梗絲加料流量計管路防堵塞系統(tǒng)的改進

熊海鷹　鄧秋生

（江西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司南昌卷煙廠，江西南昌　330029）

梗絲加料流量計管路防堵塞系統(tǒng)的改進

熊海鷹鄧秋生

（江西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司南昌卷煙廠，江西南昌330029）

梗絲加料是制絲工藝的關(guān)鍵工序，通過梗絲加料以改善煙絲的燃吸品質(zhì)和物理性能。梗料因其特殊的配方組成，容易引起生產(chǎn)過程中管路及流量計的堵塞。針對梗絲加料管路及流量計易堵塞的現(xiàn)象，從梗絲加料系統(tǒng)工作原理、梗絲加料管路系統(tǒng)組成、梗絲加料過濾器結(jié)構(gòu)、梗絲流量計結(jié)構(gòu)等方面進行分析，探討解決辦法，對梗絲加料流量計管路系統(tǒng)進行防堵塞改進，有效保證梗絲加料管路及流量計的暢通，保證加料過程的穩(wěn)定，爭取達(dá)到梗絲加料流量計堵塞頻次為0。

梗絲加料流量計防堵塞

梗絲加料機是卷煙制絲生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，其主要用途是對切絲后的梗絲進行加料，使其達(dá)到工藝要求。

梗料因其特殊的配方組成，容易產(chǎn)生懸浮狀顆粒物質(zhì)，形成沉淀，堆積于缸體、管壁、流量計等處，引起生產(chǎn)過程中管路及流量計的堵塞，從而造成斷料、加料流量波動等現(xiàn)象。而梗絲加料工序是制絲加工工藝中的特殊環(huán)節(jié)，其加工過程的穩(wěn)定性及加料精度直接影響產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的穩(wěn)定性，通過梗絲加料流量計管路防堵塞系統(tǒng)的改進，將有效的解決梗絲加料流量計的堵塞問題，確保梗絲加料過程的穩(wěn)定。

1　梗絲加料系統(tǒng)工作原理

我廠梗絲加料機是由昆船公司生產(chǎn)的SJ1516-NC型梗絲加料機。SJ1516-NC型加料機主要用于梗絲處理線上，對梗絲進行加料、增溫和增濕處理，以滿足后續(xù)的制絲工藝要求。

梗絲加料管路系統(tǒng)（見圖1），其工作原理如下：

圖1　

生產(chǎn)時，梗絲料罐的出料閥7得電呈角通，即AC通，料液流出，經(jīng)過過濾器9、料液檢測器12，由計量泵13泵出；此時，加料旁路氣動球閥16呈關(guān)閉狀態(tài)，加料主路氣動球閥15得電呈打開狀態(tài)，由計量泵13泵出的料液，經(jīng)過氣動球閥15，再通過流量計17計量，到達(dá)加料噴嘴閥21；此時，加料噴嘴三通球閥21不得電呈直通，即BC通，料液經(jīng)蒸汽霧化通過雙聯(lián)噴嘴22均勻地對梗絲施加料液。生產(chǎn)結(jié)束后，點擊“回料啟/停”，進行回料、清洗、吹掃程序。首先進行回料。氣動球閥6得電呈直通；梗絲料罐的出料三通球閥7失電呈直通，即BC通；加料旁路氣動球閥16和加料主路氣動球閥15得電呈打開狀態(tài)；加料噴嘴三通球閥21得電呈角通，即BA通；回料三通球閥23也得電呈角通，即CA通?？諌航?jīng)過手動球閥4、過濾器5、氣動球閥6、出料三通球閥7、過濾器9，分為兩路，一路經(jīng)過加料旁路氣動球閥16；另一路經(jīng)過計量泵13、氣動球閥15、流量計17；兩路合并，經(jīng)過手動球閥19、加料噴嘴三通球閥21、回料三通球閥23，將料液吹回料罐。

接著，進行管路清洗。氣動球閥6失電呈關(guān)閉狀態(tài)，回料三通球閥23失電呈直通，即CB通，同時，氣動球閥3得電呈直通；其他閥門保持原狀態(tài)。自來水經(jīng)過手動球閥1、過濾器2、氣動球閥3、出料三通球閥7、過濾器9，分為兩路，一路經(jīng)過加料旁路氣動球閥16；另一路經(jīng)過計量泵13、氣動球閥15、流量計17；兩路合并，經(jīng)過手動球閥19、加料噴嘴三通球閥21、回料三通球閥23，最后清洗水至下水道排出。

