一種降低干頭葉絲造碎的方法

張超鋒 馬濤 馮濤

【摘 要】為降低薄板烘絲機(jī)干頭葉絲進(jìn)入儲(chǔ)絲柜后產(chǎn)生的造碎，通過模擬干頭葉絲在柜底部受壓后的整絲率下降試驗(yàn)，結(jié)果證明干頭葉絲進(jìn)入儲(chǔ)絲柜底部后，每多儲(chǔ)存1小時(shí)，干頭葉絲整絲率下降約1.175%，存放8小時(shí)后，干頭葉絲整絲率開始趨于平穩(wěn)。對(duì)此，通過改進(jìn)干頭葉絲進(jìn)柜儲(chǔ)存流程，實(shí)現(xiàn)將干頭葉絲在儲(chǔ)絲柜底層鋪料轉(zhuǎn)變?yōu)轫攲愉伭?，有效降低了干頭葉絲的造碎量。

【Abstract】 In order to reduce the crumbled part of foremost dry cut tobacco after entering the tobacco cabinet of the sheet dryer， through the simulation experiment of the educe the crashing of the dry head blade after entering the storage cabinet， the whole silk rate of the dry head blade was simulated after compression at the bottom of the cabinet. The results showed that the dry head leaf silk entered the bottom of the storage tank and stored for 1 hour more. The filamentous rate of dry head leaf decreased about 1.175%. After 8 hours of storage， the whole silk rate of dry head leaf began to stabilize. In view of this， by improving the storage flow of dry head leaf silk into cabinet， the dry head leaf silk can be changed into top layer material in the bottom layer of storage cabinet，? which effectively reduces the amount of shredding of dry head leaf silk.

【關(guān)鍵詞】薄板烘絲機(jī);煙絲緩存柜;干頭葉絲;進(jìn)料流程;回歸分析;整絲率

【Keywords】sheet type cut-tobacco drier;cut tobacco cache cabinet;foremost dry cut tobacco; process of imported materials; regression analysis;the whole cut rate of tobacco

【中圖分類號(hào)】S572? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2018）10-0137-02

1 引言

由于葉絲在薄板烘絲機(jī)干燥過程中，料頭葉絲進(jìn)入滾筒后開始螺旋前進(jìn)，料頭葉絲層逐漸變薄，在與薄板充分接觸并吸收熱量后，迅速脫水而形成干頭。干頭葉絲抗加工能力弱已是行業(yè)內(nèi)的共識(shí)，而這部分葉絲又最先平鋪到儲(chǔ)絲柜底部，受上層煙絲的壓力，容易造成葉絲結(jié)構(gòu)的破壞，現(xiàn)今卷煙廠在控制干頭葉絲量上大多是采用優(yōu)化薄板烘絲設(shè)備及工藝參數(shù)的方法進(jìn)行控制，主要有4種方法：一是增加料頭葉絲工藝流量來稀釋薄板溫度;二是增加料頭葉絲水分，降低相對(duì)脫水量;三是適當(dāng)延長(zhǎng)預(yù)熱階段筒溫轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)階段筒溫的時(shí)間，降低料頭葉絲相對(duì)脫水量;四是優(yōu)化料頭加工時(shí)的滾筒轉(zhuǎn)速、風(fēng)速和排潮開度等參數(shù)來降低干頭葉絲量。該方法主要將干頭葉絲進(jìn)柜儲(chǔ)存的順序進(jìn)行了流程改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)干頭葉絲進(jìn)入儲(chǔ)柜后的底層鋪料轉(zhuǎn)變?yōu)樯蠈愉伭希越档透深^葉絲整絲率結(jié)構(gòu)下降值[2]。

2 材料與方法

2.1 材料及設(shè)備儀器

2016-29-01云煙紫配方葉絲;KL-2薄板烘絲機(jī)（德國(guó)HAUNI公司）;GPT27H16-362.4煙絲緩存柜（云南煙草機(jī)械有限責(zé)任公司）;DPD15H10A煙絲儲(chǔ)絲柜（云南昆船船舶設(shè)備集團(tuán)有限公司）; QUINTIX5102-1CN電子秤（北京賽多利科學(xué)儀器有限公司）;YQ-2型煙絲振動(dòng)分選篩（鄭州恒德通用機(jī)械有限公司）;TM710紅外水分儀（美國(guó)NDC紅外線工程公司）;BR85-DL-ST7X/TD/E圖爾克光電開關(guān)（德國(guó)圖爾克光電開關(guān)公司）。

