打葉復(fù)烤車間備料區(qū)増濕裝置開發(fā)

王 濤 鄭博文 皇甫東有

(紅云紅河集團(tuán)昆明卷煙廠，云南 昆明 650000)

1 現(xiàn)狀調(diào)查分析

物料在備料區(qū)暫存時(shí)間較長，備料區(qū)的環(huán)境濕度則直接影響著煙葉的含水率[2]。由于原煙必須經(jīng)過翻箱喂料、高位喂料倉均料、流量控制、振槽送料后方可進(jìn)入潤葉筒。在此之前，煙葉經(jīng)歷了高度落差(約2 m)、振動(dòng)、沖擊等多種外力因素，且煙葉含水率較低(約13.5%～16.5%)，致使煙葉干燥易碎[3]，必然使?jié)櫲~前的煙葉造碎率增大。

1.1 煙籠表層煙葉水分與環(huán)境濕度關(guān)系調(diào)查分析

取整理車間來料煙籠置于打葉復(fù)烤車間備料區(qū)進(jìn)行檢測，定時(shí)采集各等級(jí)煙籠的煙葉，進(jìn)行煙葉含水率檢測并記錄環(huán)境溫濕度。為保證取樣的代表性和準(zhǔn)確性，煙籠表層采樣方式式在煙籠4個(gè)角的表層進(jìn)行采樣，煙籠中間在距離煙葉表層50 cm處采樣，樣品重量約500 g，采到的樣品用塑料袋密封封裝，采樣后，把樣煙切成3 cm左右大小，用紅外水分檢測儀檢測水分。為減少設(shè)備及人員操作產(chǎn)生的誤差，每個(gè)樣品檢測4次，對(duì)取得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

表1 表層煙葉水分與環(huán)境濕度跟蹤測試結(jié)果

從煙籠表層分別取樣，其水分分布如圖表所示。

圖1 上部煙表層含水率與環(huán)境濕度變化情況

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著時(shí)間的推移，各部位煙葉，煙籠表層煙葉的水分和環(huán)境濕度總體變化相一致，基本呈正相關(guān)。環(huán)境濕度越小，煙籠表層煙葉含水率越低。由于表層煙葉水分的散失致使煙葉干燥易碎，且在翻箱喂料時(shí)表層煙葉恰好處于重力最大撞擊擠壓位置，必然會(huì)導(dǎo)致煙葉造碎的增大。

1.2 煙葉造碎率關(guān)系與備料區(qū)環(huán)境相對(duì)濕度調(diào)查

如下為2016年9月7日8：00～20：00，BIF單等級(jí)加工時(shí)，在一潤入口取樣進(jìn)行碎煙含量檢測，跟蹤環(huán)境濕度與潤葉工序前造碎率的關(guān)系，如下為測試結(jié)果。

表2 2016年9月7日B1F環(huán)境相對(duì)濕度、碎煙率跟蹤測試結(jié)果(環(huán)境平均溫度24 ℃)

表3 2016年9月13日C3F環(huán)境相對(duì)濕度、碎煙率跟蹤測試結(jié)果(環(huán)境平均溫度27 ℃)

表4 2016年9月13日X2F環(huán)境相對(duì)濕度、碎煙率跟蹤測試結(jié)果(環(huán)境平均溫度22 ℃)

圖2 X2F一潤前碎煙含量與備料區(qū)環(huán)境濕度關(guān)系調(diào)查

由統(tǒng)計(jì)圖表可知，環(huán)境相對(duì)濕度與一潤前原煙碎煙率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即環(huán)境濕度越低，一潤前碎煙率越高。

圖3 2015-2016年烤季，環(huán)境相對(duì)濕度統(tǒng)計(jì)情況

對(duì)整個(gè)烤季進(jìn)行環(huán)境濕度統(tǒng)計(jì)(圖表如上)發(fā)現(xiàn)，2014-2015年烤季，平均環(huán)境相對(duì)濕度47.2%，整個(gè)烤季有5個(gè)月低于50%，最低發(fā)生在4月份，環(huán)境相對(duì)濕度只有35%，可見打葉復(fù)烤備料區(qū)環(huán)境濕度對(duì)偏低而且不可控。因此，增加備料區(qū)環(huán)境濕度迫切需求。

