基于提升白肋烟烘烤回潮水分的设备改进

2019-04-26代小明余永忠

中国设备工程 2019年6期

代小明，余永忠,2

（1.湖南中烟郴州卷烟厂设备工程部；2.湖南中烟郴州卷烟厂制丝车间，湖南郴州 423000）

1 白肋烟烘干机结构及工作原理

白肋烟烘干机主要由以下几部分组成：干燥段、冷却平衡段、回潮段3 部分。其工作原理是物料由刮板喂料机送入烘干机进料端，进料端的均料装置将其松散均匀后，进入干燥区。在干燥区内，热空气先从下至上穿过烟片，后从上至下穿过烟片。烟片在烘干过程中，发生一系列反应，随着烘烤时间的增加，烟片中的水份逐渐被蒸发，蒸发出的带有杂气的水份被风机排到室外，直至干燥区出口处烟片水份达到工艺要求。

烟片从干燥区出来后，进入冷却区。在冷却区，利用较低温度的循环风使烟片温度降至35 ～45℃之间，为烟片回潮提供工艺条件。

回潮段包括3 个区，1 区上进风2 个单元，2 区下进风4 个单元，3 区上进风2 个单元。运行中，先由上至下，再由下至上，最后又由上至下喷吹雾化水和蒸汽，物料充分吸收热量及水分后，送至出料端。

2 改进前的工艺现状及原因分析

我厂白肋烟烘烤机自2014 年安装来，回潮区出口烟片水分一直在13%～14%波动，达不到工艺值18±1%要求。其原因是烟片从冷却区刚进入回潮区时温度和水份都很低，因此必须将它加热和回潮到打包所需的温度和水份。要想保证烟片在一定的时间内快速、均匀地吸收水分，就必须有一个较高温度的环境。烟片温度的提高是靠喷射蒸汽来实现的，主要有以下2 种方式：第一，通过喷射蒸汽来提高循环空气的温度，循环热空气通过烟片后温度下降将能量传递给烟片。第二，蒸汽接触到“冷物体”烟片时冷凝成水释放大量的热量，这是提高烟片温度的最主要途径；喷射蒸汽同时也可提高烟片的水份。而现回潮段雾化水喷嘴雾化效果不理想，水汽喷嘴出来的混合水汽被轴流风机抽得不够充分，补充到烟片中水分不够，只能通过后续的回潮筒补充水分。

3 改进路线

为解决以上工艺水分不达标问题，我们向公司申报了2018 年度科技创新项目。具体从以下方面进行了几项改进。

3.1 改进雾化喷嘴相关的工艺管路

（1）为防止杂质铁锈堵塞管路，将连接至汽水喷嘴、雾化水喷嘴的镀锌管改为不锈钢管，在气动调节薄膜阀前的主进水管处安装大过滤器（可拆卸的不锈钢过滤器），过滤管路内杂质与铁锈，并定期拆卸清洗。

（2）因雾化喷嘴4 条管路进水处都位于烘烤机的左方，每条管路上的12 个喷嘴从北至南向均匀分布，各喷嘴水压沿管道的流向由北至南而递减，区域雾化效果不充分。使回潮段1 区和3 区的管道加水流向保持不变，改装2 区和4 区的管路加水流向，将此两路管道的进水处改至烘烤机的右方，管路水由南流至北向，确保区域内管路水压相对平衡，提高雾化效果。

（3）雾化水末端管路加装手动阀，生产后排净管路内余水, 防止工艺水囤积在水管内产生水垢堵塞筛网及喷孔。

（4）将汽水混合喷嘴内部的橡胶密封圈改为聚乙烯密封垫密封，杜绝橡胶密封圈老化造成的喷嘴内部窜气隐患。

3.2 改进水汽混合喷嘴位置和角度

原回潮区有4 组汽水混合系统（蒸汽引射水），每组有2 个混合喷嘴，安装在回潮区复合框架轴流风机下面，顺着烟叶的走向喷射，其蒸汽引射水汽被轴流风机抽至烟片中，来提高回潮段烟片水分和温度。但由于喷嘴需要230mm 以上距离才能将液体充分雾化，而现在喷嘴安装在风机下面，与风机几乎是“0”距离，水未完全雾化就被风机气流压力干扰，形成污水排往地沟，造成水分值偏低不达标。现将回潮1 区和3 区2 个混合喷嘴改为安装在输送链板上方与烟片走向逆方向（汽流方向）直接喷射，轴流风气流可携带工艺雾化汽水，施加在白肋烟表面来提高回潮烟片水分。在回潮2 区，将喷嘴安装角度朝输送网下面空间，蒸汽引射水汽被轴流风气流尽可能多的带至烟片中。此项改进，水分提升明显。示意图如下：

改进前

改进后

现场效果

3.3 改进电气控制程序

采取回潮1 区、2 区、雾化喷嘴高压雾化泵进水量手动调节，回潮3 区混合水改为自动PID 调节, 喷射蒸汽量的控制是通过水分仪检测的水份值，与电控系统设定值进行比较后，由电控系统发4～20mA 的电信号给气动薄膜调节阀，调整气动薄膜阀的开度，开度由85%调减至30%，蒸汽薄膜阀的开度也相应调小20%，直接控制喷射的蒸汽量，实现加水量的自动控制。如下图：