fēng)速來(lái)保證煙絲的質(zhì)量和造碎。上文對(duì)舊風(fēng)力系統(tǒng)存在煙絲耗損原因的觀(guān)察和目前投入風(fēng)力送絲系統(tǒng)新技術(shù)裝置的應(yīng)用實(shí)踐，針對(duì)煙絲造碎的技術(shù)難題，筆者提出了以下幾種方法。
　?。?）保證煙絲有合適、穩(wěn)定的風(fēng)速速度：①在主管的末端裝上風(fēng)量補(bǔ)償?shù)难b置，確保主管氣流的穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)主管內(nèi)的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，來(lái)控制其開(kāi)啟度，從而保證同一送絲系統(tǒng)上的任意一臺(tái)卷煙機(jī)的啟?；蛘咴陂g隙要料時(shí)主管道內(nèi)的正常風(fēng)速，只有確保主管內(nèi)的氣流穩(wěn)定才能使其風(fēng)速得到穩(wěn)定；②通過(guò)壓力檢測(cè)元件來(lái)檢測(cè)主管道內(nèi)的負(fù)壓值，并把這個(gè)負(fù)壓信號(hào)實(shí)時(shí)地反饋給控制中心，通過(guò)控制中心得到數(shù)據(jù)然后再將其與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而達(dá)到對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制的目的，以保證工作時(shí)主管道內(nèi)的負(fù)壓值可以穩(wěn)定地保持在設(shè)定值上，通過(guò)這種方式極易實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的穩(wěn)定和節(jié)能的目的。這樣做便可實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)來(lái)提供不同的風(fēng)送速度；③通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)操作界面上對(duì)卷接機(jī)組的送絲風(fēng)速進(jìn)行設(shè)定，這樣就可以保證實(shí)際風(fēng)速可以在設(shè)定值上保持穩(wěn)定。比如我們可以通過(guò)在氣動(dòng)閥門(mén)上裝一個(gè)傳感器，通過(guò)它將所測(cè)得的壓差信號(hào)傳給系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)控制系統(tǒng)計(jì)算后與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，最后結(jié)果要保證在設(shè)定值的范圍之內(nèi)，這樣才能保證送絲系統(tǒng)的風(fēng)速穩(wěn)定。
　?。?）煙絲水分的預(yù)補(bǔ)給：為了提高煙絲的延伸度和抗拉強(qiáng)度，需要將煙絲的含水率進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶岣?，卷接工藝的?shí)際要求要低一些，為了滿(mǎn)足工藝要求應(yīng)當(dāng)如何提高煙絲含水率？通過(guò)在輸送過(guò)程中對(duì)煙絲水分損失給予提前補(bǔ)給，這樣既可以保證滿(mǎn)足了工藝的要求還能達(dá)到提高煙絲含水率的目的。換言之，通過(guò)對(duì)煙廠(chǎng)所處地理位置和空氣相對(duì)溫度的調(diào)查得出的不同結(jié)果，分別檢測(cè)出送絲過(guò)程中不同煙廠(chǎng)的煙絲水分損失的準(zhǔn)確數(shù)值。確保在煙絲進(jìn)入喂絲機(jī)前的制絲工藝過(guò)程之前對(duì)煙絲的水分損失給予必要的給予。通過(guò)這種提前給予煙絲的水分損失的補(bǔ)給達(dá)到了卷接工藝的要求，也最大限度地增加了煙絲的韌性和延伸率，最終達(dá)到了降低送絲過(guò)程中煙絲造碎的目的。
　　（3）改變和控制二相流的流態(tài)：①風(fēng)力送絲流態(tài)由管道上部的飛翔流和管道下部的集團(tuán)流組成。在風(fēng)力送絲過(guò)程中，管道上部的飛翔流保留了煙絲輸送的去雜、除塵和增加填充能力的優(yōu)點(diǎn)；煙絲在管道下部半懸浮滑動(dòng)，所以煙絲在飛翔流中所受的幾中力在集團(tuán)流中基本消失，這樣就避免了煙絲在輸送過(guò)程當(dāng)中會(huì)發(fā)生相互的碰撞。這樣不但可以大大降低送絲系統(tǒng)的煙絲造碎，還能提高煙絲的質(zhì)量和煙絲的耐加工性。此外，還可以大大降低系統(tǒng)輸送的風(fēng)速和能耗和節(jié)約能源的目的；②集團(tuán)流態(tài)下優(yōu)化風(fēng)速的確定，流態(tài)從飛翔流過(guò)渡到集團(tuán)流是一個(gè)漸變過(guò)程，沒(méi)有截然的界限。如何確定合理的輸送風(fēng)速，使煙絲懸浮滑動(dòng)又不產(chǎn)生栓塞呢？輸送風(fēng)速一般是根據(jù)計(jì)算或測(cè)定出被輸送物料的懸浮速度而確定，煙絲的懸浮速度為6～8m/s。實(shí)際工作中還沒(méi)有比較可靠的理論推導(dǎo)能夠計(jì)算出最優(yōu)的輸送風(fēng)速，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)性的數(shù)據(jù)可以確定為優(yōu)化風(fēng)速為18±2m/s；③在保證合理的輸送風(fēng)速之后如何對(duì)風(fēng)送系統(tǒng)的風(fēng)速進(jìn)行穩(wěn)定？在對(duì)常規(guī)送絲系統(tǒng)的觀(guān)察中看到它仍通過(guò)重力調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)風(fēng)量的調(diào)節(jié)。其工作原理是：當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)某些卷煙機(jī)不需供絲時(shí)，系統(tǒng)負(fù)壓會(huì)增加，產(chǎn)生的壓力差驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)大間隙，增大補(bǔ)風(fēng)量，反之，則逆向動(dòng)作。實(shí)際上，由于供絲時(shí)間的短暫性和調(diào)節(jié)閥動(dòng)作的滯后性，加上各支管風(fēng)量的不均勻性，使得各送絲支管的風(fēng)速難以穩(wěn)定和控制。
　　3 結(jié)語(yǔ)
　　通過(guò)對(duì)卷煙廠(chǎng)風(fēng)力送絲系統(tǒng)的改進(jìn)可以有效降低煙絲造碎率、提高卷煙產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。不但給企業(yè)節(jié)約了成本，還增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)對(duì)風(fēng)力送絲系統(tǒng)的改進(jìn)和優(yōu)化可以為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益，所以卷煙廠(chǎng)在未來(lái)風(fēng)力送絲系統(tǒng)的探索和改進(jìn)工作仍然任重道遠(yuǎn)、勢(shì)在必行。
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