2.2方法

2.2.1 儲(chǔ)柜底層葉絲承受壓力的計(jì)算及試驗(yàn)壓力和面積的選擇

在新疆卷煙廠制絲車間進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，煙絲儲(chǔ)絲柜額定儲(chǔ)量：12000kg，生產(chǎn)一批云煙紫煙絲量為10000kg，煙絲平鋪入柜后，體積形狀如圖1所示，煙絲縱向高度為0.91m，儲(chǔ)存總寬度3.7m，柜內(nèi)煙絲儲(chǔ)存長(zhǎng)度22.4m，通過煙絲縱向截面圖分析，可分為三個(gè)區(qū)域，分別用數(shù)字1、2、3代表，煙絲在儲(chǔ)柜內(nèi)的體積也由這三個(gè)區(qū)域構(gòu)成，其中，1、2均為對(duì)稱區(qū)域，3為獨(dú)立區(qū)域，除了2區(qū)域截面為扇形外，其余區(qū)域均為長(zhǎng)方形。各區(qū)域煙絲體積計(jì)算如下：

V= V1+V2+V3

V1區(qū)域體積= 2A1H1L=2×0.36×0.55×22.4=8.87m3

V2區(qū)域體積=2nπ（H-H1）2 /360×L=2×90×3.14×0.362/360×22.4=4.56m3

V3區(qū)域體積=LAH=22.4×2.94×0.91=59.9 m3

V=73.3 m3

單位體積的煙絲密度為：10000/73.3=136.4Kg/m3，相當(dāng)于儲(chǔ)柜底部單位面積的壓力為136.4 Kg/m2，根據(jù)這一壓力推導(dǎo)出0.04m2的柜底部煙絲承受的壓力約為5kg，因此選用0.2×0.2（0.04m2）載物平臺(tái)和壓強(qiáng)力5Kg/0.04m2進(jìn)行干頭葉絲整絲率變化模擬試驗(yàn)。

2.2.2 干頭葉絲造碎試驗(yàn)

在薄板烘絲機(jī)出口水分儀后取約5公斤云煙紫干頭葉絲，葉絲水分以在線紅外水分儀顯示值為依據(jù)，這部分葉絲先通過煙絲振動(dòng)分選篩進(jìn)行篩分，回收煙絲長(zhǎng)度≥2.25mm的長(zhǎng)、中絲作為基準(zhǔn)試驗(yàn)樣品，由于整絲率是長(zhǎng)絲和中絲總重量占檢測(cè)樣品重量的比率，所以基準(zhǔn)樣品葉絲的整絲率視為100%，然后將基準(zhǔn)樣用電子秤分別稱重200g，逐個(gè)放置在13個(gè)底面積為0.2×0.2（0.04m2）的樣品托盤上均勻鋪開，將樣品按照1～13依次編號(hào)。先在煙絲表面鋪上保鮮膜，再將5個(gè)單重為1kg的方形標(biāo)準(zhǔn)砝碼放置在每個(gè)樣品葉絲上方后開始計(jì)時(shí)，以1小時(shí)為間隔單位，時(shí)間到達(dá)后分別用煙絲振動(dòng)分選篩進(jìn)行煙絲結(jié)構(gòu)檢測(cè)[1]。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 干頭葉絲整絲率變化試驗(yàn)結(jié)果及分析

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果分析，結(jié)果證明，當(dāng)一批次煙絲全部進(jìn)柜后，第一小時(shí)儲(chǔ)存時(shí)間里干頭葉絲造碎最為嚴(yán)重，整絲率直接下降23.5%，數(shù)據(jù)分析時(shí)，為防止基準(zhǔn)整絲率（100%）對(duì)整體結(jié)果的影響，先對(duì)該數(shù)據(jù)剔除后再進(jìn)行回歸分析，二次回歸方程為：整絲率% = 77.70 - 1.175 施壓時(shí)間（h） + 0.05165 施壓時(shí)間（h）**2 ，絕對(duì)系數(shù)R=0.976，證明干頭葉絲整絲率在2～8小時(shí)的儲(chǔ)存時(shí)間范圍內(nèi)呈逐步下降趨勢(shì)，多存放1小時(shí)，干頭葉絲整絲率下降約1.175%，存放8小時(shí)后，干頭葉絲整絲率下降值趨于平穩(wěn)。形成這種結(jié)果的原因主要是葉絲初始階段較蓬松，受到上部壓力后，葉絲形狀迅速收縮并斷裂，所以整絲率在初始儲(chǔ)存階段下降較大，之后隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)以及葉絲收縮的空間逐步降低，整絲率開始緩慢下降直至平穩(wěn)，通過試驗(yàn)證明，整絲率最大下降值極差（R1）達(dá)到29.1%。

