切絲機(jī)除塵煙絲損耗研究

趙偉+張進(jìn)鴻

摘? 要：目前，某廠SQ315切絲機(jī)采用的是中央集中除塵系統(tǒng)。在此過(guò)程中，部分合格的煙絲會(huì)隨著灰塵一起被抽走，造成物料被浪費(fèi)的情況，而風(fēng)管也容易被煙絲堵塞，會(huì)使設(shè)備因故障而停機(jī)。有時(shí)，煙灰還會(huì)被砂輪磨削所產(chǎn)生的火花引燃或燒著除塵濾袋，情況非常危險(xiǎn)。針對(duì)以上問(wèn)題，分析了除塵原理，依據(jù)風(fēng)力浮選理論，根據(jù)煙絲和粉塵的兩種不同懸浮速度試設(shè)計(jì)了風(fēng)分裝置。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用和技術(shù)改進(jìn)，風(fēng)分裝置能有效地將煙絲從灰塵中分離出來(lái)，不僅減少了物料的浪費(fèi)，還避免了堵塞造成的故障停機(jī)和安全生產(chǎn)事故，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：SQ315切絲機(jī);除塵;煙絲損耗;風(fēng)分裝置

中圖分類號(hào)：TS43?? ????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? ????????????文章編號(hào)：2095-6835（2014）23-0054-02

SQ315切絲機(jī)在切絲時(shí)，除塵風(fēng)會(huì)將部分煙絲抽入除塵設(shè)備中，進(jìn)而引發(fā)煙絲損耗、故障停機(jī)和濾袋燃燒等問(wèn)題。因此，如何讓設(shè)備能更好地為生產(chǎn)工藝服務(wù)，減少浪費(fèi)，是亟待解決的問(wèn)題。

1? 存在的問(wèn)題

某廠切絲機(jī)除塵采用的是中央集中除塵系統(tǒng)。在檢查除塵房壓棒機(jī)壓出的“灰餅”時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中含有大量的煙絲，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)除塵風(fēng)管被堵塞和除塵濾袋燃燒的情況。2011-08—10，統(tǒng)計(jì)了切絲機(jī)除塵風(fēng)管堵料造成切絲機(jī)停機(jī)的時(shí)間、煙絲損耗量和發(fā)生除塵濾袋燃燒的次數(shù)，具體如見(jiàn)表1所示。

表1? 設(shè)備改進(jìn)前切絲機(jī)停機(jī)時(shí)間、煙絲損耗量和濾袋燃燒次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

停機(jī)時(shí)間/min

煙絲損耗量/kg

濾袋燃燒次數(shù)/次

2011-08

90

430

1

2011-09

80

390

0

2011-10

65

405

1

從表1中可以看出，切絲機(jī)除塵問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響了設(shè)備的正常運(yùn)行，煙絲損耗量的增加給企業(yè)造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失，并且還存在一定的安全隱患。

2? 切絲機(jī)除塵系統(tǒng)

切絲機(jī)在切絲過(guò)程中，大部分煙絲會(huì)順利落入出料槽，但是，有一小部分煙絲會(huì)因刀輥的旋轉(zhuǎn)而被裹攜至磨刀砂輪處。高速旋轉(zhuǎn)的砂輪的外圓和內(nèi)圓是由固定在磨刀支架左、右側(cè)的擋塵板和中部的防塵板密封的。由于砂輪與擋塵板、防塵板之間有縫隙，所以，這一小部分煙絲就會(huì)從砂輪與擋塵板、防塵板之間的縫隙中被拋出，并隨著磨削微粒一起落入集灰斗，通過(guò)設(shè)在集灰斗底部的吸塵口被外接除塵管道帶入集中除塵設(shè)備中。

落入切絲機(jī)集灰斗的粉塵和煙絲，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的作用會(huì)通過(guò)抽風(fēng)管送入濾袋除塵器內(nèi)，落下后由排灰閥排至螺旋輸送器，再經(jīng)螺旋輸送器送至壓棒機(jī)，最后被壓棒機(jī)壓成圓柱狀灰餅排出。在此過(guò)程中，除塵系統(tǒng)無(wú)法將煙絲分離出來(lái)，這樣就造成了煙絲的損耗。

