解決煙草制葉絲回潮工序設備誤停機問題

張 軼，任愷薇，吳鐫峰

（陜西中煙工業有限責任公司漢中卷煙廠，陜西漢中 723102）

0 引言

提質降耗是企業可持續發展的基本定位，煙草工業圍繞工藝、質量、成本控制需求，進行合理的技術創新和設備改進，以達到向生產組織、設備管理要效益，落實提質降耗各項指標要求的目的。葉絲超級回潮機啟動后處于預熱狀態，煙絲進入滾筒后，霧化增濕水噴射到物料上，增溫、濕蒸汽注入到循環熱風中，由于滾筒的軸向傾角及滾筒內扒釘、抄板的疏導作用，達到增溫、增濕的效果并輸送到出口。但是此工序普遍存在加水和增溫、增濕過程容易產生煙絲濕團，造成產品水分達不到工藝要求，導致生產過程不穩定，最終不得不人為強行停機的結果。煙草行業對回潮機方面研究也較多，其中戴宇昕通過計算分析并調整煙用隧道式回潮機傾角的方法，解決了隧道式回潮機堵料頻次高的問題[1]，強偉東等通過解決葉絲吸附冷凝水而產生濕團的質量缺陷問題，穩定了產品質量[2]，但沒有全面考慮保證產品質量穩定和減少設備停機方面的問題。

1 現狀分析

WQ3085A 型葉絲超級回潮機在使用時出口煙絲出現較多結團，導致烘前水分標偏大。雖然在后續工序得以干燥處理，但會造成烘后水分的波動問題，存在一定的質量隱患。因此，生產時需要在葉絲超級回潮機出口對結團煙絲進行人工挑選，并對挑選出的煙絲進行分揀、添加，費時費力，水分較大的結團煙絲挑選后無法使用，增加原料消耗。

當置于不同的空氣狀態下，煙葉本身的含水率將增大或減少，這種受空氣溫、濕度影響，而改變其含水率的性能，叫做煙葉的吸濕性[3]。它包含：①表面簡單吸附與擴散作用；②膠體的吸附和毛細管凝結作用；③晶體潮解作用。煙絲結團的產生是因為少量煙絲濕度較大，濕度較大的煙絲在回潮機運行的過程中與濕度較小的煙絲相互粘連，部分濕度較大的煙絲會完全被濕度較小的煙絲包裹形成結團。葉絲超級回潮機出口產生的濕團種類有集中性，共分為大濕團、球形煙絲小濕團、球形煙沫小濕團、毛絲濕團和其他濕團5 種煙絲濕團。經過烘絲機后可使大部分成團煙絲的濕度正常，在振槽中均勻散開。小部分成團煙絲與正常煙絲混合，在烘絲過程中無法真正的與工藝氣體充分均勻接觸，造成成團煙絲內部出現水分偏大。

2 改進措施

2.1 原因分析

影響煙絲吸濕性的主要因素有：空氣相對濕度、空氣溫度、空氣流速等。相同物料的平衡含水率的大小，在相同的溫度下取決于濕空氣的水蒸氣分壓高低，以及濕空氣的相對濕度的大小。濕空氣的相對濕度大，平衡含水率就大。在同一溫度條件下，空氣相對濕度影響煙葉的平衡含水率高低和吸濕速度快慢。

葉絲超級回潮機在生產時，通過調節注入蒸汽的氣動薄膜閥來調節熱風溫度濕度。在同一相對濕度條件下，空氣溫度高時煙葉的平衡含水率低；空氣溫度低時平衡含水率高。在相對濕度相同時，空氣溫度高可以加速吸附和解濕的進程。

葉絲超級回潮機入口煙絲種類和水分基本均勻，熱風循環風機頻率和排潮風機頻率為固定值。分析造成葉絲超級回潮機出口煙絲結團量多的主要原因為：加水閥控制參數不合理和增溫、濕蒸汽閥控制參數不合理。

2.2 改進措施

WQ3085A 型葉絲超級回潮機從電子秤流量大于1500 kg/h開始計時，約30 s 時，煙絲到達回潮機滾筒入口，至第150 s 煙絲抵達滾筒出口。對加水閥控制參數進行優選，得出加水閥開啟時間為70 s、料頭加水比例為40%、料頭加水時長為75 s。加水流程如圖1 所示。

圖1 加水流程

改進后加水控制主要程序如下[4]：

增溫、濕蒸汽流量對煙絲溫度影響較大。工藝上對生產穩定狀態的增溫、濕蒸汽流量有明確規定，為200 kg/h，規定煙絲溫度為55±4 ℃。因此，決定采用單因素優選法中的黃金分割法來確定增溫、濕蒸汽施加比例最佳參數。對增溫、濕蒸汽閥控制參數進行優選，得出增溫、濕蒸汽施加比例參數為62%，增溫、濕蒸汽閥開啟時間52 s，料頭增溫、濕蒸汽時長75 s。增溫、濕蒸汽施加流程圖2 所示。

圖2 增溫濕蒸汽施加流程

改進后加蒸汽控制主要程序如下[4]：

在此參數組合下，葉絲超級回潮機出口煙絲水分均勻穩定，結團煙絲數量最少。

分析增溫、濕蒸汽參數，由式（1）可知，當濕空氣被冷卻時，飽和蒸氣壓變小，相對濕度增加。當飽和蒸氣壓下降到和水蒸氣分壓相等，濕空氣的溫度達到露點值，濕空氣變成飽和；如果溫度再降低，即開始水蒸氣的冷凝。通過理論推導和驗證分析，針對一組確定的加水參數進行增溫、濕蒸汽的調整，存在相應的增溫、濕蒸汽最佳參數組合。

2.3 改進效果

通過對葉絲超級回潮機進行調試，達到減少煙絲結團量的目的。因為濕團問題引起的設備停機次數降低到月均零次（表1）。

表1 2022 年6—10 月葉絲回潮工序故障停機統計

3 結束語

對煙草制葉絲回潮工序的誤停機問題進行解決，主要是對該工序出現濕團后導致的工藝指標不合格問題進行解決，最終消除設備誤停機，提升該工序的設備穩定運行和工藝指標的穩定性。該項改進的實施，可以減少整個煙草制絲線的設備誤停機次數，從而提升整個制絲線的運行水平，達到節能降耗和制絲線高質量發展的目的。