提高氣流干燥出口水分控制研究

摘要：通過在氣流干燥過程中組成恒流量控制系統(tǒng)、改造物料輸送振槽、改進出料氣鎖驅動系統(tǒng)，有效提高了氣流干燥水分控制水平。

關鍵詞：氣流干燥；水分控制；改進

中圖分類號：TS43 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712（2012）20-0056-01

隨著卷煙加工特色工藝的深入研究，分組加工技術應用越來越廣[1]。目前，制絲線葉絲處理段多數采用分組加工工藝，針對不同配方分別采用薄板干燥和氣流干燥系統(tǒng)。氣流干燥是一種連續(xù)式高效固體流態(tài)化的干燥方法，也稱瞬間干燥，是使加熱介質（既是載熱體也是載濕體，如空氣）與待干燥的固體物料直接接觸的過程。物料懸浮于氣流中，加熱介質以對流傳熱方式將熱量傳給物料，使物料中的部分水分汽化，從而獲得一定濕含量的固體產品[2]。本文以國內一家卷煙廠為實例，針對氣流干燥系統(tǒng)出口水分控制進行研究，旨在提高出口水分控制水平。

一、存在問題

卷煙廠氣流干燥系統(tǒng)采用高溫管式葉絲膨脹系統(tǒng)（氣流干燥），但在使用過程中發(fā)現其出口水分波動較大，過程能力指數偏低。

二、原因分析

通過現場調查分析，造成出口水分不穩(wěn)定的因素主要表現在以下幾個方面：

（一）由于葉絲在干燥系統(tǒng)內部存留時間只有5-8秒鐘，因此控制干燥系統(tǒng)入口流量和物料流量均勻性對干燥效果和控制水平起著重要作用。調查發(fā)現，氣流干燥機入口物料流量波動較大，而且在該工序沒有流量計量和控制裝置，只是通過計量管和皮帶機相結合粗放式的流量控制模式，隨著工藝指標控制越來越嚴格，這種粗放式控制模式遠遠不能達到精細化加工要求。

（二）落料器入口振動輸送機輸送能力有時也達不到生產要求。

（三）物料輸送速度偏低以及采用氣鎖進料等問題，集中造成氣流干燥出口穩(wěn)定性偏低，控制水平相對其他工序較差。

三、改進思路

針對以上問題，我們考慮對氣流干燥入口設備及其控制系統(tǒng)進行改造，主要包括改進干燥入口流量控制方式、改造氣流干燥入口物料輸送振槽、提高干燥系統(tǒng)進料氣鎖運行速度。

四、具體措施實施

（一）干燥入口流量控制方式改進。在氣流干燥前，物料經滾筒式葉絲回潮后通過喂料機和定量帶為干燥系統(tǒng)供料，采用該方式雖然進入干燥系統(tǒng)物料流量得到一定控制，但由于不同物料密度或計量管內物料高度不同，對物料流量均勻性產生很大影響。我們通過對設備改造，組成有喂料機、計量管和控制型電子皮帶秤的恒流量控制系統(tǒng)，對進入氣流干燥系統(tǒng)物料流量進行控制，保持物料進入干燥系統(tǒng)流量穩(wěn)定，提高氣流干燥系統(tǒng)工作穩(wěn)定性（見圖一）。

（二）對氣流干燥入口物料輸送振槽進行改造。氣流干燥前振槽由于設計原因，物料在輸送過程中運行速度較慢，同時物料運行過程中存在走偏現象，我們通過對入口振槽進行改造，更換振槽發(fā)動器偏心距，提高振槽振幅，同時加大電機皮帶輪，在保證電機功率滿足要求的條件下盡可能提高振槽物料輸送速度。同時為保證物料在振槽上運行均勻，防止由于物料水分較大，在振動輸送造成煙絲結團、走偏現象，我們在振槽內部安裝多處導料和松散裝置，進一步提高物料在輸送過程中的松散度（見圖二）。

（三）提高干燥系統(tǒng)進料氣鎖運行速度。由于氣流干燥系統(tǒng)要求在相對密閉環(huán)境中完成煙絲干燥，在其進、出料處安裝進、出氣鎖，以防止空氣進入，但由于氣鎖特點是轉速越慢卸料連續(xù)性越差，使進、出干燥系統(tǒng)的物料處于一種非連續(xù)和均勻的狀態(tài)，造成物料在干燥系統(tǒng)內易結團，干燥后水分不均。針對這一問題，我們通過設備改進，改變進出料氣鎖驅動系統(tǒng)傳動比，并且增加變頻器，實現氣鎖速度可調，通過試驗逐步提高氣鎖運行速度，在不影響設備各項指標前提下盡可能增加物料進、出干燥系統(tǒng)的連續(xù)性，以提高干燥系統(tǒng)控制水平，改造后進出料氣鎖運行速度提高30%左右（見圖三）。

五、改造效果

經過以上改造后，物料流量穩(wěn)定性和均勻性均得到很大改善，氣流干燥水分控制水平得到很大提高。干燥出口水分標準偏差由0.40%提高到0.17%以內，過程能力指數達到了1.50以上，實現氣流干燥系統(tǒng)指標可控。

參考文獻：

[1]何金華，李亞，張超.葉絲氣流干燥機過程控制參數優(yōu)化設計[J].安徽科技，2009，1：53-54.

[2]丁美宙，王宏生.氣流干燥在煙草加工中的應用研究進展[J].煙草科技，2005，9：9-13.