RC80膨脹煙絲含水率控制穩(wěn)定性的研究

張振

摘 要：膨脹煙絲作為成品煙絲中重要的摻配物，目前該廠現(xiàn)行25個牌號中均有使用，且膨脹煙絲在整個葉組配方中占比10%～30%，作為重要摻配物，其含水率控制穩(wěn)定性對成品煙絲含水率穩(wěn)定起至關重要作用。該文結合現(xiàn)場工藝路徑與現(xiàn)有設備，通過穩(wěn)定來料流量、增加水壓穩(wěn)定系統(tǒng)、優(yōu)化加水噴嘴選型、改進排潮系統(tǒng)、增加濕球分離裝置5個方面著手，實施改造與優(yōu)化，穩(wěn)定膨脹煙絲含水率，進而穩(wěn)定成品煙絲整體質量。

關鍵詞：膨脹煙絲 含水率 煙絲質量

中圖分類號：TS43 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（a）-0065-03

1 背景及概述

膨脹煙絲作為成品煙絲中重要的摻配物，目前上海煙草集團北京卷煙廠現(xiàn)行25個牌號中均有使用，且膨脹煙絲在整個葉組配方中占比10%～30%，作為重要摻配物，其含水率控制穩(wěn)定性對成品煙絲含水率穩(wěn)定起至關重要的作用?！?/p>

從整體膨絲質量上看，在摻配工序膨絲含水率標準偏差高，且時常有煙絲含水率局部偏潮、發(fā)霉的問題。針對膨脹煙絲含水率控制穩(wěn)定性較差的問題，結合現(xiàn)場工藝路徑與現(xiàn)有設備，通過穩(wěn)定來料流量、增加水壓穩(wěn)定系統(tǒng)、優(yōu)化加水噴嘴選型、改進排潮系統(tǒng)、增加濕球分離裝置5個方面著手，實施改造和優(yōu)化，穩(wěn)定膨脹煙絲含水率，進而穩(wěn)定成品煙絲整體質量。

2 目的

基于現(xiàn)場工藝路徑，對已由設備進行優(yōu)化及改造，最終實現(xiàn)穩(wěn)定膨脹煙絲含水率控制的目的。

3 內容及主要成果

對影響膨脹煙絲含水率控制穩(wěn)定性的因素進行分析，結合現(xiàn)有工藝路徑和設備，在此基礎上主要展開了以下研究。

（1）穩(wěn)定膨脹RC-80入口物料流量；

（2）增加定水壓穩(wěn)定系統(tǒng)；

（3）優(yōu)化加水噴嘴選型；

（4）改進排潮系統(tǒng)；

（5）增加濕球分離裝置。

在所有改造實施完成后，對比2015年10～11月與2014年11～12月?lián)脚涔ば蚺蛎洘熃z含水率標準偏差情況如表1所示。

從MES數(shù)采數(shù)據(jù)分析可以看出，統(tǒng)計周期均為2個月，實施后各牌號摻配膨絲含水率標偏均值較之前均有降低，最大值、最小值較之前也有降低，且標偏明顯降低，整體含水率控制較實施前穩(wěn)定。

4 關鍵技術及創(chuàng)新點

膨脹煙絲含水率控制的主要環(huán)節(jié)在膨脹熱端。目前制絲車間膨脹熱端的工藝路徑設置為：干冰煙絲松散—干冰煙絲膨脹—膨脹后煙絲冷卻—煙絲回潮加料—煙絲流量測量—煙絲風選?；诂F(xiàn)有工藝和設備，主要進行如下改進。

4.1 穩(wěn)定來料流量，減少設備運行中加水量大幅波動

從膨脹熱端工藝路徑看到，物料流量控制無精確計量設備，測量設備在膨脹煙絲回潮加料后，主要用于測量，同時實現(xiàn)負反饋控制回潮加料筒內物料加水流量，由于負反饋控制，膨脹煙絲回潮加料前物料流量的穩(wěn)定對加水量控制起重要作用。

根據(jù)目前膨脹熱端額定生產(chǎn)能力1 140 kg/h、膨脹冷端單鍋煙絲重量（350±50）kg，通過匹配振動柜內煙絲存量與計量帶運行頻率，實現(xiàn)穩(wěn)定流量的目的如表2所示。

選用L9（34）正交表如表3所示。

由于第一組、第四組、第七組在實際生產(chǎn)中不可能出現(xiàn)，根據(jù)實際操作經(jīng)驗為了正交表的計算可以把第四組的標準偏差在第一組的基礎上加5，把第七組的標準偏差在第四組的基礎上加5。

L9（34）正交表如表4所示。

最佳方案A1B2C2，即計量帶速度27 Hz，震動柜重量500～900 kg之間，冷端單鍋時間為19 min。從3個因子的極差可知B的影響力最大，RB>RA>RC。

將實驗結果固化于日常生產(chǎn)，將物料流量標準偏差值由前期的60.39降至35.7，明顯穩(wěn)定生產(chǎn)過程中物料流量，減少RC-80由于物料流量波動造成加水量波動的情況，穩(wěn)定膨絲含水率控制。

