降低SH911C 管道式烘梗絲機出口水分料頭非穩態時間研究與應用

周翠江 徐堂富 程星 紀多敏 周春發

（江西中煙工業有限責任公司－廣豐卷煙廠，江西 上饒 334600）

1 項目背景

氣流烘梗絲工序是制梗絲生產過程中的關鍵工序，主要工藝任務是對梗絲進行干燥膨化處理。氣流烘梗絲機作為梗絲水分的最終控制環節，其出口水分穩定性對穩定卷煙產品內在質量意義重大[1-3]。廣煙SH911C 管道式烘梗絲機，由秦皇島煙草機械有限責任公司研發生產，主要由進料裝置、加溫加濕器、干燥管道、落料裝置、排氣罩系統、回風管道、主工藝風機、進風管道、燃燒爐、熱風管道、鋼結構平臺及管路系統等部件組成，額定生產能力1000kg/h。其結構如圖1所示。

圖1 SH911C 型燃油（氣）管道式烘絲機

但是，當前烘梗絲機出口水分還存在嚴重的水分異常波動的問題，出口水分料頭水分偏高，導致出口水分非穩態時間長。本文針對料頭水分偏高進行研究分析，給予煙草行業相關設備在生產實際應用過程中提供借鑒，以期達到降低烘梗絲非穩態時間的目的。

2 癥結調查與分析

通過深入車間現場調查，由統計結果得出，烘梗絲機出口水分料頭水分偏高，直接導致出口水分非穩態時間長。并且當日第一批烘梗絲出口水分與后面幾批相比，潮頭現象更嚴重，持續時間更長、出口水分峰值更大，同時來料水分不穩定也會造成出來水分波動。出口水分料頭非穩態時間和水分峰值極差與當日制梗絲批次的關系如表1 所示。

表1 出口水分料頭非穩態時間和水分峰值極差

癥結（1）：當日生產第批次會影響烘后梗絲潮頭時間。當日生產第一批非穩態時間更長，非穩態水分峰值更大，隨著當日制梗絲批次，烘絲出口水分越來越穩定，非穩態時間變短，非穩態水分峰值更小。

主要原因：（1）第一批生產過程中設備內部有上一次有清洗殘留水，梗絲剛進料的時候吸收殘留水，梗絲含水率變高，導致烘絲出口水分料頭偏高；（2）烘梗絲機預熱過程中模擬水的流量和蒸汽壓力設置不合理，造模擬水未完全霧化，大量的水聚集在烘梗絲機的底端，同樣梗絲剛進料的時候吸收殘留水，梗絲含水率變高，導致烘絲出口水分料頭偏高。

癥結（2）：烘絲來料水分會影響烘后梗絲潮頭時間。當制梗絲批次相同的情況下，烘梗絲來料水分超過設定范圍值時，烘絲出口水分的非穩態時間更長和水分峰值更大。

主要原因：制梗絲段是梗絲經過回潮后進行貯梗，貯后煙梗再經過HT、壓梗、切梗絲、梗絲加料、烘梗絲、梗絲加香工序將貯梗加工成梗絲的工段，是制梗絲的關鍵環節，而影響烘梗絲絲的來料水分穩定性的主要環節是梗回潮加水比例和貯梗時間。貯梗時間會影響梗絲水分穩定性，同等加水比例情況下，貯梗時間越長，水分喪失量越多，導致梗絲來料水分不穩定。而烘梗絲的工藝熱風溫度是根據標準的來料水分設定的，當來料水分偏大時，工藝氣體烘不干梗絲，導致烘絲出口水分出現明顯的潮頭，當來料水分偏小時，熱風溫度烘的偏干，導致烘絲出口水分出現明顯的干頭，干頭或者潮頭都會造成烘絲出口水分不穩定。制梗絲段工藝路徑如圖2 所示。

圖2 制梗絲段工藝路徑

3 針對主要癥結的對策實施

根據存在的問題，需穩定烘梗絲來料水分和減小生產批次的影響[4-6]。小組人員充分從人、機、料、法、環等方面分析研究，再經過頭腦風暴法，從多方面去針對主要癥結進行分析解決，最終確定了有效的解決方法。

3.1 穩定來料水分

根據貯梗時間，控制貯梗前梗回潮加水比例，當日投料當日切梗與次日切梗，則次日切梗的比例添加多加0.5 個水分。通過MINITAB16.0 軟件的正態分布圖功能，統計前后兩個月的烘絲入口水分，分析批間水分的平均值和批間水分的SD 值進行分析對比。通過跟隨貯梗時間的變化，確定梗回潮的加水比例，烘梗絲機入口水分平均值梗接近標準值（32.0%），最小值和最大值都更接近標準值，批間水分SD 值也更小，烘絲入口水分的穩定性明顯得到提升。

圖3 排放冷凝水閥門

3.2 減小生產批次影響

（1）優化工藝參數：依據當日烘梗絲批次不同，則設定啟動預熱允差值不同，第一批次設定預熱允差值為±10，第二批設定允差值為±5，第三批設定允差值為±3。（2）改進設備操作；每日生產第一批梗，設備預熱過程中 排放設備底端冷凝水。（3）優化設備參數：調整模擬水流量，從300kg/h 調整為200kg/h，將模擬水蒸氣壓力從0.2MPa 調整為0.3Mpa。排放底端冷凝水如圖2 所示。

4 整改效果

通過穩定來料水分，優化工藝參數，改進設備操作后，同時調整模擬水流量，從300kg/h 調整為200kg/h，將模擬水蒸氣壓力從0.2MPa 調整為0.3Mpa，保證模擬水的霧化效果，烘梗絲機出口水分穩定性得到明顯的提升。結合制絲集控和現場記錄數據進行分析，梗回潮添加比例與貯梗時間關系、烘梗絲來料水分、烘梗絲機出口水分潮頭時間。通過控制來料水分、預熱階段熱風溫度允差值，排放設備底端冷凝水，保證模擬水霧化效果，有效地解決烘梗絲機出口水分潮頭現象，減小了烘梗絲出口水分非穩態時間。

5 結語

1.通過控制貯梗前梗回潮加水比例，隨著貯梗時間的變化，調整梗回潮加水比例，來料水分穩定性提升明顯。

2.調整模擬水流量，從300kg/h 調整為200kg/h，將模擬水蒸氣壓力從0.2MPa 調整為0.3Mpa。保證了保證模擬水霧化效果。

3.通過控制來料水分、預熱階段熱風溫度允差值，排放設備底端冷凝水，保證了模擬水霧化效果。潮頭時間為0，有效地解決了烘梗絲機出口水分潮頭問題，非穩態時間有效降低。

通過控制來料水分、預熱階段熱風溫度允差值，排放設備底端冷凝水，保證模擬水霧化效果，經過測試有效地解決了烘梗絲機出口水分潮頭現象，非穩態時間有效降低。