3.2 干頭葉絲模擬進(jìn)出儲(chǔ)柜的長(zhǎng)絲率檢測(cè)結(jié)果及分析

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果證明，干頭葉絲進(jìn)出煙絲緩存柜后，整絲率保持在93.9%～96.2%之間，整絲率最大下降值極差（R2）為6.1%，這部分整絲率下降的主要原因是，受到加工過程中一些難以避免的如機(jī)械碰撞、下料落差等因素的影響而產(chǎn)生的結(jié)果，可視為正常損耗。試驗(yàn)結(jié)果說明干頭葉絲如果不受外力擠壓，整絲率下降幅度會(huì)明顯降低。

4 干頭葉絲進(jìn)柜流程改進(jìn)和工作原理

4.1 葉絲行進(jìn)流程的改進(jìn)及設(shè)備構(gòu)成

為了防止干頭葉絲在儲(chǔ)絲柜底部受壓造碎，最好將這部分葉絲在儲(chǔ)柜內(nèi)的煙絲頂層鋪料，而干頭葉絲實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)絲柜頂層平鋪，需要在煙絲摻配工序和加香工序之間安裝一個(gè)煙絲緩存柜和相關(guān)輔聯(lián)皮帶機(jī)，同時(shí)在煙絲緩存柜出料皮帶機(jī)一端安裝一個(gè)光電開關(guān)，用于探測(cè)煙絲位置。

4.2 設(shè)備工作原理

根據(jù)流程原理，可將設(shè)備運(yùn)行分為4個(gè)步驟：①當(dāng)干頭葉絲經(jīng)過烘絲后的葉絲皮帶秤時(shí)， PLC程序按照設(shè)計(jì)值開始自動(dòng)計(jì)時(shí)，此時(shí)，雙向皮帶機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，將干頭葉絲尋堆進(jìn)入煙絲緩存柜內(nèi);②緩存柜進(jìn)料延時(shí)時(shí)間到達(dá)設(shè)定值后，雙向皮帶機(jī)自動(dòng)切換為正轉(zhuǎn)，后序過來的正常煙絲開始流向煙絲儲(chǔ)存方向，此時(shí)，緩存柜進(jìn)料行車?yán)^續(xù)按照程序設(shè)定時(shí)間延時(shí)運(yùn)行;③當(dāng)煙絲緩存柜進(jìn)料行車延時(shí)結(jié)束后，緩存柜出料自動(dòng)啟動(dòng)，干頭煙絲到達(dá)探料光電開關(guān)位置自動(dòng)停止;④當(dāng)葉絲皮帶秤葉絲累計(jì)量達(dá)到程序設(shè)定條件時(shí)，程序再次進(jìn)入自動(dòng)計(jì)時(shí)階段，延時(shí)時(shí)間到達(dá)后，停放有干頭煙絲的皮帶機(jī)和緩存柜出料自動(dòng)運(yùn)行，將干頭煙絲隨該批次尾料進(jìn)入后工序，即實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)絲柜上層鋪料。

5 結(jié)論與討論

①通過模擬煙絲儲(chǔ)絲柜底層壓力，得出了干頭葉絲在儲(chǔ)絲柜底層經(jīng)過存放后的整絲率最大下降值（極差值R1），另外還模擬了干頭葉絲進(jìn)出煙絲緩存柜后的整絲率最大下降值（極差值R2），通過結(jié)果對(duì)比，證明改變干頭葉絲進(jìn)儲(chǔ)絲柜的流程，可以將該部分葉絲整絲率下降值減少23%，降低了干頭葉絲造碎量。在這一試驗(yàn)結(jié)果的支撐下，對(duì)干頭葉絲進(jìn)柜流程進(jìn)行了改進(jìn)。②通過對(duì)干頭葉絲進(jìn)入煙絲儲(chǔ)存柜的進(jìn)料流程改進(jìn)后，設(shè)備運(yùn)行正常，干頭葉絲的結(jié)構(gòu)經(jīng)過反復(fù)檢測(cè)，與模擬試驗(yàn)的結(jié)果基本一致，大大降低了該部分葉絲的造碎量。

【參考文獻(xiàn)】

【1】國(guó)家煙草專賣局.卷煙工藝規(guī)范[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2016.

【2】崔升，韋小玲，鐘軍寧.煙絲整絲率影響因素分析[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012（10）：1558—1560.