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【摘 要】针对烘丝筒排潮系统筛网易糊网导致排潮系统失控、排潮效果不佳、水分控制不稳定、烘丝质量下降的问题,通过原因分析对排潮系统的结构进行改进,即结构形式上采用旋转式圆筛代替原来的固定式半圆筛、清吹装置则采用固定形式代替原来的往复摆动形式,设计相关部件、重新选用筛网、配置筛网清扫装置。通过上述措施使问题得以根本解决。改进后排潮系统排潮效果良好,烘丝水分控制稳定,产品质量得到了明显的提高。【关键词】排潮系统;筛网;糊网;设计;改进
0.前言烘丝是制丝的关键工序,烟丝烘制过程中产生的的湿气、杂气和粉尘是通过排潮系统排出。我厂的SH3型滚筒管板式烘丝机在生产过程中出现烟丝及杂物附着在排潮筛网上造成排潮筛网容易糊网,导致排潮系统失控、排潮效果不佳、水分控制不稳定、烘丝质量下降、严重时必须停机处理。为了提高烘丝水分的控制精度、保证生产的连续性,必须有效解决烘丝筒排潮系统筛网易糊网的问题。
1.排潮系统结构组成和工作原理1.1结构组成我厂使用的SH3型滚筒管板式烘丝机,其排潮系统主要由风机、风管、风门、机架、墙板、固定式半圆筛、往复摆动式筛网清吹装置等组成,排潮罩由机架和墙板构成、半圆筛则由细钢丝网及其框架组合而成。1.2工作原理烟丝烘制过程中产生的的湿气、杂气和粉尘在风机的抽拉作用下通过固定式半圆筛进入风管被排除掉,筛网在排潮过程中起到过滤的作用、而筛网清吹装置由气缸通过摆杆带动沿着半圆筛圆弧方向做往复摆动的同时对筛网进行间歇清吹以防止烟丝和灰尘堵塞网孔,影响烘丝机内含尘废气的排出。
2.设备存在问题及原因分析2.1存在问题原烘丝机排潮系统在使用的过程中会出现排潮筛网糊网、排潮开度波动大、烘丝水分难以控制,从而导致烘丝水分控制精度低、影响烟丝加工质量 ;筛网糊网严重时还需停机处理,影响了生产效率。烘丝筒平均每过料180分钟即3个小时糊网率就会达到60%以上,此时烘丝水分偏差会受到较大的影响,为了保证烘丝水分偏差在工艺允许的范围内排潮开度需要调整到85%以上,而此时就要停机清洁筛网以避免因排潮开度可控制范围小而使烘丝水分失控造成产品质量事故。2.2原因分析经过对原排潮系统进行分析,造成烘丝筒排潮筛网糊网的主要原因为:2.2.1结构采用固定式半圆筛,清吹不彻底。且筛网通风面积过小,容易糊网。2.2.2筛网选用原用细钢丝网,粘附率高、容易变形结垢。2.2.3清吹装置往复摆动式气管间歇清吹,吹孔覆盖的面积有限,会造成筛网有些地方吹不到。2.2.4清扫装置没有清扫装置,造成粘附在筛网上的污物不能有效去除。
3.方案实施3.1改进方案经过长时间对设备运转进行观察,结合以往成熟经验,制定出一套完整的改进方案,即采用旋转圆筛风分技术,并对筛网清吹装置进行改进同时设计安装筛网清扫装置。改进后的排潮系统主要由风机、风管、风门、机架、墙板、旋转式圆筛、固定式筛网清吹装置、筛网清扫刮板组成,圆筛由一台电机减速机过链传动带动旋转,与此同时筛网自动清吹装置及清扫装置对筛网进行清洁以防止筛网网孔糊网。3.2实施过程3.2.1圆筛的外形尺寸设计实地测绘排潮箱体的外壁长度为2970mm,宽度为795mm,高度为700mm;内壁长度为2870mm,宽度为695mm,高度为600mm;原半圆筛的总面积为2.05 ㎡。正方形热风管与正方形排潮管的边长均为450 mm,所以圆筛的两侧均需要余留量>450mm,现余留550mm,即得出圆筛的长度为1770mm;为了充分利用空间且余留维修空间取圆筛的直径D=500mm。所以圆筛的总体面积为S0=∏DL=3.14X0.5X1.77=2.7789㎡。3.2.2配套装置(1)电机减速机的选用。由于圆筛转动所需要的转矩较小,同时参考WQ318A滚筒式叶片回潮机排潮圆筛的转速为16r/min、其所用电机功率为0.75 Kw,设定该排潮圆筛的转速为16r/min,根据转速、转矩需要从技改剩余备件中选用1.5Kw、1400r/min的电机,其减速机输入转速ne=1400r/min、输出转速na=29r/min。(2)传动装置的设计计算。根据链传动能保持准确的平均传动比、作用在轴上的压力小、结构紧凑、制造和安装精度要求较低等特性选用链传动。