水槽式煙梗回潮機加熱系統改善設計

張忠云

摘? ?要：水槽式煙梗回潮機是梗絲生產線的第一道工序設備，對于煙梗增溫增濕，增加其柔韌性、可塑性具有重要意義。文章通過對水槽式煙梗回潮機加熱系統加熱管的改善設計，提升設備運行效率。通過改善實施，提高了水槽式煙梗回潮機的加熱效率，穩定了生產過程水溫，同時降低了蒸汽耗量。

關鍵詞：加熱系統;改善;設計

梗絲是卷煙配方的重要組成之一，在煙絲中添加梗絲，有利于提高煙絲的填充性，使卷煙的抽吸效果更好。水洗梗是煙梗加工的第一道工序，經過水流的漂洗和浸潤，增加煙梗的水分和溫度，使其達到后續工序的生產要求。

為保證卷煙質量，對于洗梗水溫有著嚴格的工藝要求，在洗梗前必須將水溫加熱到設定溫度值，并在生產中隨時進行溫度調節，水溫是通過蒸汽進行加熱的，每產生1 t蒸汽大約需消耗80 m?的天然氣。隨著市場競爭的日益激烈，卷煙生產降本增效已成為行業可持續發展的重要前提，各卷煙企業均在尋求降本增效的方法。車間目前使用的水槽式煙梗回潮機（以下簡稱：水洗梗機）加熱速度較慢，耗蒸汽量大，難以滿足企業降本增效的持續發展需求。

1? ? 原理簡介

水洗梗機是制絲車間梗絲生產線的第一道工序設備，其工作原理是依靠水的沖洗作用，利用來料中夾雜的泥土砂石等異物與水的比重差異，經與水充分混合后，使灰塵溶于水，砂石金屬等異物沉積，從而達到洗梗、分離梗和雜質的目的。同時，煙梗在溫水中浸漬后可增溫增濕，提高煙梗的含水量和溫度，并使其表面和內部的水分、溫度均勻，增強煙梗的柔軟性和可塑性，以便在壓切過程中減少造碎。它還有一個重要的作用，就是能使配方規定使用的各品種與等級的煙梗摻兌均勻，從而穩定了梗絲的內在質量。

水洗梗機主要由水箱、分離水槽、管路系統、循環水系統、網帶輸送機、排潮系統等部分組成。在生產過程中，首先在洗梗機水箱中注入冷水，通過蒸汽對其進行加熱，經過溫度控制系統使水溫保持在一定范圍內，加熱的溫水通過循環水泵以一定流速送至搓板式水槽。煙梗通過定量喂料，經振動輸送機輸送至分離水槽，通過水的流動將漂浮在水面上的煙梗輸送到網帶上。在此過程中，增加煙梗的溫度和含水率，洗去煙末和粉塵，并使比重較大的雜物沉入水槽底部。網帶輸送機上煙梗表面過多的水分可被排潮系統除去。水洗梗機結構如圖1所示。

2? ? 水洗梗機加熱系統改善

2.1? 原因分析

水洗梗機的工作水溫工藝要求為（56±2）℃，啟動后水溫加熱到56℃，才會進料工作。水洗梗機加熱主要是依靠其蒸汽系統進行加熱，加熱管道均勻鋪設于水箱內，工作時，蒸汽經過主蒸汽閥，截止閥，減壓閥，控制薄膜閥進入加熱管對水箱內的水進行加熱，加熱方式為蒸汽通過加熱管散熱提升水溫，加熱的平均時間需要25 min，加熱較慢，影響生產進度，同時消耗蒸汽量較大，加熱管路如圖2所示。當水溫加熱達到設定溫度時，薄膜閥關閉，從而關閉加熱蒸汽，水溫由溫度傳感器檢測，當溫度傳感器檢測到水溫低于設定溫度值時，薄膜閥打開，蒸汽進入管道對水進行補熱。

1.循環水泵;2.落料斗;3.分離槽;4.輸送網帶;

5.排潮風機;6.減速機;7.排水管

經實驗發現，若將蒸汽直接通入水中對水溫進行加熱，而不是通過封閉的散熱管，在蒸汽流量不變的情況下，可大大縮短開機前加熱時間。因此，加熱管封閉為導致蒸汽系統加熱慢、耗氣量大的根本原因。

基于以上試驗分析，設計對水洗梗機的加熱系統進行改進，以解決封閉加熱管加熱慢、耗蒸汽量高的問題。

2.2? 改善對策

（1）根據試驗方法，增加一路蒸汽管道直通洗梗機循環水箱，作為強加熱管，在設備開啟前對水溫進行迅速加熱;設備原有的加熱管作為補熱管，在生產過程中，當水溫下降到設定溫度時，對水溫進行補熱，可達到使水溫平穩升高的效果。

（2）為對新增管路的蒸汽開閉進行控制，需在管路上安裝截止閥;為對蒸汽流量大小進行控制，安裝控制薄膜閥;同時，安裝一減壓閥確保薄膜閥安全運行。方案設計如圖3所示。

在原加熱管基礎上安裝強加熱管及相應閥門后，洗梗機加熱系統改進的整體方案如圖4所示。

（3）洗梗機水箱內裝有溫度傳感器，當水溫下降到54 ℃時，補熱管閥門自動打開，蒸汽進入進行補熱。

（4）根據洗梗機加熱系統的功能要求，編寫控制程序及Wincc畫面，使加熱系統實現以下控制模式：水洗梗機開啟，當洗梗水箱中注滿水后，截止閥4、減壓閥5、控制薄膜閥6打開，蒸汽通過主蒸汽管1進入強加熱管7，蒸汽直通洗梗水箱對水溫進行加熱，將水加熱到設定溫度（56 ℃）后停止加熱，水洗梗機開始進料工作;洗梗過程中，當水箱中的溫度傳感器檢測到水溫下降到設定溫度時，補熱管11的截止閥8、減壓閥9、控制薄膜閥10打開，蒸汽進入補熱管對水溫進行補熱，當水溫升高到設定溫度后停止補熱;產生的冷凝水通過疏水閥12排出設備。

3? ? 改善效果分析

安裝調試完成后，由設備員對改進管路進行驗收，各元器件走向符合現場布置要求，連接部位牢靠無泄漏，焊縫平整無毛刺。對生產中設備的加熱時間進行統計，加熱的平均時間減少到了13 min。同時，設備啟動前加熱時間減少，縮短了整條梗線其余設備的空機運行等待時間，生產過程中，補熱管平穩補熱，水溫波動小，保障了洗梗工藝水溫的恒定，使梗絲的吸感更加干凈、柔軟。另外，改進后大大節省了水洗梗機的蒸汽耗量，平均每天開機前加熱水減少了11 min的蒸汽量，生產過程中更可節約大量蒸汽。