淺析KLD-2Z薄板烘絲機控制原理

付全青 王新輝 馮書強

摘要：烘絲機是制絲生產線中關鍵的主機設備，具有自動化程度高、準確度要求嚴的特點。本文對目前煙草企業應用廣泛的KLD-2Z薄板烘絲機的控制原理進行分析，目的在于更好地熟悉其設備性能、工作原理，助力于生產操作的順利進行。

關鍵字：薄板烘絲機;控制原理;生產

1、KLD-2Z薄板烘絲機的結構

HAUNI公司的KLD-2Z順流式薄板烘絲機在煙草企業應用比較普遍，其主要功能是通過熱傳導和熱對流，對煙絲進行干燥，保證經烘絲機烘干后的煙絲含水率符合卷煙工藝要求，提高煙絲的成絲率和填充值，并盡量保持煙絲的香氣，改善吸味。

KLD-2Z薄板烘絲機主要由前室、后室、烘筒、傳動裝置、支架、、熱風系統、蒸汽管路系統、壓縮空氣管路系統等主要部件組成。烘筒作為烘絲機的主要工作元件，由旋轉接頭、進汽管路、滾道、滾筒、大齒輪等組成[1];其作用是供給并傳輸熱量，同時帶動物料向前運動。薄板加熱裝置和進入烘筒的熱風同時對進入烘筒內的煙絲加熱，加熱過程中，從煙絲中蒸發出的水分由烘筒出料端的排潮口排出。旋轉接頭作為烘絲機蒸汽管路系統的主要元件，作用是把蒸汽通過進氣環管送到烘筒的熱交換板上，經過熱交換后，通過出氣環管把冷凝水匯集到旋轉接頭引出。壓縮空氣系統用于蒸汽管路系統中執行器件的自動控制和篩網筒清潔。熱風系統的作用是滿足復合干燥技術要求，保證煙絲在上下翻滾的前進過程中受熱均勻、水分偏差減小，達到快速干燥的目的[2]。

2、KLD-2Z薄板烘絲機的控制原理

KLD-2Z薄板烘絲機的烘筒與水平面成一定的夾角，采用前高后低的設計。葉絲由振動輸送機從烘絲機的進料口送入導料筒，進入烘筒后，葉絲由于受重力的作用，由較高的一端運行到較低的一端[3]，同時烘筒的抄板增加了煙絲與熱風的接觸時間和面積，在煙絲運動的過程中，葉絲干燥完畢，從后室出料口輸出。

KLD-2Z薄板烘絲機采用順流式熱風輸送方式，即熱風方向與葉絲流向一致，與逆流式薄板烘絲機相比，順流式薄板烘絲機在出料端空氣和煙絲接近吸濕平衡，得到更加均勻的煙絲水分和溫度，煙絲表面不干燥。

KLD-2Z薄板烘絲機水分采用PID控制方式，烘絲過程以筒壁干燥為主，筒壁溫度的控制準確性對出口煙絲的實際水分有著重要的影響。烘絲機進行煙絲干燥時，筒壁溫度的控制由前饋數學模型與實際水分反饋共同決定。以進料流量、進料水分、干燥因子和出口煙絲水分設定值等一系列參數作為前饋值，建立前饋數學模型;以出口煙絲水分的實際水分和設定值作為后饋值，建立實際水分反饋。兩者對烘絲筒壁溫度形成閉環控制，保證出口煙絲水分與設定值一致。[4]其控制模型如圖1所示。

其中，

前饋爐壁溫度=設定溫度平臺+干燥因子Ck*（應脫水量-標準脫水量）;

后饋爐壁溫度=水分系數*（實際水分值-設定水分值）;

爐壁溫度=前饋爐壁溫度+后饋爐壁溫度。

前室和后室的爐壁溫度有三種組合方式，即前室高溫、后室低溫;前室低溫、后室高溫;前室后室同溫。在實際生產過程中，前室高溫、后室低溫的組合方式是應用比較普遍的，其優點是前室烘干潮濕的煙絲，此時煙絲水分高，更抗高溫，后室對煙絲進行柔性干燥。這種組合方式能夠較少的影響吸味和顏色，利于保持煙絲的本香。

在控制爐壁溫度的同時，輔以熱風速度、脫水量、葉絲流量的控制，保證出口水分的穩定。

3、結語

KLD-2Z薄板烘絲機作為煙草企業廣泛應用的煙絲干燥設備，其控制過程具有自動化程度高、準確度要求嚴的特點，控制原理的設計能夠滿足精確控制的目的，為烘絲質量的穩定提供了可靠保障。

參考文獻：

[1] 任宏程.基于工業控制網絡的烘絲機智能控制系統研究與設計[D].昆明：昆明理工大學.2008.

[2] 陳韡.SH6型薄板式烘絲機在金橋制絲線的應用[J].硅谷.2013，（17）：87-76.

[3] 晏建華，魏林波.薄板式烘絲機與HXD燃油管道式烘絲機的對比分析[J].科技廣場.2013，（4）：230-234.

[4] 蘇子雅，施文莊.優化烘絲筒控制模式降低煙絲干頭量[J].廣東化工.2010，（12）：229-230.