敞开式吸鼓转网在SHD烘丝机排潮系统中的研究与应用

葛宗国 叶宏音 胡欣鹏

[摘    要 ]一种解决烘丝筒的烘干筒体热风热模式热风结构不合理、烘干效能低的装置，属负压排潮机构。它包括气动控制系统和敞开式吸鼓转网装置。通过改进烘丝机的排潮系统及气流加热方式，改变烘丝机排潮系统和气流加热方式的现状，从而突破制丝生产线抽尘设备终端造成排潮及送风系统效果不好的弊端。有益效果是：使烘丝机旋转筛网筒金属网表面保持清洁状态，最大限度的防止烟丝和灰尘堵塞网孔而影响排潮、除尘效果，结构紧奏、并且投入小，无噪声，清洁无污染，无产品质量安全隐患，操作简便、维护方便，运行稳定、可靠。

[关键词]筛网堵塞;敞开式吸鼓转网;研究

[中图分类号]TS452.3 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]A device that solves the problem of unreasonable hot air structure and low drying efficiency in the hot air heating mode of the drying cylinder of the drying cylinder.It includes a pneumatic control system and an open suction drum rotating net device; by improving the moisture exhaust system and air heating method of the dryer， the current situation of the moisture exhaust system and air heating method of the dryer is changed， thereby breaking through the dust extraction equipment of the silk production line The terminal causes the disadvantages of poor performance of the exhaust and air supply system.The beneficial effects are： to keep the surface of the metal mesh of the rotating screen cylinder of the dryer in a clean state， to prevent the tobacco and dust from blocking the mesh to the greatest extent， and affect the moisture exhaust and dust removal effect， the structure is tight， and the investment is small， no noise， no clean Pollution， no hidden dangers of product quality and safety， simple operation， convenient maintenance， stable and reliable operation.

[Keywords]screen clogging; open suction drum rotating net; research

1 概述

烘絲机排潮系统是保证出口水分、烟丝填充值等关键指标的主要基础条件。针对烟草制丝线SHD37型烘丝机的排潮系统在使用过程中，存在排潮效果不佳，烘丝机效能不能充分发挥的问题，通过改进烘丝机的排潮系统及气流加热方式，改变烘丝机排潮系统和气流加热方式的现状，从而突破制丝生产线除尘设备终端造成排潮及送风系统效果不好的弊端，改进后，使烘丝机旋转筛网筒金属网表面保持清洁状态，最大限度的防止烟丝和灰尘堵塞网孔而影响排潮、除尘效果;改进后使送风系统更加合理，设备效能显著提高，大大提高烘丝机综合效益。

2 造成烘丝机排潮效果不佳的研究现状

SH37D型烘丝机型滚筒管板式烘丝机属单滚筒低温低强度干燥设备，它以蒸汽作为热源，以电动机作为动力源，烟丝经加温加湿后由振动输送机送入由蒸汽加热的烘丝筒内。烘丝筒轴线与水平面成2.5°的倾角，并由电动机带动旋转，同时热风系统将热风从进料端送入烘丝筒内，烟丝随着烘丝筒的转动，在重力和热风推力的作用下，不断翻滚下滑，与筒体加热器及热风充分接触，达到烘丝目的并从出料端排出。热风系统在烘丝过程作用为：确保烟丝上下翻滚，使烟丝受热均匀，水分偏差减小，快速干燥烟丝和排除过程中产生的粉尘和水蒸气，起到复合干燥的作用;另外一路热风进入后室气尘抽箱，对排潮空气进行补偿，提高露点温度，杜绝结露现象的作用。在出料端的上部设有排潮系统，烟丝蒸发的水份和细微粉尘通过滤尘装置过滤，经排潮罩排到集尘系统，排潮系统并起到稳定烟丝水分的作用。

3 存在的问题

结合我厂SH37D型烘丝机，在实际生产使用过程中发现该烘丝机存在以下问题。

3.1 热风加热方式结构设计存在问题

（1）SH37D型烘丝机原设计有采用逆流方式加热时的滤网筒体，但是在进料口端没有排潮系统，当热风从后室出料端进气，从前室排气，前室的潮气无法正常排出，只是通过下部集尘筒集尘，无法实现正常的逆流加热功能。

（2）SH37D烘丝机采用顺流加热时，热风从前室上部经滤网筒间接进入烘筒，由于前室滤网筒担负进料口处潮湿的物料输送作用，筒壁的网孔很容易被细小物料堵塞，从而使从前室上部热风气流进入烘筒内受到阻碍，随着堵塞严重程度，过风量逐渐减少。实际使用的有效风量远远低于设定的风量，热风效率降低。

