切丝机除尘烟丝损耗研究

赵伟+张进鸿

摘  要：目前，某厂SQ315切丝机采用的是中央集中除尘系统。在此过程中，部分合格的烟丝会随着灰尘一起被抽走，造成物料被浪费的情况，而风管也容易被烟丝堵塞，会使设备因故障而停机。有时，烟灰还会被砂轮磨削所产生的火花引燃或烧着除尘滤袋，情况非常危险。针对以上问题，分析了除尘原理，依据风力浮选理论，根据烟丝和粉尘的两种不同悬浮速度试设计了风分装置。经过一段时间的使用和技术改进，风分装置能有效地将烟丝从灰尘中分离出来，不仅减少了物料的浪费，还避免了堵塞造成的故障停机和安全生产事故，具有良好的经济效益。

关键词：SQ315切丝机;除尘;烟丝损耗;风分装置

中图分类号：TS43               文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0054-02

SQ315切丝机在切丝时，除尘风会将部分烟丝抽入除尘设备中，进而引发烟丝损耗、故障停机和滤袋燃烧等问题。因此，如何让设备能更好地为生产工艺服务，减少浪费，是亟待解决的问题。

1  存在的问题

某厂切丝机除尘采用的是中央集中除尘系统。在检查除尘房压棒机压出的“灰饼”时发现，其中含有大量的烟丝，同时也发现除尘风管被堵塞和除尘滤袋燃烧的情况。2011-08—10，统计了切丝机除尘风管堵料造成切丝机停机的时间、烟丝损耗量和发生除尘滤袋燃烧的次数，具体如见表1所示。

表1  设备改进前切丝机停机时间、烟丝损耗量和滤袋燃烧次数统计表

停机时间/min

烟丝损耗量/kg

滤袋燃烧次数/次

2011-08

90

430

1

2011-09

80

390

0

2011-10

65

405

1

从表1中可以看出，切丝机除尘问题已经严重影响了设备的正常运行，烟丝损耗量的增加给企业造成了较大的经济损失，并且还存在一定的安全隐患。

2  切丝机除尘系统

切丝机在切丝过程中，大部分烟丝会顺利落入出料槽，但是，有一小部分烟丝会因刀辊的旋转而被裹携至磨刀砂轮处。高速旋转的砂轮的外圆和内圆是由固定在磨刀支架左、右侧的挡尘板和中部的防尘板密封的。由于砂轮与挡尘板、防尘板之间有缝隙，所以，这一小部分烟丝就会从砂轮与挡尘板、防尘板之间的缝隙中被抛出，并随着磨削微粒一起落入集灰斗，通过设在集灰斗底部的吸尘口被外接除尘管道带入集中除尘设备中。

落入切丝机集灰斗的粉尘和烟丝，因为风机的作用会通过抽风管送入滤袋除尘器内，落下后由排灰阀排至螺旋输送器，再经螺旋输送器送至压棒机，最后被压棒机压成圆柱状灰饼排出。在此过程中，除尘系统无法将烟丝分离出来，这样就造成了烟丝的损耗。

3  改进方案的设计和实施

通过分析造成烟丝损耗的原因和其形成过程可知，如果能在烟丝进入滤袋除尘器之前将其分离出来，就可以减少烟丝的损耗量。在明确了设计思路后，决定在抽风管管路中增加1个风分装置，用它将烟丝分离出来。

3.1  风分原理

风力浮选，烟草行业通常将其称为风分。可以简单将风分的基本原理概括为，当有两种悬浮速度不同（分别为V1和V2）的物料（比如烟丝和粉尘）混合在一起时，要设法让混合物料尽可能地均匀分散在气流中，并适当地选择风速V，使其满足V2<V<V1的条件。这样，悬浮速度为V2的物料在气流中向上飘悬，而悬浮速度为V1的物料则在气流中向下沉降。因此，两种物料会因悬浮速度之间的差异而被气流分离开。

3.2  风分装置的计算

经过实际测量可知，风管的直径为160 mm，风速约为18 m/s，则流量计算公式为：

Q=VA.                                        （1）

式（1）中：Q——流量，m3/s;

V——气流速度，m/s;

