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摘 要：在卷烟制丝过程中，烘丝是一个重要的工序。德国HAUNI公司生产的KLD-2Z型烘丝机具有烘丝能力强、烟丝卷曲度高、均匀性好、出口水分稳定等优点，适用于制丝生产线的烘丝工序。在KLD-2Z型烘丝机使用中发现，由于其膨胀单元SIROX进料气锁长期受到下方加湿喷管的蒸汽的喷吹，进料气锁叶轮和与侧板的缝隙由于潮湿将部分烟丝粘连，并越积越多形成湿团烟丝，最后由于自重掉落流入烘筒。该湿团烟丝无法被烘丝机彻底烘干，导致烘丝质量降低。经观察分析，用一股压缩空气，专用于进料气锁入口对其侧壁和叶轮进行喷吹，通过改进取得了较好的效果，有效减少湿团烟丝的形成，保证烘丝质量、降低了后续产生黄斑烟的风险。
关键词：KLD-2Z型烘丝机 SIROX型增温增湿装置 进料气锁 湿团烟丝 喷吹
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）06（c）-0033-04
Abstract： In the process of cigarette silk making， drying silk is an important process. KLD-2Z type drying machine produced by German Hauni company has the advantages of strong drying capacity， high curl degree of tobacco， good uniformity， stable export moisture and so on. It is suitable for drying process of silk production line. In the use of KLD-2Z type silk dryer， it was found that because the expansion unit SIROX feed air lock was blown by the steam of the humidification nozzle below for a long time， the impeller of the feed air lock and the gap between the impeller and the side plate would adhere to part of the tobacco due to humidity， and more and more accumulated to form wet tobacco， and finally fell into the drying drum due to the dead weight. The wet tobacco can not be thoroughly dried by the drying machine， which leads to the decrease of the quality of the drying silk. Through observation and analysis， a stream of compressed air is used to spray the side wall and impeller of the feed air lock inlet. Through improvement， good results have been achieved， which can effectively reduce the formation of wet cut tobacco， ensure the quality of baked silk and reduce the risk of yellow speckle cigarette.
Key Words： KLD-2Z type tobacco dryer; SIROX type heating and humidifying device; Incoming air lock; Wet mass of tobacco; Blowing
為了降低KLD-2Z型烘丝机烘后湿团烟丝较多的现象[1]，对整个设备进行检查[2]和研究[3]，发现烟丝进入进料气锁时，由于气锁叶片长期受下方加湿器释放的蒸汽量影响[4-5]，导致气锁径向刀片表面湿润，造成部分烟丝粘连逐渐形成湿团烟丝。加装喷吹装置，可持续对易发生烟丝粘连的区域进行清吹，在该处湿团烟丝形成前及时吹散进入下游工序。
1 工作原理
1.1 SIROX的工作原理
