SAM型貯葉柜出料尾料現象的原因分析及改造

摘要：為降低SAM型貯葉柜尾料現象，通過充分研究貯柜的設計原理及結構特性，從貯柜葉片來料、撥料輥、貯柜底帶輸送裝置三個方面分析了貯柜產生尾料的原因，并提出了相應的改進方法，有效地降低了尾料對葉片工藝質量的影響，提升了設備作業效率，節約了能源，促進了企業生產力的提高。

關鍵詞：SAM貯柜；出料尾料；葉片改造

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0070-02

秦皇島煙草機械集團公司生產的SAM型貯柜通常用于煙草制絲線、復烤線、CO2線、白肋煙線貯存物料（包括貯葉、配葉、貯梗、貯絲）；其主要作用是使葉、絲、梗的水分、溫度或者料液混合均勻，讓植物纖維組織充分吸收，并調節工藝設備生產能力，均衡生產，以滿足制絲工藝要求，保證制絲成品質量。貯柜尾料的存在直接影響到后續工序煙片的質量穩定，如潤葉回潮出口葉片的水分和溫度超高、切絲機容易跑片、切絲寬度不夠穩定等。分析尾料產生的原因，制定相應的改進措施，應用PLC和WICC技術等多種手段，實現對貯柜的尾料的消減，提升后續工序的作業效率。

1 現狀分析

2 問題原因分析

2.1 原因分析

貯柜的尾料現象，究其原因是貯柜設計得不夠完善，主要分析如下：

2.1.1 當貯柜貯有物料時，由于物料滿載，對貯柜兩側形成一定的擠壓。而在進行出料動作時，貯柜底帶載著物料向出料端輸送，根據牛頓第三定律，力的作用力與反作用力，物料不可避免被拉長，具體受力分析見圖1。

2.1.2 考慮到貯葉前段工序一是經過了松散回潮機的增溫增濕，二是經過了加料機加入了相應的糖料。葉片在貯存過程已經與貯柜壁形成了一定的粘性，同樣增加了摩擦力，直接延長了物料輸送時間。

2.1.3 由于貯葉柜物料高度一般為60cm上下，但撥料輥與貯柜只有間隙約5cm，而料輥轉向是向柜的內側翻滾，需要較長的時間把尾料從高度60cm的厚度撥至5cm，這間接導致了物料長度的加長。

2.1.4 物料在源源不斷地輸出的過程中，貯柜兩側板的接縫不可能很平直，這就造成柜內物料受貯柜兩側板的接縫影響，在貯柜側板處也會把物料托散，形成尾料。

由于上述因素的存在最終導致了尾料的形成，貯柜后續設備低流量的運行，此段時間設備運作業效率極其低下，且能源浪費。我們以遵煙廠實際情況得知：在出料不作任何改變的情況下，經掐表計算還需七分半鐘左右才能出完這些物料（尾料）。

2.2 導致后果及影響

2.2.1 工藝質量的穩定是企業產品的生命線，由于尾料的現象存在，貯柜出料時間不僅被大大拉長而且出料量非常稀少，直接影響到后續工序煙片的質量穩定，如潤葉回潮出口葉片的水分和溫度超高、切絲機容易跑片、切絲寬度不夠穩定等。

2.2.2 尾料出料時間過長、過稀導致后續工序（參見工藝流程及圖3）諸如：振槽、皮帶機、潤葉機、提升機爬、篩分機等多個設備工作時間延長，浪費了大量的能源，不符合《中華人民共和國節約能源法》對節能減排的方針政策。通過現場調查在這七分半鐘的等待時間里，后續被影響的設備總裝機容量達到近44kW（詳見圖3），耗損的能源達到5.5度/柜。我們以每月工作22天、每天出柜量十二柜計算、耗損在這尾料上的能源每年達到17424度電，這相當于燃燒標準煤的6.8噸，增加廢氣排放6.8萬立方廢氣（主要成份SO2）、1.366噸煙塵。

3 改進方案

3.1 電氣方面

第一步：尾料確定：借助PLC和WINCC控制技術，增加對貯柜的物料容量判定功能，基本原理可描述為：通過增加光電檢測開關對貯柜底帶橫擔（見圖4）進行統計計數，以秦皇島研制的GPTXB型貯柜為例，其貯柜底帶橫擔從物料進端至出端共計有200根整，并以此作為計算物料存儲的容量標識。當貯柜料滿開始啟動出料時光電開始倒計數（料滿為100%），當物料輸送快完畢時以物料尾部斜坡拐點作為尾料啟動判定點。經測算該拐點為正當物料出料剩余2%左右發生位置，故當PLC計數模塊計算到剩余2%時觸發“尾料確定”輸出命令。

第二步：尾料確定后通過PLC對貯柜的底帶變頻器頻率進行控制，一般來說貯柜底帶變頻器頻率為25Hz左右，最大工作頻率為50Hz，因此速度提升可最大達到100%，同時為提升對尾料處理的判定可靠性，還可利用柜子原有的料空光電共同參與對尾料的啟動控制。料空、料滿光電位置如圖2所示。

第三步：增加一正反轉電路控制撥料輥的方向，并在在尾料確定觸發其啟動，讓其往外撥料，加速物料出料。

3.2 機械方面

在貯柜出口約3m左右貯柜兩側高度的三分之一處（見圖1所示）添加一組空壓管路并利用一轉角接頭對準斜下方的尾料進行吹射，加速對物料吹出。空壓開關由電磁閥控制，并引入到相應PLC模塊參與控制，當物料在進行到物料尾料確定時正式啟動空壓，為確?？諌捍笮『线m，增設一減壓閥進行控制。

3.3 管理方面

建立健全貯柜衛生保養制度，落實責任到人，每個貯葉柜的貯存量不應超出規定，貯葉高度不大于1300mm，貯柜底帶不得有殘留。應定期對貯葉柜進行清洗，防止發生霉變，防止物料粘連柜壁。

3.4 測試效果

經試驗貯葉柜在進行改造后，尾料出料速度得以快速提高，出料速度由原來的0.35m/s上升至0.7m/s。且由于壓空的吹射作用，節約出了約80%的出料時間，降低了能耗，穩定了后續工序對葉片的工藝要求，保證了生產的連續性和質量穩定性。

4 結語

通過改變貯柜底帶變頻器的頻率、改變撥料輥的轉向、增設空壓管理吹射、加強設備衛生保養等措施，對比原有的貯柜出料情況，現有的改造對設備的作業效率得到了提高，節約了能源，并對后續工序的葉片質量穩定起到了積極作用。

參考文獻

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作者簡介：彭敏（1984—），男，江西人，貴州中煙工業有限責任公司遵義卷煙廠一車間注冊安全工程師，在職研究生，研究方向：煙草電氣設備管理。