改进烟叶制丝工艺的加料系统

改进烟叶制丝工艺的加料系统
【摘要】针对加料工序流量不稳定性，加料流量和液料温度存在瞬时波动而影响加料精度；通过对设备故障的机理分析，对加料设备进行改进；从而减少了加料波动频次，稳定了料液温度，进而提高了产品质量。

【关键词】加料波动料罐过滤器料液温度
1 改进前加料系统存在的问题
目前，我们使用的加料系统是将香料厨房配比均匀的香糖料由人工小车送至现场，经过隔膜泵吸入料罐，开启加料齿轮泵，料液在齿轮泵——喷嘴——现场加料罐间循环，使得加料管路得到预填充，并在系统接到物料信号后，根据电子皮带秤传送来的烟叶流量信号、加料设定比以及料液密度，计算出料液的流量，通过一定延时施加料液，达到与物料的同步。

其中加料系统现场加料罐还具有加热和保温功能，其温度可根据工艺要求设定，由控制系统自动控制其温度，其温度在40～70℃范围内连续可调，控制精度±5℃。

在生产不同牌号烟丝时，加料参数设置不同，特别是个别牌号加料比例较大，加料开始和结束前，加料泵前的管路缺料开关会出现瞬时缺料报警，泵供流量不足，流量计的瞬时值下降，出现加料不足现象；控制电路会加快泵的运转，又会出现一个加料峰值，波动会反映在中控室微机的加料趋势图中，如下图一：
瞬时的加料波动会不定期出现，在实行烟叶加工后波动出现较为频繁，主要是为了改善卷烟内在质量，如果加料比例偏差大，就会很难保证卷烟产品的内在质量，所以，必须严格控制加料精度。

1.1 加料罐的现状分析
由于设计的原因，现场罐只是临时存储罐，容量大约在50升左右；现场加料罐上的浮球式液位传感器控制香料厨房储存发射层向现场罐供料。

生产过程中，根据物料来量不同，一批物料的加料量大约在200～300升左右。

在第一次向现场罐加满料后，料液含有糖类、酸类和保润剂等成分，具有一定的粘度，料液过滤罐存有空气，加料时，容易使进入管道内的料液混有大量气泡，造成“气阻”现象，管道短时缺料报警，加料出现波动。

1.2 过滤器的现状分析
由香料厨房人工送来的香精香料在过滤器的入口在其轴向中心，出口位于圆周面下，造成过滤器内部分空气被封闭在轴线上部位置，过滤器内料液的实际使用面积只有下侧部分，未充分利用，如下图二：
这部分密闭在过滤器上部压力较大的空气在料液不断流动过程中，距离出口
太近，仅有100mm左右，且正对液面，很可能出现吸空，在吸入管道内产生气穴现象，出现短时缺料报警，引起加料波动。

1.3 料液温度的分析
料液保温的作用一是避免糖液出现结晶，使烟支产生黄斑；二是各种糖料在一定温度下，充分混合，加料时容易被烟叶吸收，以利于均匀加料。

加料罐还具有加热的功能，但在加料量较大而补料量较少的情况下，加热的响应速度不足，料温波动也较常出现，虽然料温波动对加料流量波动不成线性关系，但影响加料的质量和均匀性，而且容易出现沉淀堵塞管口造成故障。

因此，目前加料装置存在缺陷。

2 改造过程
对此，我们对加料装置进行了改造，将原水平式加料罐改为立式非密闭式加料罐，并且具备料液搅拌装置和压差式液位传感器。

这个系统只是增加了料液搅拌装置的本地控制，将浮球式液位传感器改为压差式液位传感器，并利用原旧设备的玻璃管液位计进行人工监测，如下图三。

过滤器改为立式位置后，由于入口位于圆周面上部，加之排气阀的作用，整个过滤器内料液容量增加，过滤器出口与液面距离加大、位置改变，防止齿轮泵吸入端因吸空而出现“气阻”现象；当料液中出现沉淀时，会聚集在过滤器下方，不易堵塞。

同时，若加大料泵的能力，需认真检查过滤器内过滤网清洁状况、管路是否有堵塞或泄漏、喷嘴是否堵塞或料液纯度等，但为了方便清理过滤网，应将过滤网选型稍微小一些。

3改进后的加料系统
在加料系统改造后的使用过程中，加料波动已明显降低，在中控室的加料趋势图上可看到加料精度曲线平稳，根据工艺人员反映，改造后加料波动已大幅下降，料液温度波动也大幅减少，料温得到有效控制。

4结论
通过这次改造，改善了加料系统的波动问题，同时解决了料液温度波动问题，使得加料装置的加料质量和加料均匀性都得到了提高，改造效果十分显著，同时为日后工作积累了一些宝贵经验。

参考文献：
[1]《烟厂制丝设备与工艺》华中科学技术出版社
[2]《全面质量管理》中国质量协会。