FX型葉絲風(fēng)選設(shè)備控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計分析

張鲞

摘要：對FX型葉絲風(fēng)選設(shè)備的系統(tǒng)控制方法進(jìn)行優(yōu)化研究，通過獲取當(dāng)前一級風(fēng)選機(jī)篩除物出口處第一篩除物重量，通過比較調(diào)整二級風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率。這樣的設(shè)計方法能夠?qū)崿F(xiàn)對葉絲風(fēng)選出口剔除梗簽率、剔除梗簽中含絲量的快速調(diào)節(jié)和精準(zhǔn)控制，從而提高成品葉絲的純凈度。

關(guān)鍵詞：葉絲;風(fēng)選設(shè)備;優(yōu)化設(shè)計

中圖分類號：TD455⁺.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5922（2021）02-0146-03

葉絲兩級風(fēng)選設(shè)備現(xiàn)廣泛應(yīng)用于卷煙生產(chǎn)企業(yè)，用于剔除煙草葉絲中的梗簽。其由一級風(fēng)選機(jī)和二級風(fēng)選機(jī)組成。在制絲過程中，葉絲經(jīng)過一級風(fēng)選機(jī)進(jìn)行初選，一級風(fēng)選落下的梗簽以及少部分葉絲經(jīng)過定量后，再進(jìn)入二級風(fēng)選機(jī)再次進(jìn)行精選，從而精選并篩除梗簽，達(dá)到提高葉絲純凈度的目的。在風(fēng)選過程中，通過控制風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率，可以調(diào)節(jié)風(fēng)選的篩除效率。增大風(fēng)機(jī)頻率，能夠降低剔除的比例，提高輸出葉絲的量;反之，減小風(fēng)機(jī)頻率，能夠增加剔除的比例，降低輸出葉絲的量。

1葉絲風(fēng)選設(shè)備的現(xiàn)狀與問題

1.1風(fēng)選設(shè)備的工作原理

風(fēng)選機(jī)是根據(jù)葉絲物料的比重及懸浮速度的不同，利用具有一定運(yùn)動特性的傾斜面，通用風(fēng)力而使物料進(jìn)行分離。當(dāng)物料由進(jìn)料斗流到斜料口時，便受到傾斜氣流的作用，使用比重較大的砂石經(jīng)自動分級后沉到流料口的后段斜面上，比重較小的物料顆粒則處于前段斜面上，比重更輕的草、葉等物料則浮到前方。為此達(dá)到使中藥物料與砂石、草、葉等分離的目的。

1.2葉絲風(fēng)選設(shè)備存在的問題

目前各卷煙生產(chǎn)企業(yè)使用葉絲風(fēng)選設(shè)備時，往往使用固定的一級、二級風(fēng)選風(fēng)機(jī)頻率，若來料流量波動，且風(fēng)選機(jī)不能機(jī)動地相應(yīng)調(diào)整，則容易造成剔除不足：該剔除的雜質(zhì)，諸如：梗簽、煙垢、葉絲濕團(tuán)等不能有效被剔除，進(jìn)入卷煙造成煙支被梗簽刺破或煙支發(fā)生黃斑、霉變;或是剔除過度：剔除物中可用葉絲增加，造成葉絲浪費(fèi)，增加制造成本。

而通過控制二級風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)對梗簽剔除率、剔除梗簽中含絲量的快速調(diào)節(jié)和精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)自動化控制，減少人為干預(yù)，從而提高成品葉絲的純凈度。

2優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容與步驟

2.1調(diào)整二級風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率內(nèi)容

葉絲風(fēng)選系統(tǒng)包括依次連接的烘絲機(jī)，一級風(fēng)選機(jī)和二級風(fēng)選機(jī)，一級風(fēng)選機(jī)用于對烘絲機(jī)輸出的葉絲進(jìn)行第一風(fēng)選處理，輸出第一風(fēng)選葉絲和第一篩除物，二級風(fēng)選機(jī)用于對第一篩除物進(jìn)行第二風(fēng)選處理，輸出第二風(fēng)選葉絲和第二篩除物。

在一些實(shí)施例中，葉絲風(fēng)選系統(tǒng)控制方法還包括，獲取當(dāng)前烘絲機(jī)人口處的葉絲流量M;比較M和烘絲機(jī)人口處的葉絲流量預(yù)設(shè)值Mo;根據(jù)M和M。的比較結(jié)果，決定是否調(diào)整二級風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率，其中，若11-M/Mol