最后，用空壓進行吹掃。氣動球閥6得電呈直通，同時，氣動球閥3失電呈關(guān)閉狀態(tài)；其他閥門保持原狀態(tài)?？諌簩⒐苈反媪舻那逑此抵料滤?。

2　梗絲加料機存在的主要問題

近幾年，隨著梗絲生產(chǎn)量的加大，以及外加工品牌（雙喜、紅塔山等）的增多，梗絲加料機故障明顯增多，主要出現(xiàn)在加料管路系統(tǒng)，其存在以下主要問題：

（1）梗絲流量計堵塞頻繁，平均每月出現(xiàn)1次堵塞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響加料精度。

（2）梗絲流量計堵塞后，清理疏通困難，為此，先后更換了四臺流量計（每臺價值三萬多元）。

（3）加料管路容易結(jié)垢，影響管路通暢性。

3　淺析問題的原因

（1）梗料因其特殊的配方組成，容易產(chǎn)生懸浮狀顆粒物質(zhì)，形成沉淀，堆積于缸體、管壁、過濾器、計量泵、流量計等處，引起生產(chǎn)過程中管路及流量計的堵塞，從而造成斷料、加料流量波動等現(xiàn)象。

（2）梗絲加料過濾器為臥式過濾器，內(nèi)徑為Φ80mm，長度為400mm。由于內(nèi)徑較小且較深，故內(nèi)部容易結(jié)垢，不易清洗，易造成過流量計堵塞。（見圖2）

（3）梗絲流量計為SIEMENS MASS 2100型質(zhì)量流量計，其是一臺高精度的質(zhì)量流量計，可有效保證梗絲加料的過程精度?？墒枪＜恿狭髁坑嬕恢泵媾R著一個難題——流量計容易堵塞，且堵塞后，清理疏通困難。

圖2　

圖3　

通過對流量計結(jié)構(gòu)進行分析，發(fā)現(xiàn)流量計的管孔直徑非常小，只有2mm左右（見圖3）。流量計堵塞后，往往采用以下方法進行疏通：

方法一，用酒精浸泡堵塞的流量計，然后利用空壓疏通；

方法二，采用設(shè)備科計量室的液壓裝置對流量計進行擠壓疏通。

上述方法存在以下缺陷：1）操作起來比較困難，必須從加料管路上拆卸下來，而且是被動維修，只有出現(xiàn)堵塞，才進行維修，這樣就大大地影響了維修效率和生產(chǎn)加料精度的穩(wěn)定性。2）上述方法有可能造成流量計徹底堵塞死，最后只有解體報廢。

（4）梗絲加料管路設(shè)計不夠合理，即梗絲加料管路設(shè)有加料旁路。在進行回料、清洗、吹掃的程序中，造成空壓、清洗水大部分從加料旁路通過，而流量計由于內(nèi)徑較小，故空壓、清洗水通過的較少，導(dǎo)致流量計清洗和吹掃的不徹底。（見圖1）

（5）回料、清洗、吹掃的程序設(shè)計不夠合理，即回料、清洗、吹掃的時間設(shè)置不合理。程序中，空壓吹回料設(shè)置為2分鐘、清洗30秒、吹掃2分50秒。

我們在清洗水至下水道的管路上增設(shè)了污水口視盅5（見圖5），便于觀察管路工作狀況。通過細(xì)致觀察，我們發(fā)現(xiàn)在執(zhí)行回料、清洗、吹掃的程序時，在第一步回料過程中，料罐的回料管口始終有料液吹出。在第二步清洗過程中，流量計始終沒有顯示，且清洗快結(jié)束時，污水口視盅5沒有清洗水流出；在第三步吹掃過程中，污水口視盅5始終有清洗水吹出。

圖4　

圖5　

上述現(xiàn)象說明，程序設(shè)計存在3個問題：1）由于在第一步回料過程中，回料時間設(shè)置較短，沒有徹底吹掃干凈加料管路，故在第一步回料過程中，料罐的回料管口始終有料液吹出，同時造成管路損耗較大。2）在第二步清洗過程中，清洗水基本沒有經(jīng)過流量計，清洗水全部在清洗加料旁路；同時，由于清洗時間設(shè)置較短，沒有完全清洗到回料管路，故清洗快結(jié)束時，污水口視盅5沒有清洗水流出。這樣導(dǎo)致流量計堵塞的可能性增大。3）由于在第三步吹掃過程中，吹掃時間設(shè)置較短，空壓沒有徹底吹掃干凈加料管路，故在第三步吹掃過程中，污水口視盅5始終有清洗水吹出。