如图1所示[6]，烟草经由进料振槽、进料罩和进料气锁进入加温加湿器，加温加湿器的轴是空心的，轴上有带螺纹的孔，在这些螺纹内拧入了空心的耙钉，空心耙钉的圆柱形周边和端面上带有孔，通过旋转接头将2～8 bar的饱和蒸汽输入空心轴，经由这些孔中喷吹在烟草上，从而使烟草膨胀和润湿，烟草经由出料斗组件输送至有盖板的出料振槽上，槽体盖在设备运行时须始终处于关闭状态。生产时产生的蒸汽借助于排潮管道和排潮风机被进料罩上面及出料振槽始端和终端的抽气罩吸走，蒸汽喷雾管路的打开和关闭通过一装有I/P位置调节器的调整阀实现。此装备可在不同的运行阶段分别按照需要调节蒸汽量并将其控制在一恒定水平。
1.2 进料气锁工作原理 如图2所示[6]，进料气锁的作用是通过转子的旋转，将烟丝不断带入下方加湿耙钉。同时，进料气锁隔绝系统内部与外部的空气流通，保证下方加湿单元蒸汽密封。出料气锁的转子有6个径向的刀片，固定在左右两侧的圆形转盘上，并连接由减速电机通过一个联轴器驱动。
2 现状调查
2.1 问题提出
根据工艺团队反馈的信息，2020年1–4月B线烘丝后风选筛分出的湿团烟量如表1所示，平均每批次烟丝湿团量为1.98kg。大量的湿团烟不仅降低了烘丝质量，增大了湿团烟丝进入后续工序的可能，严重的可能在烟丝卷制过程中产生黄斑烟。
2.2 原因分析
通过长时间的观察，当烟丝进入进料气锁时，由于气锁叶片长期受下方加湿器释放的蒸汽影响，导致气锁径向刀片表面湿润，该表面与烟丝不停接触，造成部分烟丝粘连，并越积越多，最终形成湿团烟丝，在自重的影响下掉落进入后续工序。部分烟丝从进料罩两侧进入，积压在圆形转盘与外壳侧壁之间的缝隙里，受高湿环境影响，水分增大，逐渐形成湿团烟丝，掉落至后续工序。
3 改造实施
3.1 改造方案
要解决上述问题主要是如何阻止湿团烟丝在进料气锁叶片和两侧壁形成。决定在SIROX进料气锁入口周边增加一个可控制的喷吹装置，对易积料的区域进行持续清洁。对喷吹装置进行生产调试，将喷吹阀门控制接入电控系统。当设备处于运行状态时，喷吹启动，持续清洁，当设备处于其他状态时，喷吹装置停止工作，避免能源浪费。
3.1.1 气路设计
查阅《压缩空气管道设计规范》（GB 50029-2014）后，设计出的下排链内侧自动彭吹装置管路图如图3所示，由压缩空气气源1、截止球阀2、分水滤气器与减压阀组成的气源二联体3、二位二通电磁阀4、喷嘴5、基本管路6以及压力表7组成。将电磁阀4由PLC进行控制，从而开启关闭喷吹功能。
3.1.2 喷嘴安装位设计
如图4所示根据前期确定的湿团形成区域，喷吹空气若要覆盖多个区域只能安装多个喷嘴精确清吹。因此如下安装，主气管1环绕在进料罩上方，并分为5路支气喷吹管，其中支气管2、3喷管的喷头朝向两侧板和叶轮间隙用于喷吹该处的积料，支气管4、5、6的喷头均匀分布，垂直吹向叶轮表面，避免叶轮表面湿团累积。
3.2 具体实施
3.2.1 管路选择
由于整个机构设置有调压阀可调节喷吹压力，所以管道直径设计较大，主管选用直径为1/2的不锈钢管，喷管选用直径为1/4的不锈钢管。
3.2.2 电磁阀选择
电磁阀选用口径为1/2，品牌为费斯托的直角式电磁阀。
3.2.3 截止阀选择
截止阀选用口径为1/2，品牌为费斯托的球阀。
3.2.4 调压阀选择
调压阀选用口径为1/2，品牌为费斯托的直动式调压阀。
3.2.5 安装喷吹机构
2020年5月底完成管路、阀门、线路等部件的定位与安装，如图5所示。
3.2.6 编写控制程序
编写程序，使喷吹由PLC进行控制。当设备处于运行状态时PLC控制电磁阀开启，喷吹装置启动进行持续清洁，当设备处于其他状态时PLC控制电磁阀关闭，喷吹装置关闭，避免能源浪费。
3.3 调试
为满足工艺质量要求并提升喷吹清洁效果，进行了蒸汽流量和压缩空气压力的调试[7]，结果如表2、表3所示。
最终，压缩空气压力选择2.0bar，蒸汽流量设置为240kg/h。
4 改造效果
经过前期的设计、安装、调试后SIROX进料气锁喷吹清洁装置的加装与优化已完成，针对该装置的效果，进行为期4个月的湿团烟丝统计，验证改造效果，如表4所示。
从效果对比图6可知，改造后烘丝段湿团量为0.081kg/批次，较改造前的1.98kg/批次有了大幅度的降低，可见此次SIROX进料气锁喷吹清洁装置的加装对减少该区域湿团烟丝的形成有着显著的效果。
5 结语
通过此次对SIROX加温加湿机进料气锁加装喷吹装置，对进料气锁的结构影响小，用很少的改造成本，抑制该处湿团烟丝的形成，有效减少了烘丝工序湿团烟量，降低了黄斑烟形成的风险。以后我们将继续本着严格、求实、开拓、创新的方针。继续发挥自身优势，挖掘潜力，把技改活动不断开展下去，不斷提高改造水平。
参考文献
[1] 钱启福，颜玉强，李晓培，等.SIROX增温增湿应用研究[C].中国烟草学会2012年学术年会论文集.中国烟草学会，2012：7.
[2] 刘明松，吕敏黎，杨彪，等.基于SIROX蒸汽喷射孔通畅性检查装置的研究[J].设备管理与维修，2020（14）：178-180.
[3] Guiping Wu，Wei Ding，Mingxing Li，et al.Improvement on Cleaning System of SIROX Tobacco Expander[J].MATEC Web of Conferences.2017，139.
