WQ615型噴射管式加溫加濕機(jī)落料器的改進(jìn)

董海濤 齊建軍 趙英敏

紅塔遼寧煙草有限責(zé)任公司營(yíng)口卷煙廠(chǎng),遼寧 營(yíng)口 115002

WQ615型噴射管式加溫加濕機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)WQ615）是消化吸收意大利COMAS技術(shù)的國(guó)產(chǎn)機(jī)型，目前在國(guó)內(nèi)煙草企業(yè)中應(yīng)用廣泛。WQ615是梗絲干燥系統(tǒng)的核心部位，主要用于梗絲進(jìn)入干燥機(jī)前增加3%水分。WQ615工藝是通過(guò)高度集中蒸汽處理來(lái)進(jìn)行膨脹梗絲或增加梗絲的填充率。在生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)由于WQ615落料器采用單螺旋錐體結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致烘后梗絲水分極差大和填充能力不足。一般的解決方法是擴(kuò)大原有落料器的尺寸，或是增加一些輔助設(shè)施。但由于WQ615落料器下方振槽空間有限且氣流速度不可改變，這些方法均無(wú)法解決WQ615存在的問(wèn)題。為此，通過(guò)深入分析和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變WQ615落料器的結(jié)構(gòu)，提高梗絲的填充能力，降低烘后梗絲的水分極差。

1 存在問(wèn)題

1.1 工作原理

WQ615的工作原理是梗絲經(jīng)過(guò)進(jìn)料振槽從進(jìn)料罩進(jìn)入氣鎖，濕潤(rùn)的梗絲平穩(wěn)地通過(guò)旋轉(zhuǎn)氣鎖進(jìn)入膨脹腔里，在膨脹腔里，梗絲被從噴嘴噴出的高溫高速的蒸汽引射，梗絲從蒸汽那里獲得較高的溫度和水分，梗絲細(xì)胞內(nèi)的水份瞬間以水分子的形式被蒸發(fā)掉而膨脹，梗絲和蒸汽的混合物從后膨脹腔通過(guò)管道以切線(xiàn)方向進(jìn)入落料器。梗絲和蒸汽在落料器中分開(kāi)，蒸汽通過(guò)出料罩網(wǎng)板被排潮管道帶走；梗絲由振槽送入隧道式烘梗絲機(jī)進(jìn)行干燥機(jī)定型。

1.2 存在的問(wèn)題

（1）布料不均勻：在日常生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)WQ615出口振槽上梗絲薄厚明顯不均，并對(duì)烘后梗絲厚度及水分的影響程度進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如表1。

表1 改造前WQ615出口振槽上梗絲厚度和烘后梗絲厚度及水分對(duì)比

（2）出料罩網(wǎng)板上有大量梗絲附著：生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)WQ615出口振槽上有水漬煙團(tuán)，經(jīng)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)有部分梗絲被水、汽混合體帶起，附著在了出料罩上，影響排潮效果的同時(shí)有水滴滴落。

1.3 原因分析

（1）布料不均勻：見(jiàn)圖2，從STS落料器俯視圖中看出落料器采用單螺旋面，單側(cè)出料及落料，梗絲經(jīng)高速氣流引射后落料器，主要落到下方振槽的右側(cè)，使得STS出口振槽上梗絲分布不均勻。

