煙草制絲線梗絲干燥流化床防堵料裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

龐新勇 杜峰 白延洪 孫曉亮

【摘 要】在煙草加工行業(yè)中，由于外部環(huán)境變化等因素，會(huì)導(dǎo)致梗絲膨化干燥流化床內(nèi)部負(fù)壓出現(xiàn)突變，引起梗絲倒吸現(xiàn)象，造成堵料問(wèn)題發(fā)生，既影響正常生產(chǎn)，又影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了解決此問(wèn)題，設(shè)計(jì)了煙草制絲線梗絲干燥流化床防堵料裝置，實(shí)際使用表明，該裝置能夠有效解決梗絲干燥流化床堵料問(wèn)題，保障了生產(chǎn)的連續(xù)性，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提升起到了重要作用，具有一定的推廣價(jià)值。

【Abstract】In the tobacco processing industry， due to external environmental change and other factors， there will be a sudden change of internal negative pressure in fluidized bed of extruded stem， and cause stem filament suction phenomenon and material plugging problem， which not only affect the normal production， but also affect the quality of the product. In order to solve this problem， a dry fluidized-bed anti plugging device for stom of tobacco processing line is designed. The practical application shows that the device can effectively solve the problem of blocking material in dry fluidized bed， ensure the continuity of production， and play an important role in improving the quality of the product， and has certain popularizing value.

【關(guān)鍵詞】干燥流化床；防堵料；控制裝置；負(fù)壓；風(fēng)量

【Keywords】 dry fluidized bed； anti blocking material； control device； negative pressure； air volume

【中圖分類號(hào)】TS43 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）05-0178-02

1 引言

在煙草加工行業(yè)中， 制絲線梗絲干燥流化床主要用于將已膨化的梗絲進(jìn)行干燥[1]定形，對(duì)梗絲進(jìn)行脫水膨化。其原理如圖1所示，膨化后的梗絲經(jīng)入口振槽進(jìn)入流化床干燥室，經(jīng)熱風(fēng)系統(tǒng)烘干，排潮系統(tǒng)脫水，干燥后的梗絲由出口振槽輸送至下一級(jí)設(shè)備。

在正常生產(chǎn)過(guò)程中，梗絲干燥流化床干燥室處于微負(fù)壓狀態(tài)，梗絲通常不會(huì)在干燥室出現(xiàn)堆積現(xiàn)象。如果排潮以及除塵系統(tǒng)的風(fēng)量增加，或者熱風(fēng)加熱系統(tǒng)的風(fēng)量減小，或者流化床干燥室底部進(jìn)風(fēng)孔積塵較多，都會(huì)導(dǎo)致流化床干燥室相對(duì)于外界的負(fù)壓增加，當(dāng)負(fù)壓增加到一定程度時(shí)，流化床干燥室出口的物料就會(huì)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象，造成梗絲堵料現(xiàn)象發(fā)生，既影響正常生產(chǎn)，又影響產(chǎn)品質(zhì)量。

為了解決此類問(wèn)題，設(shè)計(jì)了煙草制絲線梗絲干燥流化床防堵料控制裝置，實(shí)際使用表明，該裝置能夠有效解決流化床防堵料問(wèn)題，保障了生產(chǎn)的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量。

2 防堵料控制裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 防堵料控制裝置的結(jié)構(gòu)

參見(jiàn)圖2，流化床防堵料控制裝置由堵料檢測(cè)傳感器、負(fù)壓檢測(cè)傳感器、PLC控制器、壓縮空氣控制電磁閥、空氣放大器、閃光報(bào)警器構(gòu)成。

2.2 防堵料控制裝置的工作原理

參見(jiàn)圖2，新增三個(gè)堵料檢測(cè)傳感器、一個(gè)負(fù)壓檢測(cè)傳感器、二個(gè)壓縮空氣控制電磁閥、二個(gè)空氣放大器、一個(gè)報(bào)警器。負(fù)壓檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)流化床內(nèi)部的負(fù)壓值，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)流化床干燥室的負(fù)壓值≤-35Pa時(shí)，特別容易發(fā)生堵料問(wèn)題，為此將新增負(fù)壓檢測(cè)傳感器的上限設(shè)定值SP設(shè)定為-35Pa，當(dāng)流化床的負(fù)壓值≤-35Pa時(shí)，負(fù)壓檢測(cè)傳感器立即向PLC控制器發(fā)送報(bào)警信號(hào)。當(dāng)PLC控制器持續(xù)收到堵料檢測(cè)傳感器、負(fù)壓檢測(cè)傳感器發(fā)送的報(bào)警信號(hào)時(shí)，并且報(bào)警信號(hào)的持續(xù)時(shí)間≥3S，PLC控制器立即啟動(dòng)防堵料控制程序，打開(kāi)壓縮空氣控制電磁閥，空氣放大器立即對(duì)出口物料進(jìn)行噴吹，同時(shí)將流化床三區(qū)熱風(fēng)電機(jī)頻率從35HZ調(diào)整至45HZ，增加進(jìn)風(fēng)量，減少內(nèi)部負(fù)壓，并且輸出閃光報(bào)警，提醒操作工對(duì)設(shè)備存在的問(wèn)題進(jìn)行排查，從而有效預(yù)防梗絲干燥流化床出現(xiàn)堵料問(wèn)題，保障了生產(chǎn)的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量。

