水槽式烟梗回潮机加热系统改善设计

张忠云

摘   要：水槽式烟梗回潮机是梗丝生产线的第一道工序设备，对于烟梗增温增湿，增加其柔韧性、可塑性具有重要意义。文章通过对水槽式烟梗回潮机加热系统加热管的改善设计，提升设备运行效率。通过改善实施，提高了水槽式烟梗回潮机的加热效率，稳定了生产过程水温，同时降低了蒸汽耗量。

关键词：加热系统;改善;设计

梗丝是卷烟配方的重要组成之一，在烟丝中添加梗丝，有利于提高烟丝的填充性，使卷烟的抽吸效果更好。水洗梗是烟梗加工的第一道工序，经过水流的漂洗和浸润，增加烟梗的水分和温度，使其达到后续工序的生产要求。

为保证卷烟质量，对于洗梗水温有着严格的工艺要求，在洗梗前必须将水温加热到设定温度值，并在生产中随时进行温度调节，水温是通过蒸汽进行加热的，每产生1 t蒸汽大约需消耗80 m?的天然气。随着市场竞争的日益激烈，卷烟生产降本增效已成为行业可持续发展的重要前提，各卷烟企业均在寻求降本增效的方法。车间目前使用的水槽式烟梗回潮机（以下简称：水洗梗机）加热速度较慢，耗蒸汽量大，难以满足企业降本增效的持续发展需求。

1    原理简介

水洗梗機是制丝车间梗丝生产线的第一道工序设备，其工作原理是依靠水的冲洗作用，利用来料中夹杂的泥土砂石等异物与水的比重差异，经与水充分混合后，使灰尘溶于水，砂石金属等异物沉积，从而达到洗梗、分离梗和杂质的目的。同时，烟梗在温水中浸渍后可增温增湿，提高烟梗的含水量和温度，并使其表面和内部的水分、温度均匀，增强烟梗的柔软性和可塑性，以便在压切过程中减少造碎。它还有一个重要的作用，就是能使配方规定使用的各品种与等级的烟梗掺兑均匀，从而稳定了梗丝的内在质量。

水洗梗机主要由水箱、分离水槽、管路系统、循环水系统、网带输送机、排潮系统等部分组成。在生产过程中，首先在洗梗机水箱中注入冷水，通过蒸汽对其进行加热，经过温度控制系统使水温保持在一定范围内，加热的温水通过循环水泵以一定流速送至搓板式水槽。烟梗通过定量喂料，经振动输送机输送至分离水槽，通过水的流动将漂浮在水面上的烟梗输送到网带上。在此过程中，增加烟梗的温度和含水率，洗去烟末和粉尘，并使比重较大的杂物沉入水槽底部。网带输送机上烟梗表面过多的水分可被排潮系统除去。水洗梗机结构如图1所示。

2    水洗梗机加热系统改善

2.1  原因分析

水洗梗机的工作水温工艺要求为（56±2）℃，启动后水温加热到56℃，才会进料工作。水洗梗机加热主要是依靠其蒸汽系统进行加热，加热管道均匀铺设于水箱内，工作时，蒸汽经过主蒸汽阀，截止阀，减压阀，控制薄膜阀进入加热管对水箱内的水进行加热，加热方式为蒸汽通过加热管散热提升水温，加热的平均时间需要25 min，加热较慢，影响生产进度，同时消耗蒸汽量较大，加热管路如图2所示。当水温加热达到设定温度时，薄膜阀关闭，从而关闭加热蒸汽，水温由温度传感器检测，当温度传感器检测到水温低于设定温度值时，薄膜阀打开，蒸汽进入管道对水进行补热。

1.循环水泵;2.落料斗;3.分离槽;4.输送网带;

5.排潮风机;6.减速机;7.排水管

经实验发现，若将蒸汽直接通入水中对水温进行加热，而不是通过封闭的散热管，在蒸汽流量不变的情况下，可大大缩短开机前加热时间。因此，加热管封闭为导致蒸汽系统加热慢、耗气量大的根本原因。

基于以上试验分析，设计对水洗梗机的加热系统进行改进，以解决封闭加热管加热慢、耗蒸汽量高的问题。

2.2  改善对策

（1）根据试验方法，增加一路蒸汽管道直通洗梗机循环水箱，作为强加热管，在设备开启前对水温进行迅速加热;设备原有的加热管作为补热管，在生产过程中，当水温下降到设定温度时，对水温进行补热，可达到使水温平稳升高的效果。

（2）为对新增管路的蒸汽开闭进行控制，需在管路上安装截止阀;为对蒸汽流量大小进行控制，安装控制薄膜阀;同时，安装一减压阀确保薄膜阀安全运行。方案设计如图3所示。

在原加热管基础上安装强加热管及相应阀门后，洗梗机加热系统改进的整体方案如图4所示。

（3）洗梗机水箱内装有温度传感器，当水温下降到54 ℃时，补热管阀门自动打开，蒸汽进入进行补热。

（4）根据洗梗机加热系统的功能要求，编写控制程序及Wincc画面，使加热系统实现以下控制模式：水洗梗机开启，当洗梗水箱中注满水后，截止阀4、减压阀5、控制薄膜阀6打开，蒸汽通过主蒸汽管1进入强加热管7，蒸汽直通洗梗水箱对水温进行加热，将水加热到设定温度（56 ℃）后停止加热，水洗梗机开始进料工作;洗梗过程中，当水箱中的温度传感器检测到水温下降到设定温度时，补热管11的截止阀8、减压阀9、控制薄膜阀10打开，蒸汽进入补热管对水温进行补热，当水温升高到设定温度后停止补热;产生的冷凝水通过疏水阀12排出设备。

3    改善效果分析

安装调试完成后，由设备员对改进管路进行验收，各元器件走向符合现场布置要求，连接部位牢靠无泄漏，焊缝平整无毛刺。对生产中设备的加热时间进行统计，加热的平均时间减少到了13 min。同时，设备启动前加热时间减少，缩短了整条梗线其余设备的空机运行等待时间，生产过程中，补热管平稳补热，水温波动小，保障了洗梗工艺水温的恒定，使梗丝的吸感更加干净、柔软。另外，改进后大大节省了水洗梗机的蒸汽耗量，平均每天开机前加热水减少了11 min的蒸汽量，生产过程中更可节约大量蒸汽。