[4] 王中山，赵静宜，杨正军，等.SIROX增温增湿设备蒸汽施加量对烟丝质量的影响[J].云南化工，2021， 48（3）：35-37，63.
[5] 赖燕华，陈翠玲，陶红，等.卷烟SIROX和滚筒烘丝工序烟丝游离氨基酸的变化[J].烟草科技，2020， 53（8）：50-58.
[6] 德国HAUNI公司，SIROX加温加湿机使用说明书[Z].
[7] 中翔山.机械设备维修[M].北京：化学工业出版社，2014.
关键词：KLD-2Z型烘丝机 SIROX型增温增湿装置 进料气锁 湿团烟丝 喷吹
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）06（c）-0033-04
Abstract： In the process of cigarette silk making， drying silk is an important process. KLD-2Z type drying machine produced by German Hauni company has the advantages of strong drying capacity， high curl degree of tobacco， good uniformity， stable export moisture and so on. It is suitable for drying process of silk production line. In the use of KLD-2Z type silk dryer， it was found that because the expansion unit SIROX feed air lock was blown by the steam of the humidification nozzle below for a long time， the impeller of the feed air lock and the gap between the impeller and the side plate would adhere to part of the tobacco due to humidity， and more and more accumulated to form wet tobacco， and finally fell into the drying drum due to the dead weight. The wet tobacco can not be thoroughly dried by the drying machine， which leads to the decrease of the quality of the drying silk. Through observation and analysis， a stream of compressed air is used to spray the side wall and impeller of the feed air lock inlet. Through improvement， good results have been achieved， which can effectively reduce the formation of wet cut tobacco， ensure the quality of baked silk and reduce the risk of yellow speckle cigarette.
Key Words： KLD-2Z type tobacco dryer; SIROX type heating and humidifying device; Incoming air lock; Wet mass of tobacco; Blowing
為了降低KLD-2Z型烘丝机烘后湿团烟丝较多的现象[1]，对整个设备进行检查[2]和研究[3]，发现烟丝进入进料气锁时，由于气锁叶片长期受下方加湿器释放的蒸汽量影响[4-5]，导致气锁径向刀片表面湿润，造成部分烟丝粘连逐渐形成湿团烟丝。加装喷吹装置，可持续对易发生烟丝粘连的区域进行清吹，在该处湿团烟丝形成前及时吹散进入下游工序。
1 工作原理
1.1 SIROX的工作原理
如图1所示[6]，烟草经由进料振槽、进料罩和进料气锁进入加温加湿器，加温加湿器的轴是空心的，轴上有带螺纹的孔，在这些螺纹内拧入了空心的耙钉，空心耙钉的圆柱形周边和端面上带有孔，通过旋转接头将2～8 bar的饱和蒸汽输入空心轴，经由这些孔中喷吹在烟草上，从而使烟草膨胀和润湿，烟草经由出料斗组件输送至有盖板的出料振槽上，槽体盖在设备运行时须始终处于关闭状态。生产时产生的蒸汽借助于排潮管道和排潮风机被进料罩上面及出料振槽始端和终端的抽气罩吸走，蒸汽喷雾管路的打开和关闭通过一装有I/P位置调节器的调整阀实现。此装备可在不同的运行阶段分别按照需要调节蒸汽量并将其控制在一恒定水平。