A——管道截面积，m2。

其中，圆形管道的截面积为：

A=πd2/4.                                       （2）

式（2）中：π——3.14;

d——圆形管道的直径，m。

将风管直径d=0.16 m，风速V=18 m/s代入式（1）中得：Q=18×3.14×0.162÷4≈0.362 m3/s。

3.3  风分装置的设计

为了能够有效分离烟丝、烟末，必须确定烟丝分离柜横截面上升气流的速度V分。通过查阅《卷烟制丝设备》，确定参考值V分在1 m/s以上、1.3 m/s以下，并通过调风阀微调上升气流的速度。

根据Q=Q分可得：VA=V分S.                     （3）

式（3）中：S——风分装置截面积，m2。

其中，风分装置截面积为：

S=ab.                                          （4）

式（4）中：a——风分装置长，m;

b——风分装置宽，m。

当V分=1 m/s时，Smax=Q/V=0.362 m3/s÷1 m/s=0.362 m2;当V分=1.3 m/s时，Smin=Q/V=0.362 m3/s÷1.3 m/s=0.278 m2。

当1 m/s<V分<1.3 m/s时，则0.278 m2<S<0.362 m2。

根据风分装置截面积公式，取a=0.6 m，则0.463 m<b<0.603 m，b取中间值0.5 m，即风分装置的箱体长为600 mm，宽为500 mm，其高度根据环境空间和风分通道取为1 200 mm，风管的管道直径为160 mm。考虑到要减少气流对沉积烟丝的影响，所以，将风分柜和储存柜分为上、下两部分。如果两者的截面积不变，则风分柜与储存柜之间可使用方转圆变径管连接。为了使物料在风分室中分布得更均匀，可将进风口改为圆转方结构，截面积不变，约为0.02 m2，即取宽为360 mm，高为55 mm。

把进风口位置改到上部风分柜位置，同时，进风口采用上斜下平的形式，使气流顺着斜面进入风分柜，以减少其对筛网的影响。通过调风阀调节风量，使烟丝能够充分被筛选出。

4  改进后的效果

设备改进后，经过一段时间的使用发现，筛网的黏网现象在逐渐减少。统计了切丝机停机时间、烟丝损耗量和除尘滤袋燃烧的次数，具体如表2所示。

从表2中可以看出，设备改进后，减少了烟丝的损耗量，也未发生除尘滤袋被燃烧的情况，设备改造工作取得了很好的效果。

表2  改进后切丝机停机时间、烟丝损耗量和滤袋燃烧次数统计表

停机时间/min

烟丝损耗量/kg

滤袋燃烧次数/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  总结

风分装置经过改进后，其能有效地将烟丝分离出来，减少了烟丝的损耗量。

〔编辑：白洁〕

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——气流速度，m/s;

A——管道截面积，m2。

其中，圆形管道的截面积为：

A=πd2/4.                                       （2）

式（2）中：π——3.14;

d——圆形管道的直径，m。

将风管直径d=0.16 m，风速V=18 m/s代入式（1）中得：Q=18×3.14×0.162÷4≈0.362 m3/s。

3.3  风分装置的设计

为了能够有效分离烟丝、烟末，必须确定烟丝分离柜横截面上升气流的速度V分。通过查阅《卷烟制丝设备》，确定参考值V分在1 m/s以上、1.3 m/s以下，并通过调风阀微调上升气流的速度。

根据Q=Q分可得：VA=V分S.                     （3）

式（3）中：S——风分装置截面积，m2。

其中，风分装置截面积为：

S=ab.                                          （4）

式（4）中：a——风分装置长，m;

b——风分装置宽，m。

当V分=1 m/s时，Smax=Q/V=0.362 m3/s÷1 m/s=0.362 m2;当V分=1.3 m/s时，Smin=Q/V=0.362 m3/s÷1.3 m/s=0.278 m2。

