SJ1513型梗絲加料機(jī)熱風(fēng)濾網(wǎng)內(nèi)部清洗系統(tǒng)的研制

張文軍+余冬梅+楊麗紅

摘要：目的：針對(duì)熱風(fēng)濾網(wǎng)是SJ1513型梗絲加料機(jī)上一個(gè)密閉、旋轉(zhuǎn)的設(shè)備部件，在連續(xù)生產(chǎn)后，濾網(wǎng)內(nèi)壁污垢堆積，日常保養(yǎng)時(shí)濾網(wǎng)內(nèi)壁無法清洗，造成濾網(wǎng)堵塞，使熱風(fēng)風(fēng)量減小、熱風(fēng)循環(huán)慢，引起物料工藝參數(shù)不達(dá)標(biāo)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)波動(dòng)大、自動(dòng)停機(jī)等問題；方法：根據(jù)濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)，制作并在密閉空間內(nèi)安裝清洗噴管，使用管道將噴管與水、汽混合器連接，將蒸汽及水通過水、汽混合器調(diào)節(jié)成60℃的熱水，利用電磁閥及電氣控制實(shí)現(xiàn)濾網(wǎng)內(nèi)壁的自動(dòng)清洗；結(jié)果：在清洗裝置研制并安裝使用鞏固期內(nèi)，因?yàn)V網(wǎng)堵塞造成熱風(fēng)溫度過低設(shè)備自動(dòng)停機(jī)的故障，從占設(shè)備故障率的80%下降為0，生產(chǎn)階段設(shè)備熱風(fēng)溫度波動(dòng)范圍54℃-57℃（工藝要求為55±5℃），物料抽檢不達(dá)標(biāo)次數(shù)為0次；結(jié)論：本論文提出的改善方案，對(duì)密閉、旋轉(zhuǎn)的圓筒形設(shè)備部件內(nèi)部的自動(dòng)清洗具有一定的參考價(jià)值。

Abstract： Objective： Aiming at the problem that the hot air filter is a closed and rotating equipment part of the SJ1513 type stem feeder， after continuous production， the inner wall of the filter can not be cleaned during the daily maintenance， which makes the screen clogged， so that the hot air volume decreases， hot air circulation slows down， causing the material process parameters not up to standard， and equipment operating parameters fluctuating， automatic shutdown and other problems. Method： According to the filter structure， the cleaning nozzle is made and installed in the confined space， and the pipe is used to connect the nozzle and the water and steam mixer. The steam and water are adjusted to water of 60 ℃ by water and steam mixer， and electrical control to achieve automatic cleaning filter wall. Result： After the cleaning device is developed and installed， the proportion of automatic shut-down failure caused by low hot air temperature due to filter clogging is reduced to 0 from 80%， the production stage equipment hot air temperature fluctuation range is 54 ℃ -57 ℃ （process requirement： 55 ± 5 ℃） ， the number of material sampling not up to standard is 0； Conclusion： The improved scheme proposed in this paper has certain reference value for the automatic cleaning inside the closed and rotating cylindrical equipment parts.

關(guān)鍵詞：熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)；旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)；糖料污垢；密閉部件；自動(dòng)清洗裝置

Key words： hot air circulation system；rotary filter；sugar dirt；closed part；automatic cleaning device

中圖分類號(hào)：TF325.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）07-0145-03

0 引言

梗絲加料機(jī)是制絲生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備之一，該設(shè)備的主要工藝任務(wù)是對(duì)切后梗絲進(jìn)行連續(xù)均勻增溫、增濕和施加料液，并使梗絲充分吸收，滿足梗絲加工工藝要求。熱風(fēng)溫度、加料精度以及出口水分是該設(shè)備的重要控制工藝參數(shù)，其對(duì)穩(wěn)定卷煙的感官質(zhì)量起著重要的作用。加料機(jī)熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)主要由換熱器、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)、管道、溫度傳感器、補(bǔ)償蒸汽組成。在制絲工藝中，梗絲加料的料液中添加大量糖料，以改變梗絲的物理性和成品煙支的吸味，提高卷煙的感官質(zhì)量。為了提升梗絲對(duì)糖料的吸收速度，SJ1513型梗絲加料機(jī)通過熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)增加滾筒內(nèi)部溫度，使糖料液快速滲透到梗絲物理結(jié)構(gòu)內(nèi)部，以獲得極佳的加料效果，如圖1所示。在昆明船舶設(shè)備集團(tuán)公司設(shè)計(jì)的制絲線電控中，在生產(chǎn)階段，當(dāng)換熱器供汽閥門完全打開且熱風(fēng)溫度仍低于設(shè)定值時(shí)，將開啟增溫增濕氣動(dòng)薄膜閥，提升熱風(fēng)溫度的同時(shí)也使物料水分大幅增加，不利于工藝參數(shù)的控制；當(dāng)熱風(fēng)溫度連續(xù)低于參數(shù)設(shè)定值一定時(shí)間后，加料機(jī)前物料輸送振槽將自動(dòng)停機(jī)、生產(chǎn)中斷，以免過量不符合工藝要求的物料流入下道工序。

