一種新型壓梗機噴霧方式的研究

王 玨 劉 鴻 丁 新

（貴州中煙工業(yè)有限責任公司遵義卷煙廠，遵義 563000）

1 壓梗機噴霧方式的現狀

目前的制梗生產中，梗線壓梗機大多采用3個雙介質噴嘴對壓輥進行潤滑，噴霧形狀為實心錐形噴霧，霧化效果不均勻，如圖1所示。噴嘴霧化輻射面相交處幾乎處于無潤滑狀態(tài)，不能對壓輥進行有效潤滑，如圖2所示。壓輥不能得到有效潤滑，細小煙梗極易附著在壓輥上，會造成壓輥間隙減小，導致壓制過程中煙梗纖維遭到破壞，煙梗發(fā)生破損，不能滿足工藝要求。壓滾間隙越來越小，煙梗不能順暢落下，在壓輥間打滑累積，易出現嚴重堵料造成斷料而降低生產效率[1-3]。

圖1 雙介質噴嘴實心錐形噴霧

圖2 雙介質噴嘴下壓輥霧化面

2 噴霧方式的設計

2.1 噴嘴的選型

原有的噴霧裝置采用的是雙介質噴嘴，由蒸汽和工藝水混合后噴射實心錐形噴霧。這種方式會因為水源和汽源的壓強波動對霧化效果造成影響，現更換為單介質噴嘴，減少汽源壓強波動對霧化造成的影響。在現有的單介質噴嘴中，有呈扇形噴霧的噴嘴，霧化面近乎于矩形[4]。選擇該型號噴嘴用于壓輥潤滑，能夠實現對壓輥面均勻、有效的潤滑，如圖3所示。

該單介質噴嘴與底座為分體式設計，使用時只需將噴嘴頭旋入噴嘴底座，利用密封圈實現連接處的密封。此設計便于噴嘴拆卸、檢修和清理，點檢易觀察噴水狀態(tài)，極大地節(jié)約了對噴霧裝置的保養(yǎng)維護時間。

2.2 噴嘴支架的設計

2.2.1 霧化水壓選定

通過對壓梗機壓輥進行現場測繪，壓梗機壓輥長度為1 200 mm，噴嘴到壓輥間的距離為900 mm。將采購的單介質噴嘴安裝在現有的霧化實驗平臺上，通過梯度實驗調試水壓，測量在不同水壓下的霧化寬度。壓梗機當前使用水壓為0.05～0.15 MPa，故水壓選取也在此范圍。霧化寬度測試結果，如表1所示。

圖3 單介質噴嘴矩形噴霧

表1 霧化寬度測試

如表1所示，當水壓大于等于0.1 MPa后，噴嘴霧化角度越來越大，霧化顆粒越來越細，噴出水霧較大，易懸浮在空中，無法在實際生產中對壓輥進行有效潤滑，且懸浮的水霧易附著在煙梗上，對煙梗水分造成影響。水壓為0.06 MPa時，噴嘴無法實現噴射范圍的均勻分布，因此暫定水壓為0.04 MPa和0.08 MPa。

2.2.2 噴嘴個數選定

根據壓輥的寬度1 200 mm和噴嘴霧化寬度，噴嘴的個數分別為9個和3個，現設計噴嘴安裝底座為9個。當采用3個噴嘴進行霧化時，可使用堵頭將多余底座進行封堵[5]。設計的噴嘴架直接采用DN15不銹鋼水管為主管，噴嘴座直接焊接在主管上，設計圖如圖4所示。此設計集成了輸水和固定的作用，支架可直接與金屬軟管連接，連接方式簡單方便，不需要冗余的管路布置。

2.2.3 支架支座設計

如圖5所示，支架底座直接采用鎖緊螺絲固定，可根據現場實際情況在徑向上任意調節(jié)，以滿足不同的潤滑噴射角度，在軸向上實現微量調節(jié)，防止加工和安裝過程中的誤差造成潤滑位置不正確，從而確保對壓梗機壓輥的有效潤滑[6]。

3 噴霧系統在壓梗機上的應用

現將噴嘴底座、支架、支架支座安裝在壓梗機上，裝上單介質噴嘴，調節(jié)減壓閥分別以0.04 MPa水壓和0.08 MPa水壓對壓輥進行潤滑，觀察噴嘴對壓輥的潤滑情況以及是否有煙沫粘黏的情況，結果如表2所示。

從表2可以看出，調節(jié)后0.04 MPa水壓和0.08 MPa水壓壓輥上都未出現煙沫粘黏的情況，說明兩個水壓下的噴霧都能對壓輥進行有效潤滑，壓輥上都未出現煙沫粘黏的情況。現對不同噴嘴不同水壓下煙梗的含水量變化進行烘箱測試，以檢測其對煙梗水分的影響。從表3可以看出，隨機抽取9個批次的煙梗進行測試，當采用0.08 MPa水壓時，水分變化率較小且煙梗水分符合工藝要求，故最終采用3個單介質噴嘴對壓輥進行潤滑。

圖4 噴嘴架設計圖（單位：mm）

圖5 支座設計圖（單位：mm）

表2 壓輥潤滑表

表3 水分變化率 （單位：%）

4 結語

通過對壓梗機噴霧系統進行改造優(yōu)化，將原有的雙介質噴嘴更換成單介質噴嘴，由原來的實心錐形噴霧變?yōu)楝F在的矩形噴霧，并重新設計加工支架安裝，使壓輥得到有效均勻潤滑且無煙沫粘黏，保證了壓輥之間的間隙均勻，提高了煙梗經壓輥壓制后組織結構的完好性、切梗絲合格率和工藝質量，并降低了設備斷料次數，減少了對工藝質量的影響，達到了節(jié)能降耗的目的。