卷烟机废水松纸片吸出负压发生器的改进

卷烟机废水松纸片吸出负压发生器的改进
发布时间：2021-12-17T06:50:49.270Z 来源：《科学与技术》2021年7月20期作者：姜鹏彬[导读] 卷烟机废水松纸片吸出负压发生器是利用“引射原理”来完成纸片在管道中的输送
姜鹏彬
龙岩烟草工业有限责任公司福建省龙岩市 364000 摘要：卷烟机废水松纸片吸出负压发生器是利用“引射原理”来完成纸片在管道中的输送。

接通压缩空气进入废接装纸片负压发生器套环的环形槽。

经套环内壁上环形槽高速喷出的压缩空气，在管道入口形成射流，产生卷吸流动。

在卷吸作用下，使得管道入口周围的空气不断地被抽吸走，使套环的压力降至大气压以下，形成一定的真空度，实现正压气源产生负压。

负压吸风将废接装纸片吸入管道入口，随
后由压缩空气输送至接装纸片收集桶中。

关键词：卷烟机、负压发生器、废水松纸片收集一、现状分析
在设备正常运行中，常出现管道纸片堵塞现象。

通过设备实地测量，管道直径为50mm，已达到最大的设计尺寸。

水松纸片长60mm，宽27mm，由于厚度薄，柔韧性强，能较顺利的从管径为50mm的通道中通过。

项目组需要从气源空气流量大小、气源压力的稳定性两个方面进行分析改进。

二、改进思路
1、增大负压发生器空气流量
1、增大进气口，进气口由原来的6mm管径（内径为5mm）改为8mm管径（内经为6mm）； P=0.5ρV2 ……………………………
P：高压空气压力 ρ：空气密度 V：气流速度
L=A V…………………………………
L：压缩空气流量 V：气流速度 A：气流通过的横截面积由公式可求得，当压缩空气为0.6Mpa将产生速度为1000m/s的空气气流，通过公式计算得知，管径为6mm（内经为5mm）产生的空气流量为0.019625m3/s；
管径为8mm（内经为6mm）产生的空气流量为0.02826m3/s；
流量相比原来增加了44%。

实验测试：在ZJ27卷烟机进行测试，将设备点动速度设定为1000支/分钟，通过“带料”点动设备30秒测试纸片输送效果，以开始点动到纸片完全输送到收集桶时间长进行对比。

并记录在下表1中。

通过实验发现空气流量为0.019625m3/s 时，输送管道会出现堵塞问题，增大进气口管径为8mm后的空气流量为0.02826m3/s的纸片输送效果好于0.019625m3/s空气流量。

2稳定负压发生器出口压力
通过观察气源处压力表数值，发现压力表的数值处于0.6±0.03Mpa，气源的压力波动值为0.03Mpa，分析得知，气源来源于动力车间，输送距离长，不同设备之间因输送距离、输送管道的差异性，存在压力波动。

气压的稳定性影响着纸片输送的稳定性，气压不稳定，引起气流不稳定，纸片输送时快时慢，易发生纸片堵塞现象，项目组考虑利用稳压罐的原理来提高压力稳定性，而负压发生器的气压容积腔类似于气罐，起到一定的稳压作用，通过改变其容积来提高压力的稳定性，通过测绘负压发生器的结构并绘图和分析，如图1。

通过测算改进前负压发生器内容积得出空腔容积为： [πr12L1-πr22L1]+[1/3π(r12+r32+ r1r3)L2-πr22L2] =[π*(57.9/2)2*8.6-π*(50.8/2)2*8.6] +[1/3π((57.9/2)2)+(51.5/2)2+(57.9/2)*(51.5/2))*4-π*(50.8/2)2*4] =4774.056+1302.671 =6076.727mm3 输送管道出口安装压力检测表，测量输出口的压力稳定性，发现压力存在0.19Mpa的波动。

为了保持负压发生器气压的稳定性，利用气罐稳压的原理，增大内腔容积，由于能够保证纸片输送空间不变窄，通过增大负压发生器外套环直径的方式改变负压发生器的容积大小，由于空间限制，将外套环内经由r1=57.9mm增大至r2=61.9mm，外套环外经和螺纹孔位置相应发生改变。

从而测算改进后的内腔容积大小；[πr12L1-πr22L1]+[1/3π(r12+r32+ r1r3)L2-πr22L2] =[π*(61.9/2)2*8.6-π*(50.8/2)2*8.6] +[1/3π((61.9/2)2)+(51.5/2)2+(61.9/2)*(51.5/2))*4-π*(50.8/2)2*4] =8445.2984+2019.8468
=10465.1453mm3
内腔容积比原来增大了72.23%。

利用压力表测试出口风压大小，对比容积变化前后的压力值波动，并计入表2中；
从对比数据可知，负压发生器容积腔变大后，压力波动值降低了23%，相对稳定了气压。

从而保证了空气流速，提高纸片输送的稳定性。

实验验证，负压发生器气源打开，进气源管径仍使用6mm（内径5mm），采用100张水松纸片同时通过从吸风罩入口吸入，重复10次，验证纸片输送效果。

并计入表3中，
三、总结
通过增大负压发生器空气流量实验对比可发现在一定范围内空气流量越大，水松纸片输送管道堵塞情况越少出现；同时通过实验发现压力稳定稳定性与纸片输送效果成正比。

利用实验数据对比结果可知，入口管径为8mm、负压发生器气腔容积为10465.1453mm3，为最佳尺寸设计。