基于提升白肋煙烘烤回潮水分的設備改進

代小明，余永忠,2

（1.湖南中煙郴州卷煙廠設備工程部；2.湖南中煙郴州卷煙廠制絲車間，湖南 郴州 423000）

1 白肋煙烘干機結(jié)構(gòu)及工作原理

白肋煙烘干機主要由以下幾部分組成：干燥段、冷卻平衡段、回潮段3 部分。其工作原理是物料由刮板喂料機送入烘干機進料端，進料端的均料裝置將其松散均勻后，進入干燥區(qū)。在干燥區(qū)內(nèi)，熱空氣先從下至上穿過煙片，后從上至下穿過煙片。煙片在烘干過程中，發(fā)生一系列反應，隨著烘烤時間的增加，煙片中的水份逐漸被蒸發(fā)，蒸發(fā)出的帶有雜氣的水份被風機排到室外，直至干燥區(qū)出口處煙片水份達到工藝要求。

煙片從干燥區(qū)出來后，進入冷卻區(qū)。在冷卻區(qū)，利用較低溫度的循環(huán)風使煙片溫度降至35 ～45℃之間，為煙片回潮提供工藝條件。

回潮段包括3 個區(qū)，1 區(qū)上進風2 個單元，2 區(qū)下進風4 個單元，3 區(qū)上進風2 個單元。運行中，先由上至下，再由下至上，最后又由上至下噴吹霧化水和蒸汽，物料充分吸收熱量及水分后，送至出料端。

2 改進前的工藝現(xiàn)狀及原因分析

我廠白肋煙烘烤機自2014 年安裝來，回潮區(qū)出口煙片水分一直在13%～14%波動，達不到工藝值18±1%要求。其原因是煙片從冷卻區(qū)剛進入回潮區(qū)時溫度和水份都很低，因此必須將它加熱和回潮到打包所需的溫度和水份。要想保證煙片在一定的時間內(nèi)快速、均勻地吸收水分，就必須有一個較高溫度的環(huán)境。煙片溫度的提高是靠噴射蒸汽來實現(xiàn)的，主要有以下2 種方式：第一，通過噴射蒸汽來提高循環(huán)空氣的溫度，循環(huán)熱空氣通過煙片后溫度下降將能量傳遞給煙片。第二，蒸汽接觸到“冷物體”煙片時冷凝成水釋放大量的熱量，這是提高煙片溫度的最主要途徑；噴射蒸汽同時也可提高煙片的水份。而現(xiàn)回潮段霧化水噴嘴霧化效果不理想，水汽噴嘴出來的混合水汽被軸流風機抽得不夠充分，補充到煙片中水分不夠，只能通過后續(xù)的回潮筒補充水分。

3 改進路線

為解決以上工藝水分不達標問題，我們向公司申報了2018 年度科技創(chuàng)新項目。具體從以下方面進行了幾項改進。

3.1 改進霧化噴嘴相關的工藝管路

（1） 為防止雜質(zhì)鐵銹堵塞管路，將連接至汽水噴嘴、霧化水噴嘴的鍍鋅管改為不銹鋼管，在氣動調(diào)節(jié)薄膜閥前的主進水管處安裝大過濾器（可拆卸的不銹鋼過濾器），過濾管路內(nèi)雜質(zhì)與鐵銹，并定期拆卸清洗。

（2）因霧化噴嘴4 條管路進水處都位于烘烤機的左方，每條管路上的12 個噴嘴從北至南向均勻分布，各噴嘴水壓沿管道的流向由北至南而遞減，區(qū)域霧化效果不充分。使回潮段1 區(qū)和3 區(qū)的管道加水流向保持不變，改裝2 區(qū)和4 區(qū)的管路加水流向，將此兩路管道的進水處改至烘烤機的右方，管路水由南流至北向，確保區(qū)域內(nèi)管路水壓相對平衡，提高霧化效果。

（3）霧化水末端管路加裝手動閥，生產(chǎn)后排凈管路內(nèi)余水, 防止工藝水囤積在水管內(nèi)產(chǎn)生水垢堵塞篩網(wǎng)及噴孔。

（4）將汽水混合噴嘴內(nèi)部的橡膠密封圈改為聚乙烯密封墊密封，杜絕橡膠密封圈老化造成的噴嘴內(nèi)部竄氣隱患。

3.2 改進水汽混合噴嘴位置和角度

原回潮區(qū)有4 組汽水混合系統(tǒng)（蒸汽引射水），每組有2 個混合噴嘴，安裝在回潮區(qū)復合框架軸流風機下面，順著煙葉的走向噴射，其蒸汽引射水汽被軸流風機抽至煙片中，來提高回潮段煙片水分和溫度。但由于噴嘴需要230mm 以上距離才能將液體充分霧化，而現(xiàn)在噴嘴安裝在風機下面，與風機幾乎是“0”距離，水未完全霧化就被風機氣流壓力干擾，形成污水排往地溝，造成水分值偏低不達標。現(xiàn)將回潮1 區(qū)和3 區(qū)2 個混合噴嘴改為安裝在輸送鏈板上方與煙片走向逆方向（汽流方向）直接噴射，軸流風氣流可攜帶工藝霧化汽水，施加在白肋煙表面來提高回潮煙片水分。在回潮2 區(qū)，將噴嘴安裝角度朝輸送網(wǎng)下面空間，蒸汽引射水汽被軸流風氣流盡可能多的帶至煙片中。此項改進，水分提升明顯。示意圖如下：

改進前

改進后

現(xiàn)場效果

3.3 改進電氣控制程序

采取回潮1 區(qū)、2 區(qū)、霧化噴嘴高壓霧化泵進水量手動調(diào)節(jié)，回潮3 區(qū)混合水改為自動PID 調(diào)節(jié), 噴射蒸汽量的控制是通過水分儀檢測的水份值，與電控系統(tǒng)設定值進行比較后，由電控系統(tǒng)發(fā)4～20mA 的電信號給氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，調(diào)整氣動薄膜閥的開度，開度由85%調(diào)減至30%，蒸汽薄膜閥的開度也相應調(diào)小20%，直接控制噴射的蒸汽量，實現(xiàn)加水量的自動控制。如下圖：

同時，在滿足水分要求的前提下，逐步測試排潮對出口水分的影響特性及可控范圍，并給與自動關聯(lián)。

4 成效

（1）工藝質(zhì)量提升明顯。改進后，通過幾個月的效果驗證，白肋煙烘烤機回潮段出口水分和溫度已能穩(wěn)定地達到公司規(guī)定的工藝標準值18±1%和55±3℃要求，且消除了白肋煙回潮筒出口端出現(xiàn)水濕團煙葉的質(zhì)量隱患，有效滿足了白肋煙的加工需求。

（2）降低了消耗。烘烤機后續(xù)的回潮筒加水量由原來的85kg/h 降到了36kg/h（設備工藝標準）左右，筒體內(nèi)粘附葉片較多現(xiàn)象也得到了較大改善，粘附葉片量由20kg 下降到10kg 左右。

（3）降低了操作工的勞動強度。消除水濕團煙葉和減少筒體粘附葉片量，縮短了維護保養(yǎng)時間。

（4）該項創(chuàng)新改進經(jīng)驗，行業(yè)首創(chuàng)，可向其它白肋煙生產(chǎn)企業(yè)推廣。