3? 改進(jìn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施

通過(guò)分析造成煙絲損耗的原因和其形成過(guò)程可知，如果能在煙絲進(jìn)入濾袋除塵器之前將其分離出來(lái)，就可以減少煙絲的損耗量。在明確了設(shè)計(jì)思路后，決定在抽風(fēng)管管路中增加1個(gè)風(fēng)分裝置，用它將煙絲分離出來(lái)。

3.1? 風(fēng)分原理

風(fēng)力浮選，煙草行業(yè)通常將其稱為風(fēng)分?？梢院?jiǎn)單將風(fēng)分的基本原理概括為，當(dāng)有兩種懸浮速度不同（分別為V1和V2）的物料（比如煙絲和粉塵）混合在一起時(shí)，要設(shè)法讓混合物料盡可能地均勻分散在氣流中，并適當(dāng)?shù)剡x擇風(fēng)速V，使其滿足V2<V<V1的條件。這樣，懸浮速度為V2的物料在氣流中向上飄懸，而懸浮速度為V1的物料則在氣流中向下沉降。因此，兩種物料會(huì)因懸浮速度之間的差異而被氣流分離開。

3.2? 風(fēng)分裝置的計(jì)算

經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量可知，風(fēng)管的直徑為160 mm，風(fēng)速約為18 m/s，則流量計(jì)算公式為：

Q=VA.????????????????????????????????? ??????（1）

式（1）中：Q——流量，m3/s;

V——?dú)饬魉俣龋琺/s;

A——管道截面積，m2。

其中，圓形管道的截面積為：

A=πd2/4.?????????????????????????????????????? （2）

式（2）中：π——3.14;

d——圓形管道的直徑，m。

將風(fēng)管直徑d=0.16 m，風(fēng)速V=18 m/s代入式（1）中得：Q=18×3.14×0.162÷4≈0.362 m3/s。

3.3? 風(fēng)分裝置的設(shè)計(jì)

為了能夠有效分離煙絲、煙末，必須確定煙絲分離柜橫截面上升氣流的速度V分。通過(guò)查閱《卷煙制絲設(shè)備》，確定參考值V分在1 m/s以上、1.3 m/s以下，并通過(guò)調(diào)風(fēng)閥微調(diào)上升氣流的速度。

根據(jù)Q=Q分可得：VA=V分S.???????????????????? （3）

式（3）中：S——風(fēng)分裝置截面積，m2。

其中，風(fēng)分裝置截面積為：

S=ab.????????????????????????????????????????? （4）

式（4）中：a——風(fēng)分裝置長(zhǎng)，m;

b——風(fēng)分裝置寬，m。

當(dāng)V分=1 m/s時(shí)，Smax=Q/V=0.362 m3/s÷1 m/s=0.362 m2;當(dāng)V分=1.3 m/s時(shí)，Smin=Q/V=0.362 m3/s÷1.3 m/s=0.278 m2。

當(dāng)1 m/s<V分<1.3 m/s時(shí)，則0.278 m2<S<0.362 m2。

根據(jù)風(fēng)分裝置截面積公式，取a=0.6 m，則0.463 m<b<0.603 m，b取中間值0.5 m，即風(fēng)分裝置的箱體長(zhǎng)為600 mm，寬為500 mm，其高度根據(jù)環(huán)境空間和風(fēng)分通道取為1 200 mm，風(fēng)管的管道直徑為160 mm?？紤]到要減少氣流對(duì)沉積煙絲的影響，所以，將風(fēng)分柜和儲(chǔ)存柜分為上、下兩部分。如果兩者的截面積不變，則風(fēng)分柜與儲(chǔ)存柜之間可使用方轉(zhuǎn)圓變徑管連接。為了使物料在風(fēng)分室中分布得更均勻，可將進(jìn)風(fēng)口改為圓轉(zhuǎn)方結(jié)構(gòu)，截面積不變，約為0.02 m2，即取寬為360 mm，高為55 mm。