4.2 改進定水壓穩(wěn)定系統(tǒng)，消除加水過程水流量異常波動

膨脹熱端處于車間供水的最末端，較車間其他工序更易出現(xiàn)水壓不穩(wěn)的現(xiàn)象，直接影響RC-80加水的正常進行，對含水率控制造成嚴重影響。2013年9月制絲車間為解決膨絲回潮加香機水源壓力不穩(wěn)定的問題，已于RC-80安裝一臺小型壓力補水裝置（定壓罐12.10），安裝后可在一定水壓范圍內阻尼瞬時水壓的波動，對穩(wěn)定膨絲回潮加香機水源壓力起到了一定作用。

在實際運行過程中出現(xiàn)水量持續(xù)低落情況下的水壓不足問題，原有定壓罐無法解決，故該次基于原RC-80配管柜西側加裝一套穩(wěn)壓系統(tǒng)，與原定壓罐12.10配套使用，根據(jù)實際情況與原RC-80系統(tǒng)接入或斷開，調節(jié)定壓罐12.10穩(wěn)壓調整閾值為2.2 bar，低于穩(wěn)壓系統(tǒng)啟動值。使用高通量減壓閥替換原系統(tǒng)減壓閥，減小原減壓閥的限流作用。

經(jīng)過對車間現(xiàn)場的實際查看，穩(wěn)壓系統(tǒng)可根據(jù)參數(shù)設定，在減壓后壓力低于2.3 bar增壓泵啟動向加水管路補水、增壓，在減壓后壓力高于2.8 bar后從加水管路泄流，軟化水流量可穩(wěn)定達到210 L/h，實現(xiàn)了新增穩(wěn)壓系統(tǒng)基本功能，有效消除加水過程水流量異常波動。

4.3 優(yōu)化加水噴嘴選型，消除水霧化不良形成的濕球煙絲

膨脹煙絲回潮加料筒內共設11個噴嘴，其中水霧化噴嘴9個，料霧化噴嘴2個，型號、規(guī)格一致。通過長期運行發(fā)現(xiàn)，由秦皇島煙機公司自加工噴嘴32U000-4481空壓氣噴孔位置偏差大、噴嘴帽連接密封圈處漏水、料液噴孔高低位置不同、噴嘴底部螺紋加工精度存在偏差，無法在噴嘴座之間互換，對加水、加料霧化效果造成影響，水、料霧化不足，形成煙絲濕團，嚴重影響成品膨絲質量。

根據(jù)噴嘴的工作條件及霧化能力，確定全部更換為美國斯普瑞噴霧系統(tǒng)的1/4JDJ-CO-SUE18-SS-S噴嘴，在相同工作環(huán)境下，形成等效噴霧面積及尺寸，同時避免由于設計、加工缺陷造成的霧化不足、滴漏液、替換性差等問題。有效提高噴嘴霧化效果，消除RC-80生產(chǎn)過程中形成濕球煙絲造成物料含水率波動。

4.4 與梗線排潮管路并聯(lián)，提高整體排潮能力

RC-80排潮系統(tǒng)為系統(tǒng)自帶排潮風機，排潮能力為2 093 m3/h，從使用中看，RC-80出口排潮效果較差，蒸汽外溢現(xiàn)象明顯，且由于蒸汽冷凝產(chǎn)生濕團，對膨脹煙絲含水率控制造成嚴重影響。

針對膨脹線排潮能力不足問題，同時結合車間梗線STS排潮效果較差問題，統(tǒng)一進行改造。將膨脹回潮加料與梗線STS排潮管路合并，在排潮間更換大功率風機，將排潮能力提升至5 941 m3/h，在提高膨脹線排潮能力的同時提高梗線排潮能力。

4.5 增加濕球分離裝置，減少濕球造成負反饋系統(tǒng)誤加水

RC-80加水采用負反饋控制，當煙絲中濕球經(jīng)過水分儀檢測點后，造成水分的瞬間波動，形成跳點，設備加水負反饋功能自動減少回潮筒內加水量，造成后續(xù)產(chǎn)品含水率偏低，再進行負反饋控制提高含水率，嚴重影響過程水分控制，并造成加水的偏差。

在水分儀前安裝濕球分離器，先進行煙絲與濕球的分離，再進行水份檢測，最后再進行剔除，既可以避免濕球引起的水分波動，也能通過風選順利剔除濕球。通過現(xiàn)場測量及方案確定，最終選定使用絲桿結構、螺母固定能夠上下調節(jié)的升降桿，使用套筒結構，頂絲固定能夠前后調節(jié)的伸縮桿，焊接固定能夠調節(jié)寬窄的導流板，并使用可塑性好的不銹鋼板制作導流板（見圖1）。

將分離器安裝后，由于濕球引起的水分儀跳變由8個/班次降低至2個/班次。有效地減少由于濕球引起的加水量異?，F(xiàn)象。

參考文獻

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