当1 m/s<V分<1.3 m/s时，则0.278 m2<S<0.362 m2。

根据风分装置截面积公式，取a=0.6 m，则0.463 m<b<0.603 m，b取中间值0.5 m，即风分装置的箱体长为600 mm，宽为500 mm，其高度根据环境空间和风分通道取为1 200 mm，风管的管道直径为160 mm。考虑到要减少气流对沉积烟丝的影响，所以，将风分柜和储存柜分为上、下两部分。如果两者的截面积不变，则风分柜与储存柜之间可使用方转圆变径管连接。为了使物料在风分室中分布得更均匀，可将进风口改为圆转方结构，截面积不变，约为0.02 m2，即取宽为360 mm，高为55 mm。

把进风口位置改到上部风分柜位置，同时，进风口采用上斜下平的形式，使气流顺着斜面进入风分柜，以减少其对筛网的影响。通过调风阀调节风量，使烟丝能够充分被筛选出。

4  改进后的效果

设备改进后，经过一段时间的使用发现，筛网的黏网现象在逐渐减少。统计了切丝机停机时间、烟丝损耗量和除尘滤袋燃烧的次数，具体如表2所示。

从表2中可以看出，设备改进后，减少了烟丝的损耗量，也未发生除尘滤袋被燃烧的情况，设备改造工作取得了很好的效果。

表2  改进后切丝机停机时间、烟丝损耗量和滤袋燃烧次数统计表

停机时间/min

烟丝损耗量/kg

滤袋燃烧次数/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  总结

风分装置经过改进后，其能有效地将烟丝分离出来，减少了烟丝的损耗量。

〔编辑：白洁〕

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——气流速度，m/s;

A——管道截面积，m2。

其中，圆形管道的截面积为：

A=πd2/4.                                       （2）

式（2）中：π——3.14;

d——圆形管道的直径，m。

将风管直径d=0.16 m，风速V=18 m/s代入式（1）中得：Q=18×3.14×0.162÷4≈0.362 m3/s。

3.3  风分装置的设计

为了能够有效分离烟丝、烟末，必须确定烟丝分离柜横截面上升气流的速度V分。通过查阅《卷烟制丝设备》，确定参考值V分在1 m/s以上、1.3 m/s以下，并通过调风阀微调上升气流的速度。

根据Q=Q分可得：VA=V分S.                     （3）

式（3）中：S——风分装置截面积，m2。

其中，风分装置截面积为：

S=ab.                                          （4）

式（4）中：a——风分装置长，m;

b——风分装置宽，m。

当V分=1 m/s时，Smax=Q/V=0.362 m3/s÷1 m/s=0.362 m2;当V分=1.3 m/s时，Smin=Q/V=0.362 m3/s÷1.3 m/s=0.278 m2。

当1 m/s<V分<1.3 m/s时，则0.278 m2<S<0.362 m2。

根据风分装置截面积公式，取a=0.6 m，则0.463 m<b<0.603 m，b取中间值0.5 m，即风分装置的箱体长为600 mm，宽为500 mm，其高度根据环境空间和风分通道取为1 200 mm，风管的管道直径为160 mm。考虑到要减少气流对沉积烟丝的影响，所以，将风分柜和储存柜分为上、下两部分。如果两者的截面积不变，则风分柜与储存柜之间可使用方转圆变径管连接。为了使物料在风分室中分布得更均匀，可将进风口改为圆转方结构，截面积不变，约为0.02 m2，即取宽为360 mm，高为55 mm。

把进风口位置改到上部风分柜位置，同时，进风口采用上斜下平的形式，使气流顺着斜面进入风分柜，以减少其对筛网的影响。通过调风阀调节风量，使烟丝能够充分被筛选出。

4  改进后的效果

设备改进后，经过一段时间的使用发现，筛网的黏网现象在逐渐减少。统计了切丝机停机时间、烟丝损耗量和除尘滤袋燃烧的次数，具体如表2所示。

从表2中可以看出，设备改进后，减少了烟丝的损耗量，也未发生除尘滤袋被燃烧的情况，设备改造工作取得了很好的效果。

表2  改进后切丝机停机时间、烟丝损耗量和滤袋燃烧次数统计表

停机时间/min

烟丝损耗量/kg

滤袋燃烧次数/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  总结

风分装置经过改进后，其能有效地将烟丝分离出来，减少了烟丝的损耗量。

〔编辑：白洁〕

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