把進(jìn)風(fēng)口位置改到上部風(fēng)分柜位置，同時(shí)，進(jìn)風(fēng)口采用上斜下平的形式，使氣流順著斜面進(jìn)入風(fēng)分柜，以減少其對(duì)篩網(wǎng)的影響。通過(guò)調(diào)風(fēng)閥調(diào)節(jié)風(fēng)量，使煙絲能夠充分被篩選出。

4? 改進(jìn)后的效果

設(shè)備改進(jìn)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用發(fā)現(xiàn)，篩網(wǎng)的黏網(wǎng)現(xiàn)象在逐漸減少。統(tǒng)計(jì)了切絲機(jī)停機(jī)時(shí)間、煙絲損耗量和除塵濾袋燃燒的次數(shù)，具體如表2所示。

從表2中可以看出，設(shè)備改進(jìn)后，減少了煙絲的損耗量，也未發(fā)生除塵濾袋被燃燒的情況，設(shè)備改造工作取得了很好的效果。

表2? 改進(jìn)后切絲機(jī)停機(jī)時(shí)間、煙絲損耗量和濾袋燃燒次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

停機(jī)時(shí)間/min

煙絲損耗量/kg

濾袋燃燒次數(shù)/次

某年3月

15

0.9

0

某年4月

8

1.1

0

某年5月

10

0.8

0

5? 總結(jié)

風(fēng)分裝置經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，其能有效地將煙絲分離出來(lái)，減少了煙絲的損耗量。

〔編輯：白潔〕

Shredding Machine Dust Tobacco Loss Research

Zhao Wei， Zhang Jinhong

Abstract： At present， some factory SQ315 cutter is used in central dust collection system. In this process， some qualified tobacco with dust is pumped away， resulting in material is wasted， and the air pipe is also easy to tobacco blockage， will make the equipment downtime due to failure. Sometimes， the ash will be grinding the spark ignition or burning dust filter bag， the situation is very dangerous. In view of the above problems， analyzes the principles of dust removal， according to wind flotation theory， according to the two different suspension speeds of tobacco and dust tried to design wind separating device. After a period of use and technology improvement， wind separating device can effectively separate the tobacco from the dust， not only to reduce the waste of the material， but also to avoid clogging caused downtime and production safety accidents， and has good economic benefit.

Key words： SQ315 cutter; dust removal; tobacco loss; air separation plant

式（1）中：Q——流量，m3/s;

V——?dú)饬魉俣龋琺/s;

A——管道截面積，m2。

其中，圓形管道的截面積為：

A=πd2/4.?????????????????????????????????????? （2）

式（2）中：π——3.14;

d——圓形管道的直徑，m。

將風(fēng)管直徑d=0.16 m，風(fēng)速V=18 m/s代入式（1）中得：Q=18×3.14×0.162÷4≈0.362 m3/s。

3.3? 風(fēng)分裝置的設(shè)計(jì)

為了能夠有效分離煙絲、煙末，必須確定煙絲分離柜橫截面上升氣流的速度V分。通過(guò)查閱《卷煙制絲設(shè)備》，確定參考值V分在1 m/s以上、1.3 m/s以下，并通過(guò)調(diào)風(fēng)閥微調(diào)上升氣流的速度。

根據(jù)Q=Q分可得：VA=V分S.???????????????????? （3）

式（3）中：S——風(fēng)分裝置截面積，m2。

其中，風(fēng)分裝置截面積為：

S=ab.????????????????????????????????????????? （4）

式（4）中：a——風(fēng)分裝置長(zhǎng)，m;

b——風(fēng)分裝置寬，m。

當(dāng)V分=1 m/s時(shí)，Smax=Q/V=0.362 m3/s÷1 m/s=0.362 m2;當(dāng)V分=1.3 m/s時(shí)，Smin=Q/V=0.362 m3/s÷1.3 m/s=0.278 m2。