3.2 排潮系统存在问题及分析

本厂烘丝机过滤装置采用的是半圆弧转网模式，对烘丝机进行质量检查时发现，在来料水分处于正常值时，筒壁温度与蒸气压力成正相关关系，筒壁温度调节正常;操作模式，按照设备性能要求，在生产过程中热风温度，热风风机频率和排潮开度保持不变，但在排查过程中，发现后室上方有水滴溢出。转网有大量粉尘堵塞，沿排潮罩壁有变质黑色液体渗出。

SH37D烘丝机造成排潮罩冷凝水滴落可以判定为半圆弧转转筒网和滤网堵塞引起。半圆弧网虽能从内部对网孔进行断续吹扫，但不能进行外表面清洁，半圆筛板最大长宽固定，通风面积小，导致网孔风速过高，粉尘吸附堵塞网孔，造成排潮风量不足，排潮罩水蒸气冷凝，滴落。另外，半圆弧排尘网清理不便，清理难度大，如果没有及时清理，灰尘聚集到一定程度就会掉落入烟丝。还有半圆弧排尘网背面灰尘不利于清扫，有死角，且位置过高，筒内高温，位置狭窄，不便清扫，造成污垢及聚集变质，低落黑水。

4 改进方案确定和实施

以目前烘丝机排潮系统为立足点，辅以热风系统进行设计与应用，来提高烘梗丝机CPK达标率。

4.1 SH37D热风系统的改进设计

烟丝的出口温度和水份是由烘筒筒壁温度、转速、热风量和温度、排潮系统综合作用的结果。在物料进入烘丝机时，由于筒壁的温度很高，达150°以上，高湿低温的烟丝迅速加热，产生大量的热蒸汽，在進口处聚积产生蒸汽压，在进料口热风压力不足于克服蒸汽压时，就会在筒口处产生蒸汽外溢到前罩，产生冷凝水，出现滴漏现象，筒内的热蒸汽有些又吸附到烟丝上，重复增加后续蒸发烘干时间。不仅蒸汽的耗量增加，烟丝的烘干质量也受到影响。

根据热风对烘干质量的作用及本烘丝机的结构特点，对热风系统进行改进。

改进方案如下：

（1）改进烘筒筒送风方式，充分发挥热风效能。

（2）改造转网筒为实体筒，避免热资源浪费，方便使用与维护。

（3）拆除前室底部集尘筒装置。

4.2 排潮热风系统对后室结露和烘丝质量影响改进的设计

烘丝筒系统热风一路从前室进入烘筒内，参与烟丝对流干燥;另一路进入后室气尘抽箱，对排潮空气进行补偿，提高漏点温度，杜绝结露现象。

在热风系统的作用下，在其他因素不变的情况下，后室热风温度越高、风门开度和蒸汽喷吹频率越大，其对排潮空气风量和温度越高，排潮所能带走的水分越多，结露现象就会越少。因而得出结论：在提高后室热风温度和风量时，能有效避免结露，确保排潮的有效性。

改进要点：适度调节把握排潮补风热风量和喷吹次数，达到转网不结露的最小风门开度。

4.3 排潮滤尘装置对排潮系统影响及改进设计

排潮系统中筛网筒位于出料区的上端，毛刷紧贴在他的下方，运转时逆向旋转着对筛网上吸附着细小的烟丝和灰尘进行清理，同时一路热风对筛网进行干燥，两者配合着使其筛网上积聚的烟沫粉尘与潮气随除尘风机抽吸，通过筛网的网孔过滤后排出到除尘器。加之脉冲器带动清扫喷管，对筛网喷吹压缩空气，防止筛网堵塞。但在生产后期，项目组对排潮系统进行排查发现，结合车间SH37D烘梗丝机和SH62烘丝机排潮进行分析，存在以下问题。

4.3.1 SH37D烘丝机半圆弧网弊端

（1）清扫方式具有局限性。目前使用的压空喷吹的方法，由于受程序控制为间歇的方式，始终存在阶段性堵塞问题困扰，而且由于堵塞积累，也会造成生产过程中堵塞愈加严重，单一采用压空喷吹都无法彻底排除堵塞物，会导致滤网堵塞直至生产结束，对工艺质量带来直接不良影响。

（2）人工清洁过程存在安全隐患;每班生产结束后，操作人员使用高梯将半圆弧滤网拆除，再进行彻底清洗，拆除安装过程中存在登高作业安全隐患，而且一定程度上浪费劳动资源。为彻底解决生产中堵塞，降低生产结束后的安全隐患，则需要改进烘丝机过滤网的结构方式。