3.2.3筛网的设计根据板式筛网比钢丝筛网更容易刮刷、清吹的性质,特选用板式筛网,选用筛网孔隙率为18%;根据工艺要求,长度为3mm以下的烟丝均为碎丝,所以筛网孔径应在0mm~3mm之间,在此选取筛网孔径为1.6mm。因此可得筛网的通透面积为S1= S0XN=2.7789X18%=0.5 ㎡。查《实用五金大全》选用1.6mm的不锈钢304(0Cr18Ni9)钢板,然后根据孔隙率及孔径设计板筛。3.2.4轴的设计及选择轴承由设计的排潮圆筛系统的结构尺寸可知轴的支承跨距为2870mm,圆筛驱动电机功率为1.5Kw,根据圆筛清洁装置对圆筛的清洁效果设定圆筛轴转速为16r/min,轴承采用深沟球轴承,则可设计出轴的形状和尺寸。3.2.5设计圆筛加强筋组件圆筛加强筋组件设计成为一个“十字”形状,主要由轴套、加强筋构成。轴套内径为80mm、其上均布4个M10的螺纹孔以便使用螺钉将圆筛加强筋定位紧固在轴上,加强筋长195mm、宽50mm,均采用5mm厚的不锈钢304(0Cr18Ni9),4块加强筋分别焊接在轴套上。3.2.6设计圆筛清洁装置(1)设计圆筛清吹装置。圆筛清吹装置用一根安装方向与圆筛平行、长度与圆筛相同、直径为¢32X3的多孔(每10mm一个孔)不锈钢管,由电磁阀控制空压气进行周期性喷吹,实现筛网的自动清洁。(2)设计圆筛清扫装置。圆筛清扫装置则采用4mm厚的硅胶板,其长度与圆筛长度相同、宽度取80mm,通过刮板支架固定安装与排潮箱体上,刮板的固定孔为可调长孔使其与圆筛保持轻微接触以清除粘附在筛网上的烟丝及杂物。3.2.7制作安装设计完成后,进行了具体的制作安装。
4.效果验证改造实施后对设备运行的效果分别进行了测试和调查,测试结果:不同的排潮开度之下,均未出现明显的糊网现象。经过测试和调查得出结论:原来选用的电机功率及设定的圆筛转速合适,改造后的新排潮系统能有效降低烟丝糊网,避免了生产过程中停机清洁筛网,烘后烟丝水分平稳,水分标偏值满足工艺要求。
5.结论通过对SH3型滚筒管板式烘丝机排潮系统的改进,解决了排潮筛网糊网从而导致排潮系统失控、排潮效果不良、烘丝质量不好的问题,确保了烘丝生产的连续性,提高了设备运行稳定性及可靠性,同时有效去除了烟丝的青杂气及粉尘、改善了烟丝的吸味特征、保证了烘丝水分、提高了产品质量。
【参考文献】
[1]姜凤有.工业除尘设备——设计、制作、安装与管理.北京:冶金工业出版社,2009.
[2]杨伦,谢一华.气力输送工程.北京:机械工业出版社,2006.
0.前言烘丝是制丝的关键工序,烟丝烘制过程中产生的的湿气、杂气和粉尘是通过排潮系统排出。我厂的SH3型滚筒管板式烘丝机在生产过程中出现烟丝及杂物附着在排潮筛网上造成排潮筛网容易糊网,导致排潮系统失控、排潮效果不佳、水分控制不稳定、烘丝质量下降、严重时必须停机处理。为了提高烘丝水分的控制精度、保证生产的连续性,必须有效解决烘丝筒排潮系统筛网易糊网的问题。
1.排潮系统结构组成和工作原理1.1结构组成我厂使用的SH3型滚筒管板式烘丝机,其排潮系统主要由风机、风管、风门、机架、墙板、固定式半圆筛、往复摆动式筛网清吹装置等组成,排潮罩由机架和墙板构成、半圆筛则由细钢丝网及其框架组合而成。1.2工作原理烟丝烘制过程中产生的的湿气、杂气和粉尘在风机的抽拉作用下通过固定式半圆筛进入风管被排除掉,筛网在排潮过程中起到过滤的作用、而筛网清吹装置由气缸通过摆杆带动沿着半圆筛圆弧方向做往复摆动的同时对筛网进行间歇清吹以防止烟丝和灰尘堵塞网孔,影响烘丝机内含尘废气的排出。
2.设备存在问题及原因分析2.1存在问题原烘丝机排潮系统在使用的过程中会出现排潮筛网糊网、排潮开度波动大、烘丝水分难以控制,从而导致烘丝水分控制精度低、影响烟丝加工质量 ;筛网糊网严重时还需停机处理,影响了生产效率。烘丝筒平均每过料180分钟即3个小时糊网率就会达到60%以上,此时烘丝水分偏差会受到较大的影响,为了保证烘丝水分偏差在工艺允许的范围内排潮开度需要调整到85%以上,而此时就要停机清洁筛网以避免因排潮开度可控制范围小而使烘丝水分失控造成产品质量事故。2.2原因分析经过对原排潮系统进行分析,造成烘丝筒排潮筛网糊网的主要原因为:2.2.1结构采用固定式半圆筛,清吹不彻底。且筛网通风面积过小,容易糊网。2.2.2筛网选用原用细钢丝网,粘附率高、容易变形结垢。2.2.3清吹装置往复摆动式气管间歇清吹,吹孔覆盖的面积有限,会造成筛网有些地方吹不到。2.2.4清扫装置没有清扫装置,造成粘附在筛网上的污物不能有效去除。
