移動(dòng)式濾棒混合加香裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

王俊，李文逢，梁源，王惠仙，金雯婷

（紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，玉溪卷煙廠 云南 玉溪 653100）

移動(dòng)式濾棒混合加香裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

王俊，李文逢，梁源，王惠仙，金雯婷

（紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，玉溪卷煙廠 云南 玉溪 653100）

本文簡(jiǎn)要介紹了利用KDF2成型機(jī)在生產(chǎn)和試驗(yàn)混合加香濾棒過(guò)程中出現(xiàn)的料液混合不均勻，更換時(shí)料液剩余量大、增塑劑施加系統(tǒng)清潔費(fèi)時(shí)費(fèi)力等問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)一種移動(dòng)式濾棒混合加香裝置，并采用新的清潔方法，使料液混合均勻，提高加香濾棒的產(chǎn)品質(zhì)量，并將更換料液時(shí)的料液剩余量比原來(lái)減少31.4kg，大大減少了料液的浪費(fèi)，將系統(tǒng)清潔時(shí)間由原來(lái)的159min減少到27min，大幅減少清潔時(shí)部件的拆裝工作，降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

移動(dòng)式濾棒；混合加香裝置；設(shè)計(jì)

濾棒混合加香就是以增塑劑為載體，將香料添加到開(kāi)松后的絲束中，卷制成具有特殊香型的濾棒的一種濾棒加香工藝技術(shù)，是眾多濾棒加香工藝技術(shù)中的一種加香方式，由于其無(wú)需對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)各濾棒生產(chǎn)企業(yè)普遍采用的一種濾棒加香方式。

目前各濾棒生產(chǎn)企業(yè)普遍采用KDF2成型機(jī)進(jìn)行混合加香濾棒的生產(chǎn)和試驗(yàn)，但在生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每次更換料液時(shí)料液剩余量較多，造成較大的浪費(fèi)；增塑劑施加系統(tǒng)進(jìn)行清潔時(shí)所拆裝部件較多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，原機(jī)料箱內(nèi)無(wú)攪拌器，香料和增塑劑混合不均勻，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

1 原因分析

1.1 料液剩余量分析

料箱用于存儲(chǔ)料液，其形狀為方形結(jié)構(gòu)，采用頂部出料。料箱內(nèi)安裝有浮子開(kāi)關(guān)監(jiān)控液位，液位必須高于100mm時(shí)才能啟動(dòng)設(shè)備正常生產(chǎn)，所以每次更換料液時(shí)最少料液重量為31.4kg，浪費(fèi)較大。

1.2 增塑劑施加系統(tǒng)清潔時(shí)間分析

清潔時(shí)需要對(duì)增塑劑施加系統(tǒng)的所有組件部件進(jìn)行拆卸、清潔和組裝，部件數(shù)量較多，實(shí)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)清潔總耗時(shí)約為159min。

2 解決問(wèn)題的思路和方法

如果對(duì)原機(jī)的料箱進(jìn)行改造，底部采用錐形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并降低浮子開(kāi)關(guān)和抽吸泵的位置高度，可以減少料液的浪費(fèi)，但由于設(shè)備內(nèi)部空間有限，不能安裝攪拌器，不能解決料液混合不均勻的問(wèn)題，并且不能解決增塑劑施加系統(tǒng)清潔費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問(wèn)題，所以研究一種加香裝置以解決以上問(wèn)題。

2.1 裝置主要組成

裝置主要由料箱、攪拌器、抽吸泵、加熱箱、加熱器、增壓泵、過(guò)濾器、閥門(mén)、管道和電氣控制部分等組成,如圖1和圖2所示。

圖1 混合加香裝置工作原理示意圖

2.2 加料工作原理

將按比例混合好的香料液從加料口3倒入料箱，料箱底部為錐形結(jié)構(gòu)，啟動(dòng)安裝在料箱蓋上的電機(jī)，驅(qū)動(dòng)攪拌器持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使料箱內(nèi)的混合料液混合均勻。混合均勻的料液從料箱底部流出，經(jīng)抽吸泵10輸送到加熱箱14，經(jīng)過(guò)加熱器12加熱到設(shè)定的溫度，再由齒輪增壓泵11以設(shè)定的壓力輸送至噴灑室，噴涂到開(kāi)松后的絲束上，多余的混合料液經(jīng)回流管回流至加熱箱，實(shí)現(xiàn)料液的添加功能。生產(chǎn)加料過(guò)程中閥門(mén)6、閥門(mén)8、和閥門(mén)1處于打開(kāi)狀態(tài)，閥門(mén)7和閥門(mén)15處于關(guān)閉狀態(tài)。

圖2 加香裝置裝配圖

2.3 排料及清潔工作原理

需要更換料液時(shí)，打開(kāi)閥門(mén)7和閥門(mén)15，料箱和加熱箱內(nèi)少量剩余料液及管道內(nèi)的料液分別從閥門(mén)7和閥門(mén)15經(jīng)管道排出到容器中。