4.3.2 圆弧转网弊端

（1）主机厂生产烘丝机出料室转网，其结构复杂不易控制，只能在内部整个圆周内安装轴承，轴承数量分为8～10个。但由于烘丝机内部属于高温状态，极易造成轴承烧结，导致故障停机。

（2）受限于其结构不规则，无法掌控同轴，而且易造成主动端轴承损坏故障，给正常生产带来不良影响。由于烘丝机内部环境温度较高，当发现问题时也很难进入维修，只能等烘丝机冷却后，维修人员方能维修作业。但由于其位置较高，维修过程中存在安全隐患，厂家多年来反馈此结构方式不可采取。

4.3.3 链排转网

（1）链排转网是在筒内用链条带动转动式的钢板网，内部设有起支撑和密封导轨。下部链网清理装置比较容易，轴承放在筒体外部，轴承工况条件较好。

（2）链排转网是排链式转网，转网在筒内需要链条支撑，存在导轨背风面灰尘聚集，导轨转轴缝隙积垢不容易清理的弊端。排链式转网其清扫覆盖面积过大，主要采用毛刷清扫，一般适用于增温增湿类滚筒，便于清洁。

由于存在一些弊端，目前使用厂家多已改造。

4.3.4 排潮系统方案对比与选择

采用敞开式吸鼓转网式新型过滤装置。该装置有以下特点：

（1）转网的转动支撑结构设计在烘筒前室外部，并与前室罩壳壁隔开安装，大大改善轴承的工作条件，并便于维修保养。

（2）滤网结构采用转网式，提高比半圆弧转网的过气率扩大近2倍。

（3）前室内壁光滑，不再有转网导轨，维护清理无死角。

（4）转网筒内部设置风刀，采用多路脉程序控制清扫，强劲吹扫。

（5）筒内设置转网，合理匹配转速与方向，刷扫无遗漏。

4.3.5 敞开式吸鼓转网式具体设计

本装置，固定外筒、有转网筒、支撑、风管，旋转接头，风刀、毛刷、动力部件等主要部件组成。工作时，动力部件带动转网筒和毛刷辊转动，排潮风管抽出的含尘气体通过转网筛网过滤，有毛刷刷除沾附在筒网上的粉尘，同时风刀从转网筒内部以脉冲高压喷吹，清扫各个网孔。过滤完成的潮气从风管排出。同时为了减少结露，热风补风，也将吹向滤网，尾气从排风管排出。

（1）转网支撑、传动部分设计

将此转网所有转动部位轴承放置在后室护罩外面，两侧的轴承采用216带密封外球面调心轴球承，轴承均远离高温环境，且便于维护保养，从而杜绝由于高温高腐蚀恶略环境，延长轴承使用寿命。

（2）排潮滤网筒设计。

将半圆弧滤网装置改为圆转网筒形式，增加过风面积，便于毛刷清扫。

实施：骨架网采用不锈钢冲孔网做骨架，直径￠680，长2870 mm，冲孔直径￠20，有效开孔截面积为筒体截面积4.5倍。满足透孔率的要求。

面网采用通透率≥90%的冲压薄壁钢板做面网，孔径￠3阻挡细小粉尘。透孔率大于骨架网透孔率，满足透孔率的要求。管板网比编织网便于清扫、耐用。

（3）转网内部喷吹设计。

增加风刀间断进行清扫，在风刀的方向上进行优化，确保其覆盖面无死角，在不增加喷气量的情况下，增强喷吹气流速度和喷吹长度，提高吹扫效果。

（4）喷吹程序设计。

逻辑程序控制间断进行清扫，采用多组喷吹控制阀，间歇式对转网喷吹，保证清扫效果，节省能耗。喷吹的时间间隔均可调整，一般喷崔时间约为3～5s，周期约为40s。

（5）清扫装置设计。

转筒旁增加旋转清扫毛刷，毛刷与转筒共用一个电机，清扫方向与转筒相反。毛刷与轉网相切处线速度向下，使灰尘容易掉落，达到刷扫最佳效果。

（6）蒸汽喷吹设计。

结构中设计蒸汽喷吹管，可以在每班次结束后，可以通过蒸汽进行喷吹清扫，从而解决人工每班次登高梯进行清扫，彻底解决安全隐患。

5 结语

该项目占用空间小、投资费用少、运行成本低、无需人工操作，系统直接随加香机一起启动，其整个运行过程严密、紧凑、自如、可靠，巧妙运用了机械、电气和气动的相关特性，形成一个独立完成工作任务的设备机能，解决了生产中的客观难题，保障了产品质量的安全、减轻了企业和操作人员负担，具有可操作性强、适用性强实际效果。

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