當(dāng)1 m/s<V分<1.3 m/s時(shí)，則0.278 m2<S<0.362 m2。

根據(jù)風(fēng)分裝置截面積公式，取a=0.6 m，則0.463 m<b<0.603 m，b取中間值0.5 m，即風(fēng)分裝置的箱體長(zhǎng)為600 mm，寬為500 mm，其高度根據(jù)環(huán)境空間和風(fēng)分通道取為1 200 mm，風(fēng)管的管道直徑為160 mm。考慮到要減少氣流對(duì)沉積煙絲的影響，所以，將風(fēng)分柜和儲(chǔ)存柜分為上、下兩部分。如果兩者的截面積不變，則風(fēng)分柜與儲(chǔ)存柜之間可使用方轉(zhuǎn)圓變徑管連接。為了使物料在風(fēng)分室中分布得更均勻，可將進(jìn)風(fēng)口改為圓轉(zhuǎn)方結(jié)構(gòu)，截面積不變，約為0.02 m2，即取寬為360 mm，高為55 mm。

把進(jìn)風(fēng)口位置改到上部風(fēng)分柜位置，同時(shí)，進(jìn)風(fēng)口采用上斜下平的形式，使氣流順著斜面進(jìn)入風(fēng)分柜，以減少其對(duì)篩網(wǎng)的影響。通過(guò)調(diào)風(fēng)閥調(diào)節(jié)風(fēng)量，使煙絲能夠充分被篩選出。

4? 改進(jìn)后的效果

設(shè)備改進(jìn)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用發(fā)現(xiàn)，篩網(wǎng)的黏網(wǎng)現(xiàn)象在逐漸減少。統(tǒng)計(jì)了切絲機(jī)停機(jī)時(shí)間、煙絲損耗量和除塵濾袋燃燒的次數(shù)，具體如表2所示。

從表2中可以看出，設(shè)備改進(jìn)后，減少了煙絲的損耗量，也未發(fā)生除塵濾袋被燃燒的情況，設(shè)備改造工作取得了很好的效果。

表2? 改進(jìn)后切絲機(jī)停機(jī)時(shí)間、煙絲損耗量和濾袋燃燒次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

停機(jī)時(shí)間/min

煙絲損耗量/kg

濾袋燃燒次數(shù)/次

某年3月

15

0.9

0

某年4月

8

1.1

0

某年5月

10

0.8

0

5? 總結(jié)

風(fēng)分裝置經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，其能有效地將煙絲分離出來(lái)，減少了煙絲的損耗量。

〔編輯：白潔〕

Shredding Machine Dust Tobacco Loss Research

Zhao Wei， Zhang Jinhong

Abstract： At present， some factory SQ315 cutter is used in central dust collection system. In this process， some qualified tobacco with dust is pumped away， resulting in material is wasted， and the air pipe is also easy to tobacco blockage， will make the equipment downtime due to failure. Sometimes， the ash will be grinding the spark ignition or burning dust filter bag， the situation is very dangerous. In view of the above problems， analyzes the principles of dust removal， according to wind flotation theory， according to the two different suspension speeds of tobacco and dust tried to design wind separating device. After a period of use and technology improvement， wind separating device can effectively separate the tobacco from the dust， not only to reduce the waste of the material， but also to avoid clogging caused downtime and production safety accidents， and has good economic benefit.

Key words： SQ315 cutter; dust removal; tobacco loss; air separation plant

式（1）中：Q——流量，m3/s;

V——?dú)饬魉俣?，m/s;

A——管道截面積，m2。

其中，圓形管道的截面積為：

A=πd2/4.?????????????????????????????????????? （2）

式（2）中：π——3.14;

d——圓形管道的直徑，m。

將風(fēng)管直徑d=0.16 m，風(fēng)速V=18 m/s代入式（1）中得：Q=18×3.14×0.162÷4≈0.362 m3/s。

3.3? 風(fēng)分裝置的設(shè)計(jì)

為了能夠有效分離煙絲、煙末，必須確定煙絲分離柜橫截面上升氣流的速度V分。通過(guò)查閱《卷煙制絲設(shè)備》，確定參考值V分在1 m/s以上、1.3 m/s以下，并通過(guò)調(diào)風(fēng)閥微調(diào)上升氣流的速度。