（6）冷水清洗管路及流量計效果不佳，容易形成積垢。一般生產(chǎn)時，梗料溫度為60°C左右，其流動性較好。當(dāng)生產(chǎn)完后，進行回料、清洗、吹掃程序時，由于采用的是冷水清洗，使得加料管路及流量計內(nèi)壁的殘留料液迅速降溫，形成一層料液粘膜附著在管路及流量計的內(nèi)壁上，隨著時間的推移，料液粘膜不斷變厚變硬，最后造成堵塞。

4　探討解決辦法

針對上述的問題和原因分析，我們于2011年4月組成技術(shù)攻關(guān)團隊對這一難題進行攻關(guān)。

圖6　

技術(shù)攻關(guān)團隊先后進行了五次加料管路系統(tǒng)改造 、二次程序修改和改進、多次測試和跟蹤。目前，基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，流量計堵塞問題得到徹底解決，有效保證了加料過程精度。

現(xiàn)將我們的具體做法，介紹如下：

4.1設(shè)計并改造加料管路系統(tǒng)

（1）去掉加料旁路，保證清洗和吹掃時有效清潔流量計；

（2）將臥式料液過濾器更換為立式料液過濾器，便于維護和保養(yǎng)；（見圖4）

（3）在各關(guān)鍵部位增設(shè)視盅，便于觀察加料和清洗等工作狀況；

（4）在清洗水入口處增設(shè)電熱水器，保證有足夠的熱水對管路進行清洗，并保證管路內(nèi)部清潔。

4.2設(shè)計三級清洗程序，并修改回料、清洗、吹掃的時間設(shè)置（見圖5）

（1）將第一步回料的時間，由原來的2分鐘延長至4分鐘，保證料液徹底回收，降低料液損耗；

（2）將第三步吹掃的時間，由原來的2分鐘50秒延長至4分鐘，保證吹掃徹底；

（3）將第二步清洗程序改為三級清洗，即第一級清洗，重點清洗料液過濾器；第二級清洗，重點清洗流量計；第三級清洗，重點清洗回料管路。通過三級清洗，保證管路和流量計的通暢性。

同時，將原來清洗時間30秒延長至6分鐘，即每級清洗時間各為2分鐘，保證充分清洗。

通過上述的改造，加料管路系統(tǒng)得到明顯優(yōu)化，特別是采用了專利技術(shù)三級清洗程序后，管路內(nèi)部和流量計、計量泵、過濾器等得到了充分的清洗（見圖6）；通過觀察流量計后的視盅2，可以有效判斷其內(nèi)部清潔狀況。同時由于采用了熱水清洗，有效保證了清洗的潔凈程度，基本做到了加料管路系統(tǒng)的免維護。

5　結(jié)語

通過上面的論述分析，造成梗絲加料流量計堵塞的主要原因有四點：一是梗料因其特殊的配方組成，容易產(chǎn)生懸浮狀顆粒物質(zhì)，形成沉淀；二是梗絲流量計管孔直徑小，容易形成堵塞；三是梗絲加料管路設(shè)計不夠合理，即梗絲加料管路設(shè)有加料旁路；四是回料、清洗、吹掃的程序設(shè)計不夠合理，即回料、清洗、吹掃的時間設(shè)置不合理。

針對原因分析，對梗絲加料管路系統(tǒng)進行改造，對相關(guān)程序進行改進，通過采用專利技術(shù)即三級清洗程序，使加料管路內(nèi)部和流量計、計量泵、過濾器等得到了充分的清洗，有效杜絕了流量計的堵塞。

［1］陳良元.卷煙生產(chǎn)工藝技術(shù)，河南科學(xué)技術(shù)出版社.2002.

［2］吳宗澤.機械零件設(shè)計手冊，機械工業(yè)出版社.2003.11.

［3］FESTO.氣動手冊.

［4］昆船SJ1516-NC型加料機說明書.

［5］HAUNI加料機KAS說明書.

熊海鷹（1969—），男，江西南昌人，學(xué)位：工學(xué)士，職位：南昌卷煙廠制絲車間設(shè)備技術(shù)管理員，職稱：工程師、高級企業(yè)培訓(xùn)師（煙草行業(yè)培訓(xùn)教師資源庫教師），研究方向：煙草機械制絲設(shè)備。