2.2調(diào)整二級風(fēng)選機(jī)風(fēng)機(jī)頻率的步驟

3葉絲風(fēng)選系統(tǒng)控制裝置設(shè)計

通過具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明。葉絲風(fēng)選流程示意圖如圖1所示，烘絲機(jī)10干燥葉絲，并將烘后葉絲送人二級風(fēng)選設(shè)備進(jìn)行風(fēng)選，篩除其中的梗簽。多級風(fēng)選設(shè)備包括一級風(fēng)選機(jī)21和二級風(fēng)選機(jī)22，通過控制風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率可以調(diào)節(jié)風(fēng)選的篩除效率。一級風(fēng)選機(jī)21用于對烘絲機(jī)輸出的葉絲進(jìn)行第一風(fēng)選處理，輸出第一風(fēng)選葉絲51和第一篩除物41，二級風(fēng)選機(jī)22用于對一級風(fēng)選機(jī)21輸出的第一篩除物41（主要含有梗簽和煙絲）進(jìn)行第二風(fēng)選處理，輸出第二風(fēng)選葉絲51和第二篩除物42（主要含有梗簽）。第一風(fēng)選煙絲51和第二風(fēng)選煙絲52進(jìn)入后續(xù)加工程序。

滾筒烘絲機(jī)入口處設(shè)有電秤31，用于檢測該處物料流量Mo一級風(fēng)選機(jī)21的篩除物出口處設(shè)有電秤32，用于檢測該處篩除物的流量值m1。對5個批次的煙絲進(jìn)行風(fēng)選，工藝標(biāo)準(zhǔn)預(yù)設(shè)值如下：烘絲機(jī)10入口處物料流量預(yù)設(shè)值M0為3000kg/h，一級風(fēng)選機(jī)41的梗簽出料口剔除梗簽流量預(yù)設(shè)m0為450kg/h，梗簽剔除率為1.O%-1.5%，剔除梗簽中含絲量為12.5%-16.0%，一級風(fēng)選機(jī)41風(fēng)門開度預(yù)設(shè)值為61%，一級風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率預(yù)設(shè)值29Hz，二級風(fēng)選機(jī)42風(fēng)門開度預(yù)設(shè)值為58%，二級風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率預(yù)設(shè)值eo為32Hzt。

實(shí)際生產(chǎn)中，來料流量可能發(fā)生波動，按照下述規(guī)則調(diào)整二級風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率e，使得e=eo+Ae：①若M=Mo，△e=0;②若M≠M(fèi)。，根據(jù)a的取值決定△e的取值，a=m-mo，若a在（-15，15）范圍內(nèi)，△e的取值為0;若a在[15，45]范圍內(nèi)，△e的取值為3;若a在（45，100]范圍內(nèi)，△e的取值為4;若a在[-45，15]范圍內(nèi)，△e的取值為-3;若a在[-100，-45）范圍內(nèi)，△e的取值為-4。實(shí)施例的風(fēng)選參數(shù)和梗簽剔除效果結(jié)果如表1所示。

對比例風(fēng)選機(jī)一級風(fēng)選機(jī)風(fēng)門開度為61%，一級風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率預(yù)設(shè)值29Hz，二級風(fēng)選機(jī)風(fēng)門開度為58%，二級風(fēng)選機(jī)的風(fēng)機(jī)頻率預(yù)設(shè)值e0為32Hz，均為固定值。其它參數(shù)同實(shí)施例。梗簽剔除結(jié)果如表2所示。

如表1所示，實(shí)施例1的5個批次煙草經(jīng)風(fēng)選后，梗簽剔除率和剔除梗簽中含絲率波動較小，全部批次的煙草均在預(yù)設(shè)值指標(biāo)范圍內(nèi)（梗簽剔除率為1.0%-1.5%，剔除梗簽中含絲量在10%以內(nèi)），符合質(zhì)量要求。如表2所示，對比例2的5個批次煙草經(jīng)風(fēng)選后，梗簽剔除率和剔除梗簽中含絲率波動較大，4個批次的煙草超出了在預(yù)設(shè)值指標(biāo)范圍（梗簽剔除率為1.0%-1.5%，剔除梗簽中含絲量為12.5%-16.0%），不符合質(zhì)量要求。

本設(shè)計通過對風(fēng)選設(shè)備風(fēng)機(jī)頻率控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對梗簽剔除率、剔除梗簽中含絲量的快速調(diào)節(jié)和精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)自動化控制，減少人為干預(yù)，從而提高成品葉絲的純凈度。

4結(jié)語

葉絲兩級風(fēng)選設(shè)備是卷煙生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用較多的設(shè)備。煙草企業(yè)生產(chǎn)線上的葉絲分選流程是卷煙質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，目前FX型葉絲兩級風(fēng)選設(shè)備是卷煙生產(chǎn)企業(yè)廣泛使用的風(fēng)選設(shè)備之一，本文對FX型葉絲風(fēng)選控制設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，通過對風(fēng)選設(shè)備風(fēng)機(jī)頻率控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對梗簽剔除率、剔除梗簽中含絲量的快速調(diào)節(jié)和精準(zhǔn)控制，提高成品葉絲的純凈度。