燃油（气）管道式烘丝机出料气锁的优化改进

张磊　王辉

摘 要：烟草制梗丝工艺过程中，承担着烘梗丝功能的燃油（气）管道式烘丝机出料装置应用了气锁密封技术，由于出料气锁设计不合理以及转速过慢，梗丝在出料端产生大量的结块梗丝，导致烘梗丝工序梗丝出丝率过低。经过分析和查找原因，本文研究制定方案，通过改变气锁轴承的安装方式和优化气锁转速，有效降低了烘后结块梗丝量。

关键词：烘梗丝机；结块梗丝；出料气锁；转速

中图分类号：TS432 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）16-0056-02

1 引言

烘梗丝工序是制梗丝生产线上的一个重要的工序，它的主要任务是对切后的梗丝进行高温快速膨化和干燥去湿处理，提高梗丝填充能力，降低卷烟生产成本，去除梗丝中的杂气，提升感官评吸质量，并减少卷烟焦油含量，烘后的梗丝具有高膨胀率和高填充率的特点，对提高卷烟产品质量具有重要意义。

设备投入使用的试运行过程中，由于出料气锁设计的不合理，导致出料端产生大量的结块梗丝，在梗丝就地风选机处被风选出，平均每批次梗丝产生的结块梗丝约179.40kg，占整批次梗丝重量的5.9%，致使烘梗丝工序的梗丝出丝率偏低，物料消耗严重。本文通过分析其原因并提出了解决的办法。

2 存在的问题

烟草工业制丝线梗丝膨胀的工艺原理为，经膨胀单元高温高湿膨胀后的梗丝由进料气锁顺序进入烘丝管道，梗丝与燃烧炉产生的热工艺气体进行热交换，在短时高温的作用下增加细胞内的蒸气压使梗丝组织膨胀，然后利用梗丝温度高、水分大造成的组织内蒸气压远远大于干燥介质的水蒸气压，并使这一压差大于梗丝的干燥收缩应力这一关键技术，使其梗丝内多余的水分去除，使膨胀的体积固定下来，然后经切向落料器从出料气锁排出，达到干燥、膨胀的目的。

生产过程中，经膨胀烘干定型后的梗丝径向朝外进入分离器，由分离器出料气锁排出的过程中，出料气锁转速过慢，堆积过高的梗丝在出料气锁转子转动过程中，就会被挤压成块；另一方面，气锁翻板侧壁与盖板存在5mm的间隙，拆卸发现间隙内有结块烟，所以间隙的存在，也是产生结块烟产生的关键因素。结团烟落入下面的振动输送机上，在就地柔性风选处被剔除，造成大量的梗丝消耗。

经过对设备原理的了解以及产生结块烟的原因分析，找到两个方面的关键要因：（1）出料气锁转速过慢；（2）气锁翻板侧壁与盖板存在间隙。

3 改进方案

经过分析和研究，本着投资小、周期短、针对性强的技术改进原则，决定对燃油（气）管道式烘丝机的出料装置进行优化改进，以解决该设备结块梗丝量大，梗丝出丝率低的问题。

经过分析和研究，确定以下两种解决方案。

3.1 加装导料装置

针对气锁翻板侧壁与盖板存在间隙的问题，为防止该结块烟的产生，在气锁的上部法兰上方设置两个导流板，一方面隐蔽了间隙，另一方面也将物料导入中部远离间隙。

3.2 提高出料气锁转速

针对出料气锁转速低，决定采用提高出料气锁转速的方法来解决。原气锁传动为减速机通过链传动的方式驱动气锁转子旋转，因此针对提高气锁转速提出以下三种方案：

3.2.1 方案一

通过增加变频器，使用变频调速的方法实现提速。即增加两个变频器，通过变频调速的方法来提高出料气锁的转速。此方案虽然可实现自动调速，适用性较强。但由于变频器价钱昂贵，投入较大，且需编制控制程序有一定的难度。

3.2.2 方案二

通过增大出料气锁主传动链轮的齿数来提速。即重新设计加工两个主传动链轮，同时由于链轮增大，原使用的安装防护罩也不能使用，需重新加工两个安全防护罩。此方案比较易实现，实施后既可实现调速且转速稳定不变，可自行设计安装具有安装方便、适用性强等优点，但改动后防护罩需重新加工，投入费用稍高。

3.2.3 方案三

通过减少出料气锁被动链轮的齿数来达到提速的目的。即重新设计加工两个被动链轮即可实现调速。此方案易实现，只需精确计算出所需链轮的齿数，自行设计加工图纸，请外协加工后便可安装实现。实施后既可实现调速且转速稳定不变，具有可自行设计安装、安装方便、价钱便宜、适用性强等优点。

经过对提出的三种方案的分析和对比，最终选择了方案三，即通过减少出料气锁被动链轮的齿数来达到提高出料气锁得转速。

4 改进方案的实施

4.1 导料装置的设计和实施

通过对切向落料器出口端的现场测量，制作了3mm不锈钢导料板，采用焊接的方式安装在切向落料器出口端，安装后导料板与落料器夹角为300。实施后如图1所示。

4.2 出料气锁被动链轮的设计和实施

为了确定最佳的出料气锁转速，决定先使用变频器进行调试试验，按每次增加一转的方法来确定最佳的出料气锁转速。试验情况如表1。

从实验数据可看出，当出料气锁转速提高到18r/min的时候，块状梗丝的量就不在发生变化，因此将出料气锁最佳转速确定为18r/min。

通过查阅技术资料可知，出料气锁减速电机的输出转速为46r/min，而输出端主动链轮的齿数为17齿，被动链轮的齿数为61齿，出料气锁的转速为18r/min。根据传动比计算公式：r1/r2 =Z2/Z1，其中 Z1为主动链轮齿数，Z2为被动链轮齿数，r1为减速电机输出转速，r2为出料气锁转速，已知Z1为17齿，r1为46r/min，r2为18r/min。由此可计算出Z2=Z1*r1/r2=17*46/18=43（齿）。

链轮的结构参数设计：

根据计算得出的齿数及使用链条的节距，绘制被动链轮Z2的加工图纸，加工完成后对链轮进行了安装。

5 技术改进后的效果

改进后，由于加装了导料装置并提高了出料气锁转速，梗丝结块现象得到较好的改善。通过统计，改进前平均块状梗丝占每批次总量的0.35%，改进后平均只有0.04%。使得烘梗丝工序的出丝率大大的提高。

6 结语

通过对燃油（气）管道式烘丝机的分析和研究，针对因切向分料器无导料装置和出料气锁转速低导致的在出料端产生大量的块状梗丝的问题，作者提出解决问题的方案。通过设计、制作和安装导料装置并提高出料气锁得转速，有效地解决了出料端产生大量结块梗丝问题，提高烘梗丝工序的质量并降低了物料的消耗。

参考文献

[1]卷煙工艺与设备编写组.卷烟工艺与设备[M]，北京：轻工业出版社，1988.

[2]夏华生.机械制图[M].上海：高等教育出版社，1993.