梗丝加料环节水分精确控制系统改造设计
（1.450000 河南中烟工业有限责任公司 河南 郑州）（2.450002 河南农业大学 河南 郑州）
【摘 要】以提高梗丝加料环节水分精确控制为目的，提出了当前设备存在的问题和解决问题的思路，通过喂料机料仓及加料机加水系统涉及的软硬件改造升级，实现了梗丝加料水分偏差的明显降低，且改造后系统运行效率有所提升。
【关键词】梗丝加料；水分；精确控制
引言
梗丝加料是卷烟制丝车间梗丝生产线的重要生产环节，添加的物料对于卷烟燃烧性、防腐性、吸味等有重要影响。
该环节还需对梗丝水分进行精确控制，以便于在随后工序中获得较好的梗丝膨胀效果，这对于梗丝填充值、梗丝合格率有间接决定作用，同时对于企业降本增效意义重大。
为保证卷烟产品质量，卷烟工艺规范中对于加料后梗丝含水率及其允差、温度、加料精度等有着严格的工艺要求。
梗丝加料任务主要由梗丝加料机完成。喂料机作为辅助设备、紧挨着加料机，为加料机提供稳定、可控、准确的流量，以缓解波动流量与加料机响应滞后效应之间的矛盾。车间目前使用的梗丝喂料机料仓小、经过加料机后梗丝水分波动大，难以满足精确控制、降本增效的发展需求。
1?喂料机改造
1.1 原因分析
喂料机料仓小，不能满足前后工序要求。料仓容积不足造成：1、梗丝加料机易断流。梗加料机断流不仅造成梗加料不稳，加料精度不高，也造成梗加料出口水分控制困难。
2、喂料仓布料不均或高低不均，光电开关不清洁误动作，经常使提升机进料端挂料提不上去，造成电子秤断料从而使后续设备断流，严重影响加工工艺加湿和干燥水分等。因此改进喂料机料仓是调整的一个前提条件。
1.2 改进方案
（1）加长喂料机料仓，增加储料量，使料仓的储存能力将增加30%以上。相关机械设备都进行加长配套，原有布料小车进行位置调整使用。
（2）对喂料机布料小车的改进完善。调高铺料高度检测位置和后退时间，提高存储量，使布料更平稳均匀，不出现波峰和波谷，使水分得到充分均衡。
（3）对喂料机出料系统的改进。在喂料机上选择一个高度安装漫反射光电开关，通过调整光电开关距离使提升机进料端达到一定高度时能停止喂料机底带。
（4）运行信号及数据传输设计。将电子秤上计量管的高料位光电开关信号、原先启停底带的光电开关信号，在程序中并联再与提升机信号串联用于起动喂料机底带，同时在程序中串联上新加光电开关信号用于停止喂料机底带。这样不管原光电开关是否有物料遮挡或其他原因，只要计量管高料位没物料遮挡底带就一直送料，不会出现断流现象。当物料达到一定高度，通过新加光电开关使底带停止，不会因启动光电管误动作和其他因素造成堵料现象。
1.3 改进效果分析
改进后设备运行稳定，加料机进料端水分仪波动较小，水分也更加均匀，不再出现生产过程中电子秤断料、堵料现象，提高了后续梗加料机加湿和水分控制的效果，提高了工艺指标（特别是气流干燥机的Cpk提高了0.15个点），同时减小了操作人员的劳动强度等。
2?梗丝加料机加水系统改造
2.1原因分析
原有梗加料加水系统是由带阀门定位器的气动薄膜阀控制，由体积流量计检测加水量，造成检测不准，气动薄膜阀控制加水量忽大忽小，加水不均匀，水分波动大。需对梗加料加水系统进行改进，并调节出口皮带输送机的运行速度，实现更精确地控制加水量，提高梗丝水分稳定性。
加料机出口水分仪检测斜皮带上的梗丝，由于斜皮带运行速度快，梗丝流量又少造成斜皮带上物料薄而不均，有时会有漏白现象，这样出口水分仪检测到的水分就不准，加水量不准确，更为重要的是加料机滚筒短，速度较快，新加的料液和新加的水分来不及被物料吸收，如果出料长皮带仍以50Hz运行，料液和新加的水分仍不能被物料吸收和平衡。
2.2 改进方案
（1）重新设计梗丝加料机加水系统。新系统由流量计、三联柱塞泵、加水罐和管路等组成。
（2）提升加水系统的反应速度。用质量流量计替换原来的体积流量计；通过变频器对三联柱塞泵进行控制；喷嘴并联处原加水管路系统和新加水管路系统通过两个手动截止阀并联，便于加水系统出现异常时可快速转换；喷嘴处雾化水系统由原来的压缩空气引射改为蒸汽引射，利用蒸汽对雾化水进行加热，便于水分吸收，而储水罐的水有一定温度，也便于物料对水分的吸收；梗加料机加水罐按设定温度进行加热。
（3）增强加水效果即时反馈及其准确性。减小加料机滚筒运行速度，经多次试验最后确定，滚筒变频器由原来的50Hz减少为40Hz，长斜皮带加装变频器，经多次试验最后确定，新加变频器由原来的50Hz减少为30Hz。
2.3 改进效果分析
设备改进调试后，由设备员及工艺员对实施效果进行了验收，新改进的系统布置与安装符合现场要求。连续两批次加工处理，得到的加料机出口处，梗丝水分实时检测结果，进一步分析结果得知，两批次物料水分（%）分别为35.86±0.10和35.80±0.10，CpK分别为1.41和1.52，而改进前统计水分为36.05±0.20，CpK为1.10。可见通过改造使得梗加料机出口水分更加精准稳定，设备效率也得到显著提升。
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