叶片预处理段设备流量适应性研究

许舒婷

摘要：本文通过对预处理段进行了全面的梳理和研究，找出设备流量适应性的短板，对其加以改造和优化，实现叶片预处理段设备流量控制点稳定，实物流量均匀，从而有效的提升叶片预处理段设备流量适应性，达到提升制丝过程控制水平的目的。

关键词：流量；适应性；控制；制丝

在卷烟厂制丝线的生产过程中，流量是生产工艺要求的一个重要标准，物料流量对产品的水分、温度、加料精度等有很大的影响。实际生产中发现，由于受加工品牌多样化、原料容重差异性较大等因素影响，预处理段设备流量适应性存在一定问题，影响了润叶、加料工艺流量稳定性和实物流量均匀性的控制，严重时会发生堵料、断流，影响产品质量保障。

一、物料容重与上线加工顺序研究

（一）现行生产规格调研

根据加料前电子秤皮带速度运行情况的差异性，梳理出低容重烟叶等级。并从烟叶身份定性分析：叶组中容重比较低的烟叶主要是部分上四、中四、下三、中三四混打、下二三混打、以及上、中、下部位低等次烟。

（二）不同容重原料上线规则的建立

通过对不同上料顺序预处理段设备运行状态试验，确认片烟库出库顺序规则为：薄片一低容重烟叶一正常烟叶。

根据试验结果制定《制丝线叶片预处理段防堵料应急控制预案》，预案包括烟叶等级变更预警、烟叶出库顺序调整、参数调整方案优化等方面。

（三）预处理段叶片容重在线判定方法的建立

项目组对叶片预处理段物料容重进行测试，通过容重参考数据表，不同烟叶、等级，每立方米对应的烟叶重量区别巨大。根据流量公式（电子秤流量一体积*皮带速度*容重）可知，体积为定值，所以判断容重大小的方式可以根据皮带速度进行判定。电子皮带秤速度的实际运行范围是4.2-9.7m/min，理想电子皮带秤的带速为7.0m/min（最佳运行范围的中间值）。

根据现场瞬时皮带速度进行测速，发现低容量叶片过电子秤，皮带速度处于高速状态；而造纸薄片更是满负荷运转，处于极端高速的状态。距离理想带速差距较大，因此，結合不同等级烟丝的上线规则，进行批次内表流量技术的研究。

二、流量控制系统研究

（一）电子秤

1.电子秤现状调研

根据容重在线判定方法，项目组对不同牌名、等级烟叶进行测试。测试结果发现，低容量叶片过电子秤，皮带速度处于高速状态；而造纸薄片更是满负荷运转，处于极端高速的状态。距离理想带速差距较大，因此，结合不同等级烟丝的上线规则，进行批次内表流量技术的研究。

2.批次内变流量技术的研究

创新性的提出了批次内变流量技术的概念，一般制丝生产过程中，工艺参数包括电子秤流量设定值均为固定值，所谓批次内变流量技术就是根据物料容重变化情况，在生产过程中改变电子秤流量设定值。

（二）限量管

通过查询制丝生产管理信息系统，检索出制丝线各个牌名叶片加料前瞬时流量数据，进行比较分析可以看出，加料前流量控制主要存在问题是：容重较小烟叶和牌名内各组分容重差异较大烟叶的加料前瞬时流量控制稳定性较差。

而传统计量管主要存在以下不足：

1.物料流量或者容重的变化，主要依靠电子皮带秤的速率变化进行调节，受到电子皮带秤的速率范围限制。

2.传统计量管出料高度依靠手动调节，仅能停机状态下进行，无法对组分内容重差异大的物料进行实时在线流量调节。

（三）新型计量管的设计

当物料容重或流量变化时，检测带速，如在最佳范围内，依靠电子皮带秤带速调节来保持流量稳定，如大于最佳范围，增大出料高度直至带速回到最佳范围内，如小于最佳范围，减小出料高度直至带速回到最佳范围，如此往复调节，从而达到在线流量恒定的目的。新型计量管采用容积可变装置结构设计并对新型计量管装配图进行了设计和绘制。针对新型自调节容积式计量管电气系统，开展硬件配置研究和软件系统设定研究。

（四）喂料机

1.不同类型喂料机研究

（1）原喂料机采用WPLA型烟箱尾端进料

在使用过程中发现存在设计缺陷，主要表现为：仓体墙板采用斜式设计，且高度过低，导致仓体容积偏小：进料方式为喂料机尾部进料，导致进料叶片高度、宽度受限，进一步限制喂料机存料量。缓存能力小、调节能力差引起实际生产过程中出现以下两种缺陷，对叶片预处理段工艺质量控制稳定性造成严重负面影响。

（2）WCLA仓储跟踪式喂料机

提高铺料高度和宽度，增加有效存料量，缓存调节能力的提升将彻底解决叶片预备段现有加工过程缺陷，极大提升叶片预处理段加工过程工艺质量稳定性和产品质量保障水平。容积扩大，能极大提升缓存能力，更合理的光电管控制设计能起到均匀物料的作用，能防止物料高度不够，减少影响后端加料精度的机率。

2.喂料机改进方案

根据前后级流量匹配关系，研究设计合理的喂料机库容。新式喂料机将原本6.2M的料仓长度，改为9.2M，极大地提高了喂料机的存储能力，缓冲能力的推升，降低了断料率，减少了维修时间成本，容错率更一步提高。

新式喂料机底带运行方式是，根据光电管的对应关系行进，行进无限定时间，计算每格喂料机的库容可以每批物料的即将结束时间（保留若干格），此时干物料的累计流量，与结束后，干物料的流量对比进行推算。

（1）根据数据推算，每格容量保持在80-100kg，步步时间为50秒左右，改造后三米长度，多出两格库容，既可以多出约两分钟的时间，设备容错率，在保证前端不断料的前提下，给予维修设备更宽裕的时间；（2）根据不同物料的误差范围，选取中间值；（3）考虑因素：每批物料结束，料尾 TBL筒体转速加快，路途时间约为3-4分钟，料仓余料三至四格能有效减少加料质量曲线的波动，提升烟丝质量，即格数保持>=4格；（4）注明：加料前电子称流量=TBL前电子称流量+叶片增加的水量（加水、加蒸汽带水、路途损失水分、src损失水分、季节变化等）。此外电子称的精准度均会较大程度影响到误差范围。

三、结论

通过不同原料容重差异、流量控制系统优化、流量适应性改造等方面的研究，实现叶片预处理段设备流量控制点实物流量稳定、均匀，有效提升润叶、加料工序流量控制稳定性，并根据物料实际运行状态与容重之间的关联性，建立预处理段设备流量适应性判定方法。对稳定制丝叶片预处理过程加工质量具有积极意义。