润叶加料雾化介质切换装置的改进

润叶加料雾化介质切换装置的改进
为解决润叶加料工序在生产过程中蒸汽和空压雾化介质手动切换准确率偏低的问题，进行了相关研究与改进。

为消除人为因素对雾化介质切换准确率及同步性的影响，利用外加的设备或装置，使切换过程的工作状态按照规定的模式运行，由自动控制代替人工控制，设计了一套雾化介质自动切换系统。

结果表明，改进后蒸汽和空压雾化介质切换步骤为0，切换同步性由活动前的0提高到100%，空压浪费量也从6.4m3/h降低到0m3/h，实现加料雾化介质切换准确率100% ，消除了潜在的质量隐患，同时节约了空压消耗，提升产品内在质量。

标签：润叶加料；雾化介质；空压；换向装置
润叶加料是卷烟制丝生产过程中重要的关键工序，不但使烟叶增香保润，提高品质，也能使烟叶的含水率、温度满足后续工序的生产要求，近年来，围绕制丝加料加香机优化改进方面的研究较多，加料喷嘴的雾化效果也将直接影响到片烟糖料的吸收效果，针对润叶加料喷嘴雾化角度无法量化等问题，廖和滨等设计了基于表盘的加料喷嘴支架，实现了喷嘴雾化角度的量化控制，有效提高了加料均匀性和稳定性，李奇志利用激光笔的激光束定点使喷嘴快速定位，以保证加料喷嘴在安装前后角度一致，为改善加料效果，前人研究了喷嘴雾化状态及雾化区域、加料系统设置、加料关键工艺参数、滚筒物料填充系数、烟片增温模式、二次加料、不同带料介质、真空加料等对加料均匀性及料液有效利用率的影响，但对润叶加料雾化介质的切换研究，行业内还没有相关的系统文献报道，为此，设计了一套雾化介质的切换装置，以实现蒸汽雾化与空压雾化的自动切换，消除质量隐患，提高加料系统精确性与经济性。

1 存在问题
汉中卷烟厂目前使用的SJ型加料机为昆船制造，其工作原理是当叶片到达加料喷嘴雾化范围时，滚筒前后端的加料阀和雾化阀同时打开，雾化介质蒸汽或压缩空气在设定压力下，经双元喷嘴将料液均匀喷洒在叶片表面，达到均匀加料的目的。

随着高规格牌号在我厂的生产，对加料后叶片温度要求偏低，加料雾化介质需要采用空压气，但设备设计之初只考虑传统的蒸汽雾化料液模式，未考虑空压雾化料液，为此技术人员增设手动控制空压雾化料液功能（图1）。

受人为因素制约，不同的人切换雾化介质准确率有所不同，熟练度高的工人不易发生切换失误现象，而操作熟练度一般的工人却容易产生切换失误，导致切换准确率偏低，手动控制雾化介质切换失误会造成叶片温度超标，严重时料液无法雾化，为了防止切换失误，操作人员经常在工单下达后，提前开启空压手动切换截止阀，在设备停机后滞后关闭空压手动切换截止阀，造成空压消耗浪费。

2 设计方法
在现有系统基础上，根据设备工作原理，设计料液雾化介质自动切换系统，
考虑到空压雾化和蒸汽雾化的控制原理相同，只是介质不同。

可以将打开蒸汽雾化阀的气源信号进行分流，在空压雾化时将气源分流空压雾化阀上，在蒸汽雾化时气源流向保持不变。

2.1 自动切换装置的布局
换向装置2安装于加料筒进口支架上，见图2。

用8mm空压管3从阀岛1上新增接口处与换向装置的执行机构连接，换向装置2的出气口分别连接蒸汽雾化的气动薄膜阀4和空压雾化的气动角座阀5，换向装置2的进气口分别与阀岛1的加料雾化气源连接。

各牌号所需加料雾化介质同生产工单绑定，在工单下达后，系统自动识别雾化介质。

当空压雾化时，阀岛1新接气源接通，驱动换向装置2切换流向，雾化气源将气动角座阀5打开。

当蒸汽雾化时，阀岛1新接气源断开，换向装置2流向不变，雾化气源将气动薄膜阀4打开。

2.2 自动切换装置的组成部件
改进后的切换装置（见图2）由阀岛1、切换装置2、用于蒸汽雾化的气动薄膜阀两组4、用于空压雾化的气动角座阀两组5；阀岛1上设置有气源接口与信号接口；换向装置2由结构相同的两台L型单作用气动三通球阀组合而成（见图3）；气动三通球阀上设置有驱动装置（见图4）；驱动装置上设置有驱动信号连接口；气动薄膜阀组包括两个气动薄膜阀4；气动角座阀组包括两个气动角座阀5；驱动信号连接口与信号接口通过空压气管连接；气动三通球阀上设置有两个出气口与一个进气口；气动三通球阀中的一个出气口与气动薄膜阀组中的一个气动薄膜阀4连接，另一个出气口与气动角座阀组中的一个气动角座阀5连接；气动三通球阀的进气口通过空压气管与阀岛上雾化料液的气源接口连接；气动角座阀5后端还设置有空气减压阀；气动薄膜4、气动角座阀5与气动三通球阀的出气口通过空压气管连接；空压气管3内径为8mm。

2.3 驱动气源信号与工单关联设计
将空压雾化介质程序识别代码设定为1，将蒸汽雾化介质程序识别代码设定为0，生产牌号工单下达后，程序识别加料雾化介质代码，当YT602段SJ148加料机YSKQYSLY.F_CV=1时，阀岛新接气源接通，气源驱动换向装置换向，程序执行空压雾化料液；当YT602段SJ148加料机YSKQYSLY.F_CV=0时，阀岛新接气源断开，换向装置流向不变，程序执行蒸汽雾化料液。

控制流程见图6。

3 改进效果
为检验改进后实施效果是否达到设计要求，针对284批不同牌号雾化介质切换情况进行统计，切换步骤为0，切换同步性由活动前的0提高到100%，空压浪费量也从6.4m3/h降低到0，实现了加料雾化介质的自动切换，有效提高了切换准确率和同步性，杜绝了操作人员出差错的概率，消除了潜在的质量隐患，达到了精益质量改善得目的。

同时节约了空压消耗。

4 结语
该改进方法提供了采用气动控制的构思，减少切换步骤、提高切换准确率和切换时间同步性的自动切换系统。

用自动控制代替人工控制，指定料罐后能自动切换雾化介质，减轻工人的劳动强度，避免了质量隐患；应不同雾化介质的切换操作，制作简单，成本低廉，该方法可应用于制丝生产线及其他相似结构改进与推广。

参考文献：
[1]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京：中央文献出版社，2003.
[2]廖和滨，陈庆平，张志阳，等.润叶加料喷嘴固定支架装置的改进[J].烟草科技，2013（5）：22-24.
[3]李奇志.双介质喷嘴拆后安装角度还原性差的问题解决[J].上海烟草，2011（1）：35-36.
[4]廖惠云，张映，郝喜良.卷烟制丝加料工序均匀性的评价与控制[J].烟草科技，2008（8）：5-7+21.
[5]李向东.制丝工艺加料均匀性分析[J].烟草科学研究，2003（4）：38-40.
[6]刘泽，何邦华，陈林，等.基于料液施加效果的加料工序关键工艺参数优化[J].煙草科技，2015（4）：71-75.。