論閃蒸流化床設備改進在卷煙制梗絲加工中的應用

張世強 朱 磊

（河南中煙工業有限責任公司洛陽卷煙廠，河南 洛陽 471003）

洛陽卷煙廠梗絲膨脹系統采用的是江蘇智思機械有限公司生產的SH84型閃蒸流化床，作用是將梗絲進行高溫膨化和干燥定形，保證梗絲水分穩定和膨化填充效果。

該套設備工作原理是：待處理的梗絲經進料氣鎖進入文氏管入口,同時飽和蒸汽經噴嘴噴射將物料吹入文氏管并充分混合,在蒸汽的壓力和溫度的共同作用下，在極短的時間內將梗絲內部水分子的汽化分壓和溫度提高到一定程度。當物料從文氏管噴出的瞬間體積突然擴大、周圍壓力突然下降。這時梗絲內部的汽化分壓遠遠高于周圍的環境氣壓，達到閃蒸的條件，水份劇烈蒸發，梗絲的纖維組織也因此獲得充分膨脹。經分料器使梗絲與蒸汽分離，進入下一臺配套設備——流化干燥機，進行烘干冷卻定形。

1 存在問題及分析

1.1 流化床進口振槽物料中混有濕團梗絲

分析原因為閃蒸機蒸汽質量不穩定、閃蒸出口卸料罩內壁滴冷凝水，造成進口振槽物料中混有濕團梗絲。

1.2 流化床內部截面物料分布不均勻，導致左、中、右三側水分出現偏差

分析原因為流化床進口物料分布不均勻，膨脹和干燥區只有閃蒸出口振槽上只裝了一塊導流隔板，不能均勻分布物料。從干燥出口看，截面物料右側較少，中間和左側較多，倒流隔板角度過小，導致右側干燥后梗絲含水率低，三側水份不一致。

1.3 物料懸浮狀態差,梗絲翻轉不足

經觀察測試，原因為三個區風力不匹配，有渦流現象，造成懸浮狀態的梗絲比例不足20%，導致出口梗絲上層和下層含水率不足12%，而中間含水率達到14%以上。

1.4 設備自控系統靈敏性差

做為出口梗絲含水率控制的主要單元，干燥二區的熱風溫度反應較慢，導致出口梗絲含水率偏小。

2 改進措施

為解決以上存在的問題，通過深入調查、分析研究和技術交流，需對設備進行技術改進，才能有效避免。

2.1-1汽水分離器及排水系統

2.1 針對蒸汽質量不穩定問題，采取在閃蒸機蒸汽系統上增加一級汽水分離器及排水系統，降低蒸汽汽中含水量，達到穩定介質質量的目的；關于閃蒸機出口卸料罩內壁滴冷凝水問題，采取在卸料罩內加裝冷凝水導流槽結構，避免滴冷凝水，形成濕團梗絲；

2.2 針對流化床內部截面物料分布不均勻問題，在流化床進口振槽上又加裝了一道導流隔板，形成兩次的物料分流疏導；同時將導流隔板的角度有原來的120度調整到145度，增加物料分流區域，提高流化床鋪料的均勻性，使左、中、右水份偏差明顯得到改善。

2.3 針對床體內物料懸浮狀態差問題，將熱風管道的分區做了改進，在風室內加裝了調風板，使寬度方向上由原來分成的三個區，增加到了六個區，并且使每個區都采用單個風門進行調節。同時將干燥一、二、三區的熱風電機頻率分別為42Hz、38 Hz和38 Hz，使物料在流化過程中達到了理想的懸浮狀態，穩定了流化床出料口的梗絲水份。

2.4 針對設備自控系統靈敏性差，出口水分不穩定問題，對控制反饋時間進行了改進。SH84流化床干燥機干燥分三個區。干燥一、三區具有熱風溫度自動控制功能，而干燥二區具有蒸汽壓力自動調節功能和熱風溫度跟隨控制功能。一、三區的控制回路由溫度傳感器和蒸汽薄膜調節閥作為測控元件，通過PID控制模塊來實現對熱風溫度的人為設定和恒溫控制。由于二區比較重要，故設置了雙級PID控制回路：一是由壓力傳感器和蒸汽薄膜調節閥作為測控元件，實現對加熱器蒸汽壓力的人為設定和控制，以期為二區加熱器提供一個穩定的工作條件；二是由出料水分儀和伺服氣缸作為測控元件，伺服氣缸反饋的時間較慢，控制不靈敏。通過縮短信號的反饋時間，使冷熱風配比與熱風溫度的調節達到同步，從而實現梗絲出料水分的自動控制。通過改進，目前采用的前后反饋兼顧的控制方法，使水份在±0.5%控制范圍內的合格率達到了91%以上。

3 取得效果

通過對設備進行技術改進，取得了以下效果：

①閃蒸機蒸汽質量穩定性達到99%，出口卸料罩沒有滴冷凝水現象，杜絕了濕團梗絲的出現。

②流化床進口振槽左、中、右三側物料分布厚度允差在0.2毫米以內，鋪料更加均勻一致。

③改進控制方法后，流化床出口端面三點極差合格率由改進前的87.5%提高到改進后91%，梗絲加工質量明顯得到改觀，提高了制梗絲加工水平。

4 結束語

通過對閃蒸流化床設備進行技術改進和參數改進，解決了制梗絲加工中梗絲水份不穩定、出口合格率低的問題，提高梗絲的在線加工質量，合格率由改進前的87.5%提高到改進后91%，同時在省內多家煙廠進行推廣應用，取得了良好的社會效益和經濟效益。

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