1 問題與分析

加料機(jī)工作過程中霧化的糖料，大部分被梗絲物料吸收，但還有部分隨熱風(fēng)循環(huán)，并進(jìn)入熱風(fēng)循環(huán)的必經(jīng)通道：熱風(fēng)濾網(wǎng)。進(jìn)入濾網(wǎng)的糖料在濾網(wǎng)內(nèi)壁網(wǎng)面發(fā)生沉淀，因旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)濾網(wǎng)在設(shè)備上是一個(gè)密閉的空間，日常保養(yǎng)時(shí)無法對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行清洗，連續(xù)生產(chǎn)后，糖料在濾網(wǎng)內(nèi)壁逐漸堆積，形成類似于瀝青狀的物質(zhì)，直至最后在內(nèi)壁網(wǎng)面凝結(jié)、固化，堵塞濾網(wǎng)。使熱風(fēng)風(fēng)量減少、循環(huán)慢、熱風(fēng)效率低下，在生產(chǎn)中表現(xiàn)為預(yù)熱時(shí)間增加、熱風(fēng)溫度波動(dòng)大，最終導(dǎo)致梗絲出料溫度不穩(wěn)定、生產(chǎn)中熱風(fēng)溫度低于下限而自動(dòng)停機(jī)等問題，從而影響加工過程的穩(wěn)定性，影響梗絲質(zhì)量，如圖2所示。

2 研制方案

設(shè)計(jì)一套熱風(fēng)濾網(wǎng)內(nèi)部清洗裝置，在密閉的濾網(wǎng)內(nèi)部安裝噴管，噴管與濾網(wǎng)網(wǎng)面圓周切線平行，噴孔正對(duì)濾網(wǎng)網(wǎng)面，在生產(chǎn)結(jié)束后的日常保養(yǎng)時(shí)，及時(shí)對(duì)旋轉(zhuǎn)的濾網(wǎng)內(nèi)壁進(jìn)行進(jìn)行沖洗，清洗介質(zhì)為一定溫度、一定壓力的熱水，沖洗后的料液順濾網(wǎng)網(wǎng)孔排出并由下水管道排走；清洗裝置使用電磁閥由PLC按編寫好的程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，清洗時(shí)間可以根據(jù)清潔效果任意設(shè)定，清洗結(jié)束后，噴管內(nèi)的熱水切換為壓縮空氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾網(wǎng)的噴吹干燥。

3 研制內(nèi)容

3.1 制作沖洗噴管

根據(jù)旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)濾網(wǎng)的尺寸（熱風(fēng)濾網(wǎng)兩端面間內(nèi)部距離為420mm）和結(jié)構(gòu)，選擇噴管的制作材質(zhì)為無縫鋼管，噴管長(zhǎng)度為380mm，管徑尺寸為DN20，噴孔孔徑Φ1.0mm，鋼管一端焊接密封，制作時(shí)沿鋼管軸向劃線等距鉆孔，第一個(gè)噴孔距密封端10mm，噴孔設(shè)計(jì)排數(shù)為單排，孔距為15mm，噴管軸向噴孔數(shù)20個(gè)。

3.2 噴管在熱風(fēng)濾網(wǎng)內(nèi)的安裝

噴管從熱風(fēng)濾網(wǎng)端面伸入濾網(wǎng)內(nèi)部，并通過螺紋連接與外部清洗管道相連，安裝時(shí)與濾網(wǎng)網(wǎng)面圓周切線平行，噴管軸線距濾網(wǎng)網(wǎng)面圓周切線112mm（沖洗距離），噴孔正對(duì)濾網(wǎng)網(wǎng)面，噴管在濾網(wǎng)網(wǎng)筒內(nèi)部的長(zhǎng)度為380mm，噴管端部距濾網(wǎng)筒底另一端面間隙為20mm。

