FX型叶丝风选设备控制系统的优化设计分析

张鲞

摘要：对FX型叶丝风选设备的系统控制方法进行优化研究，通过获取当前一级风选机筛除物出口处第一筛除物重量，通过比较调整二级风选机的风机频率。这样的设计方法能够实现对叶丝风选出口剔除梗签率、剔除梗签中含丝量的快速调节和精准控制，从而提高成品叶丝的纯净度。

关键词：叶丝;风选设备;优化设计

中图分类号：TD455⁺.4 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）02-0146-03

叶丝两级风选设备现广泛应用于卷烟生产企业，用于剔除烟草叶丝中的梗签。其由一级风选机和二级风选机组成。在制丝过程中，叶丝经过一级风选机进行初选，一级风选落下的梗签以及少部分叶丝经过定量后，再进入二级风选机再次进行精选，从而精选并筛除梗签，达到提高叶丝纯净度的目的。在风选过程中，通过控制风选机的风机频率，可以调节风选的筛除效率。增大风机频率，能够降低剔除的比例，提高输出叶丝的量;反之，减小风机频率，能够增加剔除的比例，降低输出叶丝的量。

1叶丝风选设备的现状与问题

1.1风选设备的工作原理

风选机是根据叶丝物料的比重及悬浮速度的不同，利用具有一定运动特性的倾斜面，通用风力而使物料进行分离。当物料由进料斗流到斜料口时，便受到倾斜气流的作用，使用比重较大的砂石经自动分级后沉到流料口的后段斜面上，比重较小的物料颗粒则处于前段斜面上，比重更轻的草、叶等物料则浮到前方。为此达到使中药物料与砂石、草、叶等分离的目的。

1.2叶丝风选设备存在的问题

目前各卷烟生产企业使用叶丝风选设备时，往往使用固定的一级、二级风选风机频率，若来料流量波动，且风选机不能机动地相应调整，则容易造成剔除不足：该剔除的杂质，诸如：梗签、烟垢、叶丝湿团等不能有效被剔除，进入卷烟造成烟支被梗签刺破或烟支发生黄斑、霉变;或是剔除过度：剔除物中可用叶丝增加，造成叶丝浪费，增加制造成本。

而通过控制二级风选机的风机频率，能够实现对梗签剔除率、剔除梗签中含丝量的快速调节和精准控制，实现自动化控制，减少人为干预，从而提高成品叶丝的纯净度。

2优化设计的内容与步骤

2.1调整二级风选机的风机频率内容

叶丝风选系统包括依次连接的烘丝机，一级风选机和二级风选机，一级风选机用于对烘丝机输出的叶丝进行第一风选处理，输出第一风选叶丝和第一筛除物，二级风选机用于对第一筛除物进行第二风选处理，输出第二风选叶丝和第二筛除物。

在一些实施例中，叶丝风选系统控制方法还包括，获取当前烘丝机人口处的叶丝流量M;比较M和烘丝机人口处的叶丝流量预设值Mo;根据M和M。的比较结果，决定是否调整二级风选机的风机频率，其中，若11-M/Mol

2.2调整二级风选机风机频率的步骤

3叶丝风选系统控制装置设计

通过具体实施例进一步详细说明。叶丝风选流程示意图如图1所示，烘丝机10干燥叶丝，并将烘后叶丝送人二级风选设备进行风选，筛除其中的梗签。多级风选设备包括一级风选机21和二级风选机22，通过控制风选机的风机频率可以调节风选的筛除效率。一级风选机21用于对烘丝机输出的叶丝进行第一风选处理，輸出第一风选叶丝51和第一筛除物41，二级风选机22用于对一级风选机21输出的第一筛除物41（主要含有梗签和烟丝）进行第二风选处理，输出第二风选叶丝51和第二筛除物42（主要含有梗签）。第一风选烟丝51和第二风选烟丝52进入后续加工程序。

滚筒烘丝机入口处设有电秤31，用于检测该处物料流量Mo一级风选机21的筛除物出口处设有电秤32，用于检测该处筛除物的流量值m1。对5个批次的烟丝进行风选，工艺标准预设值如下：烘丝机10入口处物料流量预设值M0为3000kg/h，一级风选机41的梗签出料口剔除梗签流量预设m0为450kg/h，梗签剔除率为1.O%-1.5%，剔除梗签中含丝量为12.5%-16.0%，一级风选机41风门开度预设值为61%，一级风选机的风机频率预设值29Hz，二级风选机42风门开度预设值为58%，二级风选机的风机频率预设值eo为32Hzt。

实际生产中，来料流量可能发生波动，按照下述规则调整二级风选机的风机频率e，使得e=eo+Ae：①若M=Mo，△e=0;②若M≠M。，根据a的取值决定△e的取值，a=m-mo，若a在（-15，15）范围内，△e的取值为0;若a在[15，45]范围内，△e的取值为3;若a在（45，100]范围内，△e的取值为4;若a在[-45，15]范围内，△e的取值为-3;若a在[-100，-45）范围内，△e的取值为-4。实施例的风选参数和梗签剔除效果结果如表1所示。

对比例风选机一级风选机风门开度为61%，一级风选机的风机频率预设值29Hz，二级风选机风门开度为58%，二级风选机的风机频率预设值e0为32Hz，均为固定值。其它参数同实施例。梗签剔除结果如表2所示。

如表1所示，实施例1的5个批次烟草经风选后，梗签剔除率和剔除梗签中含丝率波动较小，全部批次的烟草均在预设值指标范围内（梗签剔除率为1.0%-1.5%，剔除梗签中含丝量在10%以内），符合质量要求。如表2所示，对比例2的5个批次烟草经风选后，梗签剔除率和剔除梗签中含丝率波动较大，4个批次的烟草超出了在预设值指标范围（梗签剔除率为1.0%-1.5%，剔除梗签中含丝量为12.5%-16.0%），不符合质量要求。

本设计通过对风选设备风机频率控制，能够实现对梗签剔除率、剔除梗签中含丝量的快速调节和精准控制，实现自动化控制，减少人为干预，从而提高成品叶丝的纯净度。

4结语

叶丝两级风选设备是卷烟生产企业应用较多的设备。烟草企业生产线上的叶丝分选流程是卷烟质量控制的重要环节，目前FX型叶丝两级风选设备是卷烟生产企业广泛使用的风选设备之一，本文对FX型叶丝风选控制设备进行优化设计，通过对风选设备风机频率控制，能够实现对梗签剔除率、剔除梗签中含丝量的快速调节和精准控制，提高成品叶丝的纯净度。