3.方案实施3.1改进方案经过长时间对设备运转进行观察,结合以往成熟经验,制定出一套完整的改进方案,即采用旋转圆筛风分技术,并对筛网清吹装置进行改进同时设计安装筛网清扫装置。改进后的排潮系统主要由风机、风管、风门、机架、墙板、旋转式圆筛、固定式筛网清吹装置、筛网清扫刮板组成,圆筛由一台电机减速机过链传动带动旋转,与此同时筛网自动清吹装置及清扫装置对筛网进行清洁以防止筛网网孔糊网。3.2实施过程3.2.1圆筛的外形尺寸设计实地测绘排潮箱体的外壁长度为2970mm,宽度为795mm,高度为700mm;内壁长度为2870mm,宽度为695mm,高度为600mm;原半圆筛的总面积为2.05 ㎡。正方形热风管与正方形排潮管的边长均为450 mm,所以圆筛的两侧均需要余留量>450mm,现余留550mm,即得出圆筛的长度为1770mm;为了充分利用空间且余留维修空间取圆筛的直径D=500mm。所以圆筛的总体面积为S0=∏DL=3.14X0.5X1.77=2.7789㎡。3.2.2配套装置(1)电机减速机的选用。由于圆筛转动所需要的转矩较小,同时参考WQ318A滚筒式叶片回潮机排潮圆筛的转速为16r/min、其所用电机功率为0.75 Kw,设定该排潮圆筛的转速为16r/min,根据转速、转矩需要从技改剩余备件中选用1.5Kw、1400r/min的电机,其减速机输入转速ne=1400r/min、输出转速na=29r/min。(2)传动装置的设计计算。根据链传动能保持准确的平均传动比、作用在轴上的压力小、结构紧凑、制造和安装精度要求较低等特性选用链传动。3.2.3筛网的设计根据板式筛网比钢丝筛网更容易刮刷、清吹的性质,特选用板式筛网,选用筛网孔隙率为18%;根据工艺要求,长度为3mm以下的烟丝均为碎丝,所以筛网孔径应在0mm~3mm之间,在此选取筛网孔径为1.6mm。因此可得筛网的通透面积为S1= S0XN=2.7789X18%=0.5 ㎡。查《实用五金大全》选用1.6mm的不锈钢304(0Cr18Ni9)钢板,然后根据孔隙率及孔径设计板筛。3.2.4轴的设计及选择轴承由设计的排潮圆筛系统的结构尺寸可知轴的支承跨距为2870mm,圆筛驱动电机功率为1.5Kw,根据圆筛清洁装置对圆筛的清洁效果设定圆筛轴转速为16r/min,轴承采用深沟球轴承,则可设计出轴的形状和尺寸。3.2.5设计圆筛加强筋组件圆筛加强筋组件设计成为一个“十字”形状,主要由轴套、加强筋构成。轴套内径为80mm、其上均布4个M10的螺纹孔以便使用螺钉将圆筛加强筋定位紧固在轴上,加强筋长195mm、宽50mm,均采用5mm厚的不锈钢304(0Cr18Ni9),4块加强筋分别焊接在轴套上。3.2.6设计圆筛清洁装置(1)设计圆筛清吹装置。圆筛清吹装置用一根安装方向与圆筛平行、长度与圆筛相同、直径为¢32X3的多孔(每10mm一个孔)不锈钢管,由电磁阀控制空压气进行周期性喷吹,实现筛网的自动清洁。(2)设计圆筛清扫装置。圆筛清扫装置则采用4mm厚的硅胶板,其长度与圆筛长度相同、宽度取80mm,通过刮板支架固定安装与排潮箱体上,刮板的固定孔为可调长孔使其与圆筛保持轻微接触以清除粘附在筛网上的烟丝及杂物。3.2.7制作安装设计完成后,进行了具体的制作安装。
4.效果验证改造实施后对设备运行的效果分别进行了测试和调查,测试结果:不同的排潮开度之下,均未出现明显的糊网现象。经过测试和调查得出结论:原来选用的电机功率及设定的圆筛转速合适,改造后的新排潮系统能有效降低烟丝糊网,避免了生产过程中停机清洁筛网,烘后烟丝水分平稳,水分标偏值满足工艺要求。
5.结论通过对SH3型滚筒管板式烘丝机排潮系统的改进,解决了排潮筛网糊网从而导致排潮系统失控、排潮效果不良、烘丝质量不好的问题,确保了烘丝生产的连续性,提高了设备运行稳定性及可靠性,同时有效去除了烟丝的青杂气及粉尘、改善了烟丝的吸味特征、保证了烘丝水分、提高了产品质量。
【参考文献】
[1]姜凤有.工业除尘设备——设计、制作、安装与管理.北京:冶金工业出版社,2009.
[2]杨伦,谢一华.气力输送工程.北京:机械工业出版社,2006.