2 制定并實(shí)施方案

2.1 確定方案目標(biāo)

表5 已實(shí)現(xiàn)環(huán)境濕度控制系統(tǒng)案例調(diào)查

通過對(duì)增濕案例的調(diào)查分析，現(xiàn)已有其他用途的增濕案例可將環(huán)境相對(duì)濕度提升到70%以上甚至達(dá)到90%，而備料區(qū)理想的環(huán)境濕度為70%，因此把方案目標(biāo)確定為將打葉復(fù)烤備料區(qū)環(huán)境濕度保持在70%以上。

2.2 提出并確定方案

針對(duì)環(huán)境及空間因素，提出了超聲波加濕器、高壓霧化加濕和風(fēng)機(jī)加濕器三種備料區(qū)環(huán)境增濕裝置的開發(fā)方案并進(jìn)行論述。

其中超聲波加濕方案對(duì)水質(zhì)要求比較高，管路占用空間大，工程實(shí)施難度大；風(fēng)機(jī)加濕方案霧化不均勻，施工成本較高，工程量較大且會(huì)出現(xiàn)滴水現(xiàn)象；高壓霧化加濕方案的集中控制性能較好，對(duì)水質(zhì)要求不嚴(yán)格且能耗較低，因此，選定高壓霧化加濕方案。

2.3 方案實(shí)施

圖4 増濕方案原理

根據(jù)増濕方案原理圖，將増濕裝置系統(tǒng)分解成主機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)以及噴霧管路等4個(gè)子單元。

3 效果驗(yàn)證

3.1 備料區(qū)現(xiàn)場效果檢查

加裝環(huán)境霧化增濕裝置后，現(xiàn)場實(shí)際效果中所有噴頭正常工作，現(xiàn)場微霧噴灑均勻，無堵塞無滴漏現(xiàn)象。

3.2 備料區(qū)濕度檢查

如下為室外環(huán)境平均相對(duì)濕度為48%的極度干燥情況下統(tǒng)計(jì)的8：00～20：00備料區(qū)環(huán)境相對(duì)濕度跟蹤情況。

表6 具體實(shí)施方案表

從圖5可知加濕裝置使得備料區(qū)的平均相對(duì)濕度保持在70%以上，預(yù)設(shè)的加濕目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

圖5 環(huán)境相對(duì)濕度跟蹤圖

3.3 碎煙率檢查

經(jīng)過加裝備料區(qū)環(huán)境增濕裝置后，2017年9月份抽樣同等級(jí)煙葉一潤前碎煙率比較得出，BIF碎煙率降低了0.06%，C3F碎煙率降低了0.07%，X2F碎煙率降低了0.07%。造碎率明顯降低，有效地降低了潤葉前的煙葉造碎率。

表7 備料區(qū)環(huán)境相對(duì)濕度跟蹤情況

表8 2017年9月14日B1F環(huán)境相對(duì)濕度、碎煙率跟蹤測試結(jié)果(環(huán)境平均溫度26 ℃)

表9 2017年9月17日C3F環(huán)境相對(duì)濕度、碎煙率跟蹤測試結(jié)果(環(huán)境平均溫度27 ℃)

表10 2017年9月21日X2F環(huán)境相對(duì)濕度、碎煙率跟蹤測試結(jié)果(環(huán)境平均溫度25 ℃)

圖6 同期、同等級(jí)、一潤前碎煙率情況對(duì)比

4 結(jié)語

備料區(qū)環(huán)境濕度對(duì)煙籠表層煙葉含水量有顯著影響，當(dāng)環(huán)境濕度較低時(shí)導(dǎo)致表層煙葉水分散失而干燥易碎，致使在潤葉工序前的煙葉造碎率增大。在加裝増濕裝置之后，打葉復(fù)烤車間備料區(qū)環(huán)境濕度基本保持在70%以上，有效保持了煙籠表層煙葉水分，明顯降低了潤葉工序前的煙葉造碎。