1.2 进料气锁工作原理 如图2所示[6]，进料气锁的作用是通过转子的旋转，将烟丝不断带入下方加湿耙钉。同时，进料气锁隔绝系统内部与外部的空气流通，保证下方加湿单元蒸汽密封。出料气锁的转子有6个径向的刀片，固定在左右两侧的圆形转盘上，并连接由减速电机通过一个联轴器驱动。
2 现状调查
2.1 问题提出
根据工艺团队反馈的信息，2020年1–4月B线烘丝后风选筛分出的湿团烟量如表1所示，平均每批次烟丝湿团量为1.98kg。大量的湿团烟不仅降低了烘丝质量，增大了湿团烟丝进入后续工序的可能，严重的可能在烟丝卷制过程中产生黄斑烟。
2.2 原因分析
通过长时间的观察，当烟丝进入进料气锁时，由于气锁叶片长期受下方加湿器释放的蒸汽影响，导致气锁径向刀片表面湿润，该表面与烟丝不停接触，造成部分烟丝粘连，并越积越多，最终形成湿团烟丝，在自重的影响下掉落进入后续工序。部分烟丝从进料罩两侧进入，积压在圆形转盘与外壳侧壁之间的缝隙里，受高湿环境影响，水分增大，逐渐形成湿团烟丝，掉落至后续工序。
3 改造实施
3.1 改造方案
要解决上述问题主要是如何阻止湿团烟丝在进料气锁叶片和两侧壁形成。决定在SIROX进料气锁入口周边增加一个可控制的喷吹装置，对易积料的区域进行持续清洁。对喷吹装置进行生产调试，将喷吹阀门控制接入电控系统。当设备处于运行状态时，喷吹启动，持续清洁，当设备处于其他状态时，喷吹装置停止工作，避免能源浪费。
3.1.1 气路设计
查阅《压缩空气管道设计规范》（GB 50029-2014）后，设计出的下排链内侧自动彭吹装置管路图如图3所示，由压缩空气气源1、截止球阀2、分水滤气器与减压阀组成的气源二联体3、二位二通电磁阀4、喷嘴5、基本管路6以及压力表7组成。将电磁阀4由PLC进行控制，从而开启关闭喷吹功能。
3.1.2 喷嘴安装位设计
如图4所示根据前期确定的湿团形成区域，喷吹空气若要覆盖多个区域只能安装多个喷嘴精确清吹。因此如下安装，主气管1环绕在进料罩上方，并分为5路支气喷吹管，其中支气管2、3喷管的喷头朝向两侧板和叶轮间隙用于喷吹该处的积料，支气管4、5、6的喷头均匀分布，垂直吹向叶轮表面，避免叶轮表面湿团累积。
3.2 具体实施
3.2.1 管路选择
由于整个机构设置有调压阀可调节喷吹压力，所以管道直径设计较大，主管选用直径为1/2的不锈钢管，喷管选用直径为1/4的不锈钢管。
3.2.2 电磁阀选择
电磁阀选用口径为1/2，品牌为费斯托的直角式电磁阀。
3.2.3 截止阀选择
截止阀选用口径为1/2，品牌为费斯托的球阀。
3.2.4 调压阀选择
调压阀选用口径为1/2，品牌为费斯托的直动式调压阀。
3.2.5 安装喷吹机构
2020年5月底完成管路、阀门、线路等部件的定位与安装，如图5所示。
3.2.6 编写控制程序
编写程序，使喷吹由PLC进行控制。当设备处于运行状态时PLC控制电磁阀开启，喷吹装置启动进行持续清洁，当设备处于其他状态时PLC控制电磁阀关闭，喷吹装置关闭，避免能源浪费。
3.3 调试
为满足工艺质量要求并提升喷吹清洁效果，进行了蒸汽流量和压缩空气压力的调试[7]，结果如表2、表3所示。
最终，压缩空气压力选择2.0bar，蒸汽流量设置为240kg/h。
4 改造效果
经过前期的设计、安装、调试后SIROX进料气锁喷吹清洁装置的加装与优化已完成，针对该装置的效果，进行为期4个月的湿团烟丝统计，验证改造效果，如表4所示。
从效果对比图6可知，改造后烘丝段湿团量为0.081kg/批次，较改造前的1.98kg/批次有了大幅度的降低，可见此次SIROX进料气锁喷吹清洁装置的加装对减少该区域湿团烟丝的形成有着显著的效果。
5 结语
通过此次对SIROX加温加湿机进料气锁加装喷吹装置，对进料气锁的结构影响小，用很少的改造成本，抑制该处湿团烟丝的形成，有效减少了烘丝工序湿团烟量，降低了黄斑烟形成的风险。以后我们将继续本着严格、求实、开拓、创新的方针。继续发挥自身优势，挖掘潜力，把技改活动不断开展下去，不斷提高改造水平。
参考文献
[1] 钱启福，颜玉强，李晓培，等.SIROX增温增湿应用研究[C].中国烟草学会2012年学术年会论文集.中国烟草学会，2012：7.
[2] 刘明松，吕敏黎，杨彪，等.基于SIROX蒸汽喷射孔通畅性检查装置的研究[J].设备管理与维修，2020（14）：178-180.
[3] Guiping Wu，Wei Ding，Mingxing Li，et al.Improvement on Cleaning System of SIROX Tobacco Expander[J].MATEC Web of Conferences.2017，139.
[4] 王中山，赵静宜，杨正军，等.SIROX增温增湿设备蒸汽施加量对烟丝质量的影响[J].云南化工，2021， 48（3）：35-37，63.
[5] 赖燕华，陈翠玲，陶红，等.卷烟SIROX和滚筒烘丝工序烟丝游离氨基酸的变化[J].烟草科技，2020， 53（8）：50-58.
[6] 德国HAUNI公司，SIROX加温加湿机使用说明书[Z].
[7] 中翔山.机械设备维修[M].北京：化学工业出版社，2014.