3.3 清洗介質(zhì)的實(shí)現(xiàn)

清洗介質(zhì)——水溫70℃、壓力0.3mpa的熱水，主要通過汽水混合站輸入端蒸汽減壓閥的調(diào)節(jié)、輸入端清洗水壓力調(diào)節(jié)閥、汽水混合站熱水流量的調(diào)節(jié)和清洗水溫度表來實(shí)現(xiàn)。

3.4 清洗管路的改造

為了確保清洗系統(tǒng)工作壓力，設(shè)計(jì)清洗流程為分步清洗，生產(chǎn)結(jié)束后加料機(jī)進(jìn)入清洗模式，首先自動(dòng)清洗濾網(wǎng)內(nèi)部，再清洗濾網(wǎng)外部、滾筒、前室及出料室，清洗結(jié)束后系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為噴吹干燥模式。改造后原清洗管路增加3個(gè)407型電磁閥（型號(hào)規(guī)格：125 542N/G1/2 24VDC）。

如圖3所示，加料機(jī)清洗動(dòng)作流程分為2步：清洗程序啟動(dòng)后，2#閥得電工作沖洗濾網(wǎng)，1#、3#閥關(guān)閉，690s后2#閥關(guān)閉，濾網(wǎng)沖洗停止；1#、4#、5#閥得電，滾筒、出料室清洗，清洗時(shí)間到后3#閥得電工作，濾網(wǎng)空壓噴吹干燥，120s后3#關(guān)閉，噴吹干燥停止。

3.5 清洗時(shí)間及干燥時(shí)間的控制

利用原控制線上的西門子可編程控制器進(jìn)行動(dòng)作和時(shí)間控制，使用stop7軟件的定時(shí)器指令進(jìn)行編程并下載，設(shè)計(jì)沖洗時(shí)間690s、噴吹干燥時(shí)間120s。

3.6 按設(shè)計(jì)好的電氣外聯(lián)圖，實(shí)施電路改造，如圖4所示

4 改造效果

梗絲加料機(jī)旋轉(zhuǎn)式熱風(fēng)濾網(wǎng)內(nèi)部清洗裝置安裝使用后，實(shí)現(xiàn)了日常保養(yǎng)時(shí)加料機(jī)濾網(wǎng)內(nèi)壁的自動(dòng)清洗，與操作繁瑣的人工拆卸清洗比較，產(chǎn)生的無形效果有：①降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度；②減少了登高清洗作業(yè)的安全隱患；③減少了作業(yè)時(shí)間。為了檢測(cè)清洗裝置的使用情況，車間安排跟班維修人員對(duì)清洗效果進(jìn)行跟蹤檢查，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行記錄。生產(chǎn)結(jié)束以后，按下清洗啟動(dòng)按鈕，裝置自動(dòng)對(duì)熱風(fēng)濾網(wǎng)內(nèi)壁沖洗及壓縮空氣噴吹干燥，工作正常；清洗完畢后，拆卸旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)檢查內(nèi)部清洗效果，濾網(wǎng)網(wǎng)面無糖料液沉淀、網(wǎng)孔無瀝青狀物質(zhì)堵塞，濾網(wǎng)干凈暢通；對(duì)連續(xù)清洗后一個(gè)月內(nèi)的熱風(fēng)溫度曲線圖和梗絲加料機(jī)出口物料水分點(diǎn)檢數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，梗絲加料機(jī)熱風(fēng)溫度最大值為57℃，最小值為54℃，波動(dòng)僅為3℃（梗絲加料機(jī)熱風(fēng)溫度工藝指標(biāo)為55℃±5℃），標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.08；出口物料水分最大值為33.6%，最小值為22.9%，波動(dòng)僅為0.7%（梗絲加料機(jī)出口物料工藝標(biāo)準(zhǔn)為33.00%±1.5%），標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.088；與清洗裝置安裝使用前比較，熱風(fēng)溫度及出口物料水分標(biāo)準(zhǔn)偏差都有較大的降低，同時(shí)，①降低了設(shè)備故障率，熱風(fēng)濾網(wǎng)內(nèi)部清洗裝置使用后，該設(shè)備熱風(fēng)溫度過低故障便未發(fā)生過；②穩(wěn)定了設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)，梗絲的加工質(zhì)量和品質(zhì)得到了提升，如圖5、圖6所示。

清洗裝置使用前和使用后熱風(fēng)濾網(wǎng)清潔效果對(duì)比圖，如圖7、圖8所示。

參考文獻(xiàn)：

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