閉式五面篩滾煙梗分選機長梗篩分性能試驗研究

王獻友++黃文勇+李瑞東+李屹+陳延寧

摘 要：閉式五面篩滾煙梗分選機是一種全新的煙梗篩分設備，其設計新穎的正五邊形立體篩面具有良好的理想運動軌跡，適于煙梗的長梗、短梗、梗頭自動分離。為了推廣運用這種新型的煙梗篩分設備夯實理論基礎，文中從影響篩分后長梗率及長梗篩分效率的因素入手，就孔板篩網規格、柵格篩網規格、五面篩滾轉速、安裝傾角等幾個方面進行試驗方案設計并論證，實驗過程揭示了閉式五面篩滾煙梗分選機影響長梗分離的篩分特性和規律，同時證明了閉式五面篩滾煙梗風選機具有良好的透篩環境，長梗、短梗分離能力強，長梗篩分效率高。

關鍵詞：閉式五面篩滾篩煙梗分機；長梗篩分；試驗研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.008

0 引言

打葉復烤行業用于煙梗篩分的設備大部分為振動篩分機，振動煙梗篩分機振槽底部裝有腰形孔篩網或柵格篩網，振篩運行時煙梗被篩分機篩分成相應的規格。在篩分過程中存在的主要問題是：①煙梗拐頭和楔形梗段容易卡在網孔中堵塞篩網，且難以清除，以致來料中大量短梗、碎末、大梗頭不能被篩分分離，混到長梗中造成長梗率降低、長梗品質不穩定[1-2]。②振篩沒有自動清除篩網堵塞物的功能，一般需要人工定時清除以保證煙梗篩分效率和產品品質。③設備故障率、運行與維護成本高。④在生產現場振篩通常采用明裝篩網的開放式設計，除塵效果差。為此，文獻[3]中發明研制了閉式五面篩滾煙梗分選機，以解決上述問題。生產現場裝機實踐已經證明閉式五面篩滾煙梗分選機篩面具有良好的運動軌跡，適于煙梗篩分。

1 試驗樣機及其工作原理

閉式五面篩滾煙梗分選機試驗樣機由機架、五面篩滾、電機、變頻器、篩分倉機殼、長梗比例調節裝置、間歇式翻板自動出料裝置、動力傳動部件等組成，其中核心部分為正五邊形的五面篩滾。五面篩滾安裝傾角為α ，在五面篩滾沿主軸旋轉過程中，受篩滾內扒料桿的作用，篩滾內的煙梗從扒料桿的上方翻越下落，煙梗被翻滾并散開。當五面篩滾筒壁上的某個篩網面旋轉到下方呈水平狀態時，置于這個水平篩網面上的煙梗流動性變差；當這個篩網面旋轉到一定角度后，堆集在高處的煙梗就會自然、陸續地向下方翻滾、灑落，煙梗在五邊形篩滾篩網斜面上向低處滑動，被按不同規格進行分離，并循環重復。

2 試驗內容與方法

2.1 試驗條件

五面篩滾轉速0r/min～50r/min變頻可調；孔板網篩規格為矩形孔型尺寸，規格尺寸可調；柵格網規格為柵格凈空間距尺寸，規格尺寸可調；安裝傾角0°～9°可調；試驗用于測試的煙梗物料為經過復烤后煙梗，其中包含長梗350kg、短梗120kg、碎梗20kg，梗頭10kg，共計500kg； 現場有托利多電子稱、角度、尺寸等測量儀器。

2.2 試驗方案設計

篩分完成后以長梗率、長梗篩分效率（即產品長梗重量×長梗率/實驗前長梗重量）作為長梗篩分性能的試驗指標。采用人工在機頭部高處，利用導槽向篩滾內均勻添加煙梗，煙梗被相應的篩網篩分成相應的規格，每組重復實驗8次，并收集稱量，取平均值進行分析。

2.3 試驗內容

（1）孔板篩網規格。孔板篩網的主要作用是對長梗和短梗進行篩分分離。在相同實驗條件下，變換不同規格的孔板篩網進行了多組（次）實驗。試驗中發現：長梗篩分效率隨著孔板篩網規格的減小而提高，但是篩分后長梗產品的長梗率隨著孔板篩網規格減小而減小，數據統計詳見表1。

（2）柵格篩網規格。柵格篩網的主要作用是對長梗和梗頭進行篩分分離。在相同實驗條件下，變換不同規格的柵格篩網進行了多組（次）實驗，數據統計詳見表2。試驗中發現：隨著柵格篩網規格從12mm逐漸減小時，長梗篩分效率逐漸減小，長梗率逐漸偏大。試驗表明柵格篩網規格在9mm～10mm區間，篩分性能最好，質量最穩定。

（3）五面篩滾轉速。篩滾轉速作用是控制煙梗在五面篩滾篩面的接觸頻率和沿篩面滑動頻率[5]，使煙梗不停翻滾，利于篩分。選用7.5KW丹弗斯變頻器，其可調頻率f=0～50 Hz，在相同實驗條件下，調整變頻器控制五面篩滾轉速，數據統計詳見表3。試驗中發現：當篩滾轉速<12r/min時，篩分質量不穩定，長梗率以及長梗篩分效率效率也偏低；當篩網轉速在15～20 r/min時，物料篩分質量穩定，篩分速度快，長梗率、長梗篩分效率都較高；當逐漸提高篩滾轉速至>24 r/min時，長梗率、長梗篩分效率隨著轉速的增加逐漸下降。

2.3.4 安裝傾角

安裝傾角主要作用是使煙梗在篩面翻轉過程中，受重力的作用往低處側流動，增強煙梗的流動性。在相同實驗條件，通過調節設備的撐桿來調整試驗傾角度數進行重復試驗，實驗證明，適宜的傾角為4°～5°，可同時兼顧煙梗篩分質量、物料向前流動速度和長梗篩分效率。

3 結論

通過試驗研究，證明了閉式五面篩滾煙煙梗分選機具有良好的透篩環境，長梗、短梗篩分能力強，長梗篩分效率高，同時也揭示了閉式五面篩滾煙梗分選機的篩分特性及規律，為推廣運用這種新型的煙梗篩分設備夯實了理論基礎。在制造該新型裝備時，應當按參照如下關鍵參數進行制作（見表4），并且結合實際工藝需求進行實驗修正。

參考文獻：

[1]YC/T 146—2010煙葉打葉復烤工藝規范[S].

[2]YC/T 147—2010打葉煙葉質量檢驗[S].

[3]陳延寧，李建林，田宏，陳明，陳卓.閉式五面篩滾煙梗分選機的設計與應用[J].煙草科技，2013（02）：27-29.

[4]鄧國棟，王宏生，李斌，師建全.滾筒烘絲機中煙絲運動的模擬與試驗[J].煙草科技，2007（09）：13-17，32.

[5]沈惠平，張會芳，張江濤等.并聯運動振動篩的篩分運動規律及其軌跡的研究[J].機械設計，2008，25（12）：20-23.