3 裝置的安裝

3.1 堵料檢測(cè)傳感器的選擇與安裝

堵料檢測(cè)傳感器的選型為漫反射光纖放大器，輸出方式為PNP模式，參見(jiàn)圖3，三個(gè)堵料檢測(cè)傳感器分別安裝在流化床出口左、中、右三個(gè)位置

3.2 負(fù)壓檢測(cè)傳感器的選擇與安裝

在正常生產(chǎn)過(guò)程中，由于梗絲干燥流化床干燥室處于微負(fù)壓狀態(tài)，所以負(fù)壓檢測(cè)傳感器必須為微負(fù)壓傳感器，其測(cè)量范圍應(yīng)該為-100 Pa至+100 Pa，為了便于觀察，負(fù)壓檢測(cè)傳感器必須具有數(shù)字顯示功能。參見(jiàn)圖4，負(fù)壓檢測(cè)傳感器安裝在流化床干燥室的側(cè)面，并且通過(guò)軟管與流化床干燥室連接，負(fù)壓探測(cè)直管必須與流化床干燥室頂部垂直，防止塵土進(jìn)入探測(cè)管道造成堵塞。調(diào)整負(fù)壓傳感器的高限輸出設(shè)定值SP為-35Pa，當(dāng)檢測(cè)到流化床干燥室的負(fù)壓實(shí)際值≤-35Pa時(shí)，負(fù)壓傳感器立即輸出控制信號(hào)至PLC控制器，當(dāng)負(fù)壓實(shí)際值>-35Pa時(shí)，負(fù)壓傳感器不輸出控制信號(hào)至PLC控制器。

現(xiàn)場(chǎng)觀察表明，在生產(chǎn)過(guò)程中，流化床的負(fù)壓值一直處于波動(dòng)狀態(tài)，為了防止出現(xiàn)負(fù)壓誤報(bào)警，在編寫(xiě)PLC報(bào)警控制程序時(shí)，必須對(duì)負(fù)壓檢測(cè)傳感器輸出至PLC控制器的控制信號(hào)進(jìn)行3S前后延時(shí)處理，PLC控制程序中的前延時(shí)定時(shí)器T1設(shè)定時(shí)間為3S，PLC控制程序中的后延時(shí)定時(shí)器T2設(shè)定時(shí)間為3S。

3.3 安裝細(xì)節(jié)

安裝細(xì)節(jié)一：堵料檢測(cè)傳感器、負(fù)壓檢測(cè)傳感器與PLC之間的電源和信號(hào)電纜必須是屏蔽電纜，并且與動(dòng)力電纜分開(kāi)布線，防止相互干擾。

安裝細(xì)節(jié)二：堵料檢測(cè)傳感器、負(fù)壓檢測(cè)傳感器的安裝支架必須牢固可靠，防止震動(dòng)出現(xiàn)誤動(dòng)作，并且將閃光報(bào)警燈安裝在操作工容易看到的位置。

4 使用效果

流化床防堵料控制裝置安裝使用后，實(shí)際使用效果參見(jiàn)表1，平均堵料次數(shù)從3次/月下降至0次/月，徹底根除了梗絲干燥流化床出現(xiàn)堵料問(wèn)題，既保障了生產(chǎn)的連續(xù)性，又保障了產(chǎn)品質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)技術(shù)在煙草制絲生產(chǎn)線使用后，實(shí)際效果顯著，防堵料控制裝置能夠有效解決梗絲干燥流化床的堵料問(wèn)題，有效的保障了生產(chǎn)的連續(xù)性和工藝指標(biāo)的穩(wěn)定性，保障了產(chǎn)品質(zhì)量，具有一定的推廣價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

【1】潘永康 .現(xiàn)代干燥技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998.