（2）出料罩網(wǎng)板上有大量梗絲附著：見(jiàn)圖1，落料器頂部采用錐體結(jié)構(gòu)。

通過(guò)測(cè)量與計(jì)算可得：

落料器上罩頂部開(kāi)口處截面積S1=πR12=3.14×0.122=0.045m2

落料器截面積S2=πR22=3.14×0.312=0.3m2

設(shè)定蒸汽引射梗絲后向上的壓力值為F，則蒸汽通過(guò)落料器時(shí)的壓強(qiáng)P2=F/S2=3.33F;蒸汽通過(guò)落料器上罩頂部壓強(qiáng)P1=F/S1=22.22F。通過(guò)計(jì)算可以看出，引射梗絲后的蒸汽噴射到落料器時(shí)壓強(qiáng)為3.33F，而經(jīng)過(guò)落料器上罩頂部開(kāi)口處的壓強(qiáng)為22.22F。壓強(qiáng)突變的蒸汽帶著梗絲從落料器頂部開(kāi)口處快速?zèng)_出，附著在上方排潮網(wǎng)上，影響噴射管式加溫加濕機(jī)系統(tǒng)整體排潮效果，大量多余蒸汽無(wú)法排出與梗絲持續(xù)接觸，增加了部分原有梗絲的含水率，同時(shí)出料罩網(wǎng)板上蒸汽積聚時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)有水滴滴下形成水漬梗絲。

布料不均勻且含水量較高的梗絲送入下道工序，由于料層薄厚不均，在上進(jìn)風(fēng)式烘梗絲機(jī)熱風(fēng)的作用下，料層較厚處的梗絲不能完全被吹起，不能達(dá)到理想的烘干效果。部分水份過(guò)高的梗絲不能排出多余水份，由于以上兩方面原因造成梗絲在干燥后水份不均勻，質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題，影響到后工序成品煙絲質(zhì)量。通過(guò)對(duì)80批次烘后梗絲樣品檢測(cè)（采用2小時(shí)100℃標(biāo)準(zhǔn)烘箱），振槽出口梗絲左、中、右水份平均極差為1.5%～2.0%之間。

圖1 落料器平面圖

2 改進(jìn)方法

2.1 STS落料器形狀設(shè)計(jì)方案及優(yōu)化選擇

設(shè)計(jì)思路：為了增大落料面積和減少錐體壓強(qiáng)，首先考慮擴(kuò)大原有螺旋面，通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)振槽上已沒(méi)有空間增大現(xiàn)有STS落料器尺寸。于是設(shè)計(jì)了如表2所示的三種方案。

2.2 依據(jù)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

根據(jù)三種方案分別制作相應(yīng)的新型落料器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，結(jié)果如表3。

表2 設(shè)計(jì)的新型落料器

表3 新型落料器實(shí)物及測(cè)試結(jié)果

通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用雙螺旋敞開(kāi)曲面落料器，落料器軸向橫截面積相等，梗絲在高速氣流引射作用下噴出，向上壓強(qiáng)保持不變，不會(huì)造成梗絲吸附到排潮滾網(wǎng)，影響系統(tǒng)排潮，進(jìn)而影響原有梗絲的水份。本產(chǎn)品能夠保證經(jīng)蒸汽引射后的梗絲水份達(dá)到工藝要求的合理范圍內(nèi)。

由于，雙螺旋敞開(kāi)曲面落料器在噴射出口中間進(jìn)行分料，并分兩側(cè)落料，經(jīng)落料器的梗絲能夠均勻散落在下方振槽，利于下道工序梗絲與熱風(fēng)充分接觸，去除多余的水份，使成品梗絲水份達(dá)到工藝要求。

3、使用效果及結(jié)論

①通過(guò)使用新型落料器，梗絲在STS加溫加濕機(jī)噴射出口中間進(jìn)行分料，沿螺旋曲面分兩側(cè)落料，均勻散落在下方振槽。見(jiàn)表4，經(jīng)過(guò)測(cè)量STS出口振槽上右側(cè)梗絲厚度比左側(cè)梗絲厚度差由原來(lái)的15.25mm降低到0.37mm。②通過(guò)對(duì)80批次烘后梗絲樣品檢測(cè)(采用2小時(shí)100℃標(biāo)準(zhǔn)烘箱),振槽出口梗絲左、中、右水份平均極差值<1%。③STS落料器上方的排潮篩網(wǎng)上無(wú)梗絲附著。④改造后的落料器使成品梗絲水分合格率由原來(lái)的96.7%提高到99.72%。煙絲與梗絲混合后,成品煙絲水分均勻性得到了提高,確保成品卷煙內(nèi)在質(zhì)量穩(wěn)定,切實(shí)維護(hù)了消費(fèi)者利益。

表4 改造后WQ615出口振槽上梗絲厚度和烘后梗絲厚度及水份對(duì)比

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