清潔時(shí)將從噴灑室出來(lái)的回流管連接加熱箱一端脫開(kāi)，放入一個(gè)準(zhǔn)備好的容器，關(guān)閉閥門(mén)7和閥門(mén)15，料箱注入熱水，啟動(dòng)裝置和增塑劑施加系統(tǒng)，將熱水從料箱經(jīng)管道輸送至加熱箱，再由增壓泵經(jīng)管道輸送至噴灑室進(jìn)行噴灑。最后，經(jīng)回流管排放到準(zhǔn)備好的容器中，待清潔完成后，關(guān)閉裝置和增塑劑施加系統(tǒng)，打開(kāi)閥門(mén)7和閥門(mén)15，將料箱、加熱箱及管道內(nèi)的熱水排放到準(zhǔn)備好的容器中。待系統(tǒng)和裝置內(nèi)的熱水排放干凈后人工清潔料箱，關(guān)閉閥門(mén)7和閥門(mén)15。最后將準(zhǔn)備使用的料液倒入料箱，重新啟動(dòng)增塑劑施加系統(tǒng)和加香裝置，料液經(jīng)過(guò)整個(gè)系統(tǒng)和裝置后最后依然從噴灑室回流管排入容器，觀察回流出來(lái)的料液無(wú)水分以后即完成清潔工作。

2.4 減少料液剩余量原理

料箱底部為錐形結(jié)構(gòu)，并采用底部出料，如此可以最大限度減少料箱內(nèi)料液的剩余量，最大限度減少料液浪費(fèi)。

2.5 配置加熱箱組件原理

加熱箱組件包括加熱箱、加熱器、溫度傳感器和增壓泵，雖然原機(jī)配置加熱箱組件，但由于每次更換料液并進(jìn)行清潔時(shí)，需要先拆下加熱箱外面的開(kāi)松風(fēng)管，再脫開(kāi)加熱箱的進(jìn)料管、回流管、增壓泵出料管、電機(jī)插頭、加熱器插頭等才能將加熱箱組件拆下，然后倒空清潔，清潔完成后還需要按拆卸的相反順序組裝，所以清潔工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

而在裝置中配置加熱箱組件并在加熱箱底部開(kāi)孔與管道連接，料液倒空和清潔均不需要拆卸加熱箱，減少料液更換時(shí)整個(gè)系統(tǒng)清潔的工作量，提高效率。

2.6 料液混合的均勻性

在料箱頂部配置攪拌器，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)料液的持續(xù)攪拌，提高料液混合的均勻性，避免香料和增塑劑分離，保證香料添加的均勻性。

2.7 移動(dòng)式設(shè)計(jì)

為降低成本，為使一套加香裝置滿足所有成型機(jī)使用加香裝置的需求和便于移動(dòng)清潔，裝置采用移動(dòng)式設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一輛移動(dòng)式小車(chē)，將整體裝置放置于小車(chē)之上，便于移動(dòng)。

3 實(shí)施效果

3.1 料液剩余量

裝置的料箱底部采用錐形設(shè)計(jì)并采用底部出料，料箱內(nèi)的料液能完全排空，所以應(yīng)用加香裝置后每次更換料液能比原來(lái)減少約31kg，大大減少了料液的浪費(fèi)。

3.2 清潔耗時(shí)

在應(yīng)用加香裝置并采用新的清潔方法，料液排空和裝置清潔過(guò)程基本不需要拆卸部件，大大降低了料液更換時(shí)的工作量和減少了清潔時(shí)間，清潔時(shí)間由原來(lái)的159分鐘減少到27分鐘。

3.3 混合均勻程度

由于料箱內(nèi)配置了攪拌器，實(shí)現(xiàn)了料液的持續(xù)攪拌，避免了增塑劑和香料的分離，并且采用加熱箱液位監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)料，減少料液在加熱箱內(nèi)的停留時(shí)間，也避免了加熱箱內(nèi)的料液分離，所以應(yīng)用所研制的加香裝置后，提高了加香的均勻性，保障了產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研制并應(yīng)用混合加香裝置，在料液更換時(shí)料箱內(nèi)料液可以完全用完，大大節(jié)約了料液，減少浪費(fèi)；系統(tǒng)清潔時(shí)間減少，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)約了系統(tǒng)清潔時(shí)間，提高生產(chǎn)保障能力；料液混合均勻，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

[1]德國(guó)豪尼（HAUNI）.KDF2成型機(jī)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū).1987.

[2]德國(guó)豪尼（HAUNI）.KDF2 成型機(jī)裝配圖.1987.

[3]陳大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008,4.

TS43

A

1671-0711（2017）12（上）-0120-02

云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目“濾棒混合加香改進(jìn)技術(shù)及直接加香工藝技術(shù)的研究應(yīng)用”（2016GY04）。