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本文作者:張乾王文作者單位:河南中煙有限責(zé)任公司安煙卷煙廠
一、項(xiàng)目背景
烘絲工序是制絲工藝中最重要的環(huán)節(jié)之一,它通過高溫烘炒煙絲,降低來料煙絲的水分,使之達(dá)到成品煙絲工藝設(shè)定的水分值。而烘絲的水分高低直接影響到卷煙成品的水分,進(jìn)而影響卷煙的吸食質(zhì)量。根據(jù)中式卷煙特色工藝分組加工的需要,采取葉絲超級(jí)回潮機(jī)+SH9超熱氣流干燥的加工模式;另外一種為隧道式回潮機(jī)+薄板烘絲機(jī)。
1、存在問題:
安陽卷煙廠制絲車間上述兩種設(shè)備,在生產(chǎn)過程中都存在問題:
(1)薄板烘絲機(jī):生產(chǎn)過程中烘后煙絲水分不均勻,波動(dòng)大,尤其體現(xiàn)在每天第一批煙絲生產(chǎn)過程。收集30個(gè)批次出口水分標(biāo)準(zhǔn)偏差(見下圖),從圖中可以看出物料整體波動(dòng)較大,且20%的批次不能滿足,標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.17的工藝要求。
(2)、高速氣流烘絲機(jī):高速氣流烘絲機(jī)中的超級(jí)回潮機(jī)在生產(chǎn)過程中需要使用85°的熱水,車間目前采用自來水供應(yīng),管路內(nèi)非常容易結(jié)垢,需要經(jīng)常進(jìn)行清洗,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。
2、問題分析:
(1)薄板烘絲機(jī):烘絲機(jī)冷凝水的排放問題尤為重要,一方面會(huì)導(dǎo)致薄板式烘絲機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)積水或排水不及,降低換熱效率,從而造成系統(tǒng)溫度控制的不穩(wěn)定。烘焙效果下降。另一方面積拳對(duì)設(shè)備造成腐蝕,產(chǎn)生積垢,并且會(huì)引發(fā)水錘而損壞設(shè)備。為保證生產(chǎn)質(zhì)量,安陽卷煙廠對(duì)該設(shè)備采用單獨(dú)蒸汽管路,以保證蒸氣壓力的穩(wěn)定。但由于管線過長,造成管路內(nèi)冷凝水過多,再加上冷凝水回收管網(wǎng)背壓過高,冷凝水排放不暢。
(2)高速氣流烘絲機(jī):葉絲超級(jí)回潮過程的穩(wěn)定性對(duì)超熱氣流干燥質(zhì)量有很大的影響,由于加水管路經(jīng)常結(jié)垢,管徑逐漸變細(xì),或者水垢堵塞噴嘴,造成生產(chǎn)質(zhì)量降低。
二、改進(jìn)措施
為了保證兩臺(tái)烘絲機(jī)的正常生產(chǎn),擬設(shè)計(jì)冷凝水收集裝置與生產(chǎn)用水收集裝置,將薄板烘絲機(jī)設(shè)備內(nèi)冷凝水進(jìn)行集中收集,作為生產(chǎn)用水供超級(jí)回潮機(jī)使用,這樣既可以解決薄板烘絲機(jī)冷凝水排放不暢,又能解決超級(jí)回潮機(jī)管路結(jié)垢的問題。
1、冷凝水收集裝置:車間采用的薄板烘絲機(jī)型號(hào)為SH6,其耗氣量為每小時(shí)2200-2700L。在冷凝水排放終端按裝冷凝水收集裝置(見下圖)。系統(tǒng)內(nèi)冷凝水通過2進(jìn)入集冷凝水罐內(nèi),隨著水位的不斷升高當(dāng)水位達(dá)到3時(shí),PLC控制5開啟,將集冷凝水罐內(nèi)的冷凝水排放到冷凝水管網(wǎng)內(nèi),由于齒輪泵的控制,系統(tǒng)內(nèi)的冷凝水將不再受冷凝水管網(wǎng)的背壓影響;當(dāng)水位下降到8時(shí),PLC控制5關(guān)閉。為防止集冷凝水罐內(nèi)產(chǎn)生背壓,阻礙9的排放,在集冷凝水罐上部安裝4,使內(nèi)部壓力與大氣相同。
2、生產(chǎn)用水收集裝置:車間采用的超級(jí)回潮機(jī)WQ35,其每小時(shí)用水量在400–600L,而薄板烘絲機(jī)每小時(shí)產(chǎn)生冷凝水近2000L,基本上能夠滿足3-5批煙絲使用。在烘絲機(jī)冷凝水收集系統(tǒng)后安裝生產(chǎn)用水收集裝置,用于將烘絲機(jī)內(nèi)冷凝水收集到水箱中,供超級(jí)回潮生產(chǎn)使用。在烘絲機(jī)預(yù)熱或者生產(chǎn)過程中,當(dāng)保溫水箱中的水位未達(dá)到11,此時(shí)PLC控制10,接通AC,PLC控制5開動(dòng),將冷凝水收集系統(tǒng)中的冷凝水排放到保溫水箱中,當(dāng)水位達(dá)到或者高于11時(shí),則PLC控制10,接通AB,使冷凝水排放到冷凝水管網(wǎng)中,當(dāng)水位低于12時(shí),將由外部補(bǔ)水系統(tǒng)直接供水。
三、改進(jìn)效果
1、薄板烘絲機(jī):安裝冷凝水收集系統(tǒng)后,技術(shù)人員抽取了改造后30批次的烘后煙絲水分標(biāo)準(zhǔn)偏差,并作控制圖(見下圖):通過上圖可以看出,改造前后烘絲機(jī)出口水分標(biāo)準(zhǔn)偏差明顯提高,平均標(biāo)準(zhǔn)偏差由原來的0.1452提高到0.101,且均滿足小于0.17的工藝要求,同時(shí)其波動(dòng)范圍也明顯減小,產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善。
2、高速氣流烘絲機(jī):安裝生產(chǎn)用水收集裝置后,薄板烘絲機(jī)冷凝水基本能夠滿足超級(jí)回潮機(jī)生產(chǎn)使用,同時(shí)由于冷凝水溫度較高,每月可節(jié)約生產(chǎn)用水20噸,加熱用蒸汽近10000L。上述兩套裝置的研制并應(yīng)用,極大改善了車間兩種烘絲機(jī)的生產(chǎn)狀況,為后工序打下了堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量基礎(chǔ)。