根據(jù)Q=Q分可得：VA=V分S.???????????????????? （3）

式（3）中：S——風(fēng)分裝置截面積，m2。

其中，風(fēng)分裝置截面積為：

S=ab.????????????????????????????????????????? （4）

式（4）中：a——風(fēng)分裝置長(zhǎng)，m;

b——風(fēng)分裝置寬，m。

當(dāng)V分=1 m/s時(shí)，Smax=Q/V=0.362 m3/s÷1 m/s=0.362 m2;當(dāng)V分=1.3 m/s時(shí)，Smin=Q/V=0.362 m3/s÷1.3 m/s=0.278 m2。

當(dāng)1 m/s<V分<1.3 m/s時(shí)，則0.278 m2<S<0.362 m2。

根據(jù)風(fēng)分裝置截面積公式，取a=0.6 m，則0.463 m<b<0.603 m，b取中間值0.5 m，即風(fēng)分裝置的箱體長(zhǎng)為600 mm，寬為500 mm，其高度根據(jù)環(huán)境空間和風(fēng)分通道取為1 200 mm，風(fēng)管的管道直徑為160 mm?？紤]到要減少氣流對(duì)沉積煙絲的影響，所以，將風(fēng)分柜和儲(chǔ)存柜分為上、下兩部分。如果兩者的截面積不變，則風(fēng)分柜與儲(chǔ)存柜之間可使用方轉(zhuǎn)圓變徑管連接。為了使物料在風(fēng)分室中分布得更均勻，可將進(jìn)風(fēng)口改為圓轉(zhuǎn)方結(jié)構(gòu)，截面積不變，約為0.02 m2，即取寬為360 mm，高為55 mm。

把進(jìn)風(fēng)口位置改到上部風(fēng)分柜位置，同時(shí)，進(jìn)風(fēng)口采用上斜下平的形式，使氣流順著斜面進(jìn)入風(fēng)分柜，以減少其對(duì)篩網(wǎng)的影響。通過(guò)調(diào)風(fēng)閥調(diào)節(jié)風(fēng)量，使煙絲能夠充分被篩選出。

4? 改進(jìn)后的效果

設(shè)備改進(jìn)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用發(fā)現(xiàn)，篩網(wǎng)的黏網(wǎng)現(xiàn)象在逐漸減少。統(tǒng)計(jì)了切絲機(jī)停機(jī)時(shí)間、煙絲損耗量和除塵濾袋燃燒的次數(shù)，具體如表2所示。

從表2中可以看出，設(shè)備改進(jìn)后，減少了煙絲的損耗量，也未發(fā)生除塵濾袋被燃燒的情況，設(shè)備改造工作取得了很好的效果。

表2? 改進(jìn)后切絲機(jī)停機(jī)時(shí)間、煙絲損耗量和濾袋燃燒次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

停機(jī)時(shí)間/min

煙絲損耗量/kg

濾袋燃燒次數(shù)/次

某年3月

15

0.9

0

某年4月

8

1.1

0

某年5月

10

0.8

0

5? 總結(jié)

風(fēng)分裝置經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，其能有效地將煙絲分離出來(lái)，減少了煙絲的損耗量。

〔編輯：白潔〕

Shredding Machine Dust Tobacco Loss Research

Zhao Wei， Zhang Jinhong

Abstract： At present， some factory SQ315 cutter is used in central dust collection system. In this process， some qualified tobacco with dust is pumped away， resulting in material is wasted， and the air pipe is also easy to tobacco blockage， will make the equipment downtime due to failure. Sometimes， the ash will be grinding the spark ignition or burning dust filter bag， the situation is very dangerous. In view of the above problems， analyzes the principles of dust removal， according to wind flotation theory， according to the two different suspension speeds of tobacco and dust tried to design wind separating device. After a period of use and technology improvement， wind separating device can effectively separate the tobacco from the dust， not only to reduce the waste of the material， but also to avoid clogging caused downtime and production safety accidents， and has good economic benefit.

Key words： SQ315 cutter; dust removal; tobacco loss; air separation plant