梗丝闪蒸膨化装置分料器的改进
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇梗丝闪蒸膨化装置分料器的改进范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
【摘 要】梗丝是卷烟的重要组成部分，在卷烟减害降焦、提高烟丝填充率方面起着重要的作用。梗丝膨胀是卷烟制梗丝环节的一个关键工序，其设备工作的稳定性及可靠性对保证产品质量有着重要的意义。本文针对膨后梗丝间歇出现水分超标的情况，查找出症结，对局部结构进行改进，有效地提高了膨后梗丝水分的稳定性。
梗丝是卷烟的重要组成部分，在卷烟减害降焦、提高烟丝填充率方面起着重要的作用。从烟梗加工成梗丝需要经过洗梗、润压梗、切梗丝、梗丝加料、梗丝膨化以及梗丝风选等工序。梗丝膨胀是卷烟制梗丝环节的一个关键工序，其主要的工艺任务是把充分吸收水分后的梗丝，根据配方需求和工艺要求进行脱水膨胀，以减少梗丝在卷烟燃吸时产生的不良气味及焦油含量，同时提高梗丝的填充能力。梗丝膨胀能有效改善梗丝品质，降低卷烟对人体的有害性，梗丝膨化设备工作的稳定性及可靠性对保证产品质量有着重要的意义。
1 梗丝膨化设备工作原理
待处理的梗丝由振槽送入闪蒸膨化装置进料罩，落入进料气锁，送入膨胀室，同时饱和蒸汽经喷嘴将梗丝喷射到文氏管中，蒸汽瞬时使梗丝压缩并使梗丝温度、湿度提高到接近膨胀室压力下的饱和状态，梗丝从文氏管喷入扩张管，由于压力的突然下降，使梗丝中所含水份被瞬间蒸发，而同时梗丝体积也瞬间膨胀，膨化后的梗丝经切向分料器分离，由出料气锁落入热风管道，残余蒸汽由排潮管道排走。从热交换器出来的热风，经热风混合器，形成内外两股旋转方向相反的热气流，将闪蒸膨化后成团的梗丝吹散，以便和热风充分混合，从而使梗丝在旋转气流的裹携下通过第一级塔的内管道抛向塔顶，落下后又经外管道进入第二级塔，继而第三级塔，历经一个干燥冷却过程。从3#塔出来的梗丝以16m/s的速度进入切向分料器，实现空气与梗丝分离。由分料器排出的空气进入旋风除尘器后，其中的烟末及粉尘因惯性沿内壁旋转落入下面的集尘箱，净化后的空气由风机送入加热器加热后重新回到系统内使用，也有一部分（约10%）由排潮口排出室外，并由室内补充一部分新鲜空气，从而使系统内循环的空气保持在要求的湿度内，梗丝则从落料器排出并送至下道工序。
图1 梗丝膨化设备工作原理图
1.进料罩；2.文氏管；3.分料器；4.排潮风机；5.落料罩；6.1#膨化塔；7.2#膨化塔；8.3#膨化塔 ；9.切向分料器；10.旋风除尘器；11.旋转滤网；12.进风口；13.热风风机；14.排潮口；15.热交换器
2 存在问题
在膨化后梗丝进柜前设置了水分仪，其作用主要是检测进柜前的梗丝含水率，当其超过设定值13.0%时，由程序控制将含水率超标的梗丝从双向输送机反向排出，这部分梗丝需重新加工，以防含水率超标的膨后梗丝进入梗丝柜，从而保证产品质量。因此膨后梗丝水分的稳定性直接影响双向输送机倒料的频次及倒料量。通过对2013年2月双向输送机倒料频次及倒料量的进行统计发现膨后梗丝（1900kg/批）倒料频次平均高达3.2次/批，倒料量平均为15.9kg/批，造成了重新加工的能源浪费与人力浪费。
3 原因分析
经分析，影响膨后梗丝水分的要素包括：来料水分及温度、物料流量、闪蒸装置蒸汽流量、膨化塔热风温度及风门开度等。通过观察发现在膨后梗丝水分波动大时来料水分及温度、闪蒸装置蒸汽流量、膨化塔热风温度及风门开度均未出现较大变化，因此造成膨后梗丝水分的波动大的原因是物料流量波动大。通过对梗丝膨化设备的进一步分析发现：闪蒸膨化装置落料罩内壁容易积聚梗丝湿团，当梗丝湿团积聚到一定厚度时便从落料罩内壁脱离，造成物料瞬间流量波动，进而造成膨后梗丝水分超标。
图2 落抖罩结构示意图
4 解决方法选择
为解决该问题，设想出以下四种方法，其中包括：压缩空气喷吹方法、落料罩内壁增加夹层方法、分料器加长方法。为找出最优方法，下面对各种方法进行分析。
（1）压缩空气喷吹方法：此方法即在落料罩内加装压缩空气喷吹装置，生产时，由电磁阀控制喷吹装置朝落料罩内壁定期地喷吹干燥的压缩空气，在梗丝湿团积聚量未达到规模前 将其吹落。优点：喷吹装置的喷吹周期及喷吹压力可根据梗丝湿团积聚的情况进行实时调整，在梗丝湿团积聚到较小规模时就将其吹落，以防造成物料瞬间流量波动大的情况。缺点：制作成本较高，需要消耗压缩空气。
（2）落料罩内壁增加夹层方法：此方法即在落料罩内壁增加夹层，生产时向夹层通入蒸汽，对落料罩内壁加热，以防梗丝湿团在内壁积聚。优点：落料罩内壁能时刻保持高温状态，湿梗丝与内壁接触后即会被烘干脱落，无法形成梗丝湿团。缺点：加工难度大，制作成本较高，需要消耗一定量的蒸汽。
（3）分料器加长方法：此方法对闪蒸膨化装置分料器进行加长，使物料的水平速度尽可能地转变为向下速度，以防物料因水平惯性甩至落料罩内壁。优点：加工成本低，安装方便，能较有效地避免梗丝湿团积聚的现象。缺点：分料器加长部分的尺寸受到落料罩尺寸的限制，分料器加长后可能影响梗丝与蒸汽分离的效果。
综合以上的分析，为避免增加额外能源消耗，节约成本，有效地避免梗丝湿团积聚现象，选择分料器加长方法对梗丝闪蒸膨化装置进行改进。同时，为避免影响梗丝与蒸汽分离的效果，分料器加长部分采用带Φ3mm网孔，厚度为1mm的不锈钢板材料制作，与分料器采用焊接方式连接。
图3 分料器加长方法示意图
5 改善后效果
根据设计图加工制作了分料器加长部分，将其焊接至分料器上。通过生产时对双向输送机倒料频次及倒料量统计发现改进后倒料频次及倒料量得到大幅下降，其中倒料频次平均为0.8次/批，倒料量平均为3.4kg/批，膨后梗丝水分波动得到有效控制，改进取得了预期的效果。
6 总结
通过对梗丝闪蒸膨化装置分料器的改进，有效地提高了膨后梗丝水分的稳定性，为稳定产品质量奠定了坚实的基础。同时，降低了梗丝入柜前双向输送机倒料频次及倒料量，降低了操作工的劳动强度，减少了能源的浪费，节约了成本，具有较大的实用价值。
参考文献：
[1]卷烟工艺规范.中央文献出版社，2003.4.
[2]陈良元.梗丝在线膨胀技术[J].烟草科技，1966（05）.