梗絲加料流量計管路防堵塞系統的改進

熊海鷹　鄧秋生

（江西中煙工業有限責任公司南昌卷煙廠，江西南昌　330029）

梗絲加料流量計管路防堵塞系統的改進

熊海鷹鄧秋生

（江西中煙工業有限責任公司南昌卷煙廠，江西南昌330029）

梗絲加料是制絲工藝的關鍵工序，通過梗絲加料以改善煙絲的燃吸品質和物理性能。梗料因其特殊的配方組成，容易引起生產過程中管路及流量計的堵塞。針對梗絲加料管路及流量計易堵塞的現象，從梗絲加料系統工作原理、梗絲加料管路系統組成、梗絲加料過濾器結構、梗絲流量計結構等方面進行分析，探討解決辦法，對梗絲加料流量計管路系統進行防堵塞改進，有效保證梗絲加料管路及流量計的暢通，保證加料過程的穩定，爭取達到梗絲加料流量計堵塞頻次為0。

梗絲加料流量計防堵塞

梗絲加料機是卷煙制絲生產線的關鍵設備，其主要用途是對切絲后的梗絲進行加料，使其達到工藝要求。

梗料因其特殊的配方組成，容易產生懸浮狀顆粒物質，形成沉淀，堆積于缸體、管壁、流量計等處，引起生產過程中管路及流量計的堵塞，從而造成斷料、加料流量波動等現象。而梗絲加料工序是制絲加工工藝中的特殊環節，其加工過程的穩定性及加料精度直接影響產品內在質量的穩定性，通過梗絲加料流量計管路防堵塞系統的改進，將有效的解決梗絲加料流量計的堵塞問題，確保梗絲加料過程的穩定。

1　梗絲加料系統工作原理

我廠梗絲加料機是由昆船公司生產的SJ1516-NC型梗絲加料機。SJ1516-NC型加料機主要用于梗絲處理線上，對梗絲進行加料、增溫和增濕處理，以滿足后續的制絲工藝要求。

梗絲加料管路系統（見圖1），其工作原理如下：

圖1　

生產時，梗絲料罐的出料閥7得電呈角通，即AC通，料液流出，經過過濾器9、料液檢測器12，由計量泵13泵出；此時，加料旁路氣動球閥16呈關閉狀態，加料主路氣動球閥15得電呈打開狀態，由計量泵13泵出的料液，經過氣動球閥15，再通過流量計17計量，到達加料噴嘴閥21；此時，加料噴嘴三通球閥21不得電呈直通，即BC通，料液經蒸汽霧化通過雙聯噴嘴22均勻地對梗絲施加料液。生產結束后，點擊“回料啟/停”，進行回料、清洗、吹掃程序。首先進行回料。氣動球閥6得電呈直通；梗絲料罐的出料三通球閥7失電呈直通，即BC通；加料旁路氣動球閥16和加料主路氣動球閥15得電呈打開狀態；加料噴嘴三通球閥21得電呈角通，即BA通；回料三通球閥23也得電呈角通，即CA通。空壓經過手動球閥4、過濾器5、氣動球閥6、出料三通球閥7、過濾器9，分為兩路，一路經過加料旁路氣動球閥16；另一路經過計量泵13、氣動球閥15、流量計17；兩路合并，經過手動球閥19、加料噴嘴三通球閥21、回料三通球閥23，將料液吹回料罐。

接著，進行管路清洗。氣動球閥6失電呈關閉狀態，回料三通球閥23失電呈直通，即CB通，同時，氣動球閥3得電呈直通；其他閥門保持原狀態。自來水經過手動球閥1、過濾器2、氣動球閥3、出料三通球閥7、過濾器9，分為兩路，一路經過加料旁路氣動球閥16；另一路經過計量泵13、氣動球閥15、流量計17；兩路合并，經過手動球閥19、加料噴嘴三通球閥21、回料三通球閥23，最后清洗水至下水道排出。

最后，用空壓進行吹掃。氣動球閥6得電呈直通，同時，氣動球閥3失電呈關閉狀態；其他閥門保持原狀態。空壓將管路存留的清洗水吹至下水道。

2　梗絲加料機存在的主要問題

近幾年，隨著梗絲生產量的加大，以及外加工品牌（雙喜、紅塔山等）的增多，梗絲加料機故障明顯增多，主要出現在加料管路系統，其存在以下主要問題：

（1）梗絲流量計堵塞頻繁，平均每月出現1次堵塞現象，嚴重影響加料精度。

（2）梗絲流量計堵塞后，清理疏通困難，為此，先后更換了四臺流量計（每臺價值三萬多元）。

（3）加料管路容易結垢，影響管路通暢性。

3　淺析問題的原因

（1）梗料因其特殊的配方組成，容易產生懸浮狀顆粒物質，形成沉淀，堆積于缸體、管壁、過濾器、計量泵、流量計等處，引起生產過程中管路及流量計的堵塞，從而造成斷料、加料流量波動等現象。

（2）梗絲加料過濾器為臥式過濾器，內徑為Φ80mm，長度為400mm。由于內徑較小且較深，故內部容易結垢，不易清洗，易造成過流量計堵塞。（見圖2）

（3）梗絲流量計為SIEMENS MASS 2100型質量流量計，其是一臺高精度的質量流量計，可有效保證梗絲加料的過程精度。可是梗加料流量計一直面臨著一個難題——流量計容易堵塞，且堵塞后，清理疏通困難。

圖2　

圖3　

通過對流量計結構進行分析，發現流量計的管孔直徑非常小，只有2mm左右（見圖3）。流量計堵塞后，往往采用以下方法進行疏通：

方法一，用酒精浸泡堵塞的流量計，然后利用空壓疏通；

方法二，采用設備科計量室的液壓裝置對流量計進行擠壓疏通。

上述方法存在以下缺陷：1）操作起來比較困難，必須從加料管路上拆卸下來，而且是被動維修，只有出現堵塞，才進行維修，這樣就大大地影響了維修效率和生產加料精度的穩定性。2）上述方法有可能造成流量計徹底堵塞死，最后只有解體報廢。

（4）梗絲加料管路設計不夠合理，即梗絲加料管路設有加料旁路。在進行回料、清洗、吹掃的程序中，造成空壓、清洗水大部分從加料旁路通過，而流量計由于內徑較小，故空壓、清洗水通過的較少，導致流量計清洗和吹掃的不徹底。（見圖1）

（5）回料、清洗、吹掃的程序設計不夠合理，即回料、清洗、吹掃的時間設置不合理。程序中，空壓吹回料設置為2分鐘、清洗30秒、吹掃2分50秒。

我們在清洗水至下水道的管路上增設了污水口視盅5（見圖5），便于觀察管路工作狀況。通過細致觀察，我們發現在執行回料、清洗、吹掃的程序時，在第一步回料過程中，料罐的回料管口始終有料液吹出。在第二步清洗過程中，流量計始終沒有顯示，且清洗快結束時，污水口視盅5沒有清洗水流出；在第三步吹掃過程中，污水口視盅5始終有清洗水吹出。

圖4　

圖5　

上述現象說明，程序設計存在3個問題：1）由于在第一步回料過程中，回料時間設置較短，沒有徹底吹掃干凈加料管路，故在第一步回料過程中，料罐的回料管口始終有料液吹出，同時造成管路損耗較大。2）在第二步清洗過程中，清洗水基本沒有經過流量計，清洗水全部在清洗加料旁路；同時，由于清洗時間設置較短，沒有完全清洗到回料管路，故清洗快結束時，污水口視盅5沒有清洗水流出。這樣導致流量計堵塞的可能性增大。3）由于在第三步吹掃過程中，吹掃時間設置較短，空壓沒有徹底吹掃干凈加料管路，故在第三步吹掃過程中，污水口視盅5始終有清洗水吹出。

（6）冷水清洗管路及流量計效果不佳，容易形成積垢。一般生產時，梗料溫度為60°C左右，其流動性較好。當生產完后，進行回料、清洗、吹掃程序時，由于采用的是冷水清洗，使得加料管路及流量計內壁的殘留料液迅速降溫，形成一層料液粘膜附著在管路及流量計的內壁上，隨著時間的推移，料液粘膜不斷變厚變硬，最后造成堵塞。

4　探討解決辦法

針對上述的問題和原因分析，我們于2011年4月組成技術攻關團隊對這一難題進行攻關。

圖6　

技術攻關團隊先后進行了五次加料管路系統改造 、二次程序修改和改進、多次測試和跟蹤。目前，基本達到預期目標，流量計堵塞問題得到徹底解決，有效保證了加料過程精度。

現將我們的具體做法，介紹如下：

4.1設計并改造加料管路系統

（1）去掉加料旁路，保證清洗和吹掃時有效清潔流量計；

（2）將臥式料液過濾器更換為立式料液過濾器，便于維護和保養；（見圖4）

（3）在各關鍵部位增設視盅，便于觀察加料和清洗等工作狀況；

（4）在清洗水入口處增設電熱水器，保證有足夠的熱水對管路進行清洗，并保證管路內部清潔。

4.2設計三級清洗程序，并修改回料、清洗、吹掃的時間設置（見圖5）

（1）將第一步回料的時間，由原來的2分鐘延長至4分鐘，保證料液徹底回收，降低料液損耗；

（2）將第三步吹掃的時間，由原來的2分鐘50秒延長至4分鐘，保證吹掃徹底；

（3）將第二步清洗程序改為三級清洗，即第一級清洗，重點清洗料液過濾器；第二級清洗，重點清洗流量計；第三級清洗，重點清洗回料管路。通過三級清洗，保證管路和流量計的通暢性。

同時，將原來清洗時間30秒延長至6分鐘，即每級清洗時間各為2分鐘，保證充分清洗。

通過上述的改造，加料管路系統得到明顯優化，特別是采用了專利技術三級清洗程序后，管路內部和流量計、計量泵、過濾器等得到了充分的清洗（見圖6）；通過觀察流量計后的視盅2，可以有效判斷其內部清潔狀況。同時由于采用了熱水清洗，有效保證了清洗的潔凈程度，基本做到了加料管路系統的免維護。

5　結語

通過上面的論述分析，造成梗絲加料流量計堵塞的主要原因有四點：一是梗料因其特殊的配方組成，容易產生懸浮狀顆粒物質，形成沉淀；二是梗絲流量計管孔直徑小，容易形成堵塞；三是梗絲加料管路設計不夠合理，即梗絲加料管路設有加料旁路；四是回料、清洗、吹掃的程序設計不夠合理，即回料、清洗、吹掃的時間設置不合理。

針對原因分析，對梗絲加料管路系統進行改造，對相關程序進行改進，通過采用專利技術即三級清洗程序，使加料管路內部和流量計、計量泵、過濾器等得到了充分的清洗，有效杜絕了流量計的堵塞。

［1］陳良元.卷煙生產工藝技術，河南科學技術出版社.2002.

［2］吳宗澤.機械零件設計手冊，機械工業出版社.2003.11.

［3］FESTO.氣動手冊.

［4］昆船SJ1516-NC型加料機說明書.

［5］HAUNI加料機KAS說明書.

熊海鷹（1969—），男，江西南昌人，學位：工學士，職位：南昌卷煙廠制絲車間設備技術管理員，職稱：工程師、高級企業培訓師（煙草行業培訓教師資源庫教師），研究方向：煙草機械制絲設備。