CTD气流式烘丝机排潮装置优化应用

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摘 要： 龙岩烟草工业有限责任公司在2009年引进意大利COMAS公司生产的国内首台ctd塔式气流式烘丝机，该机采用恒脱水量的先进设计理念，维护保养方便。但是由于是国内首台，全球第二台，还处在不断优化的过程中，在实际生产时存在不少问题，其中一个就是该机出料气锁蒸汽外冒量大，通过排潮装置将外冒蒸汽与粉尘吸走，排潮罩内容易掉下水渍烟，造成严重的质量事故，通过创新式地提出新型的排潮装置解决该问题，保障生产质量安全。

关键词： CTD；排潮；水渍烟；外冒蒸汽；质量安全

0 引言

烘丝是卷烟制丝生产过程中的关键工序之一，其目的是带走烟丝中多余的水份与杂气，从而达到某种抽吸效果，其与滚筒式烘丝机比起来，加工强度大，在加工低等烟叶配方具有较大的优势。

1 CTD工作原理

如图1所示，物料从上游设备通过匀料装置E、进料振槽F及进料气锁进入CTD膨胀单元，物料在膨胀单元内通过过热蒸汽与热风的混合气体进行膨胀后进入垂直干燥塔内。工艺气在工艺风机带动下经过燃炉热交换器温度升高后，一部分进入干燥塔内对物料进行干燥作用，一部分进入膨胀单元与蒸汽混合后对物料进行膨胀作用。干燥后的物料经过切向分离器I及出料气锁进入下游设备，而干燥后的气体一部分作为废气排走，另一部分则作为工艺气体被循环利用。由于该系统没有火星检测系统，因此通过控制含氧量来达到安全生产的要求，同时减少烟丝干燥过程中发生氧化化学反应。含氧量的控制是通过调节注入干燥塔内的蒸汽量来控制的，为保证含氧量维持在工艺及安全生产范围内，当含氧量实测值高于设定值时，系统自动加大蒸汽施加量。

2 排潮装置的应用

在烟草制丝生产过程中，为提高烟草物料的温度以满足工艺加工的要求，往往需要在设备中注入大量的蒸汽，但是蒸汽无法完全被烟草物料吸收，没有被吸收的蒸汽从设备中冒出来，如果没有排潮装置，将发生冷凝滴落到烟草物料中，产生水渍叶（丝），这将严重影响到产品的工艺质量。因而需要安装排潮装置，将外冒的蒸汽及时排走。目前在制丝生产中用到排潮装置的主要有加温加湿设备、加料设备及烘丝设备。近年来，排潮装置已被各家卷烟企业重视。

3 CTD排潮罩存在的问题

3.1 设备问题

如图2所示，CTD气流式塔式烘丝机在其出料气锁出口后端安装有一个垂直式排潮装置，将从出料气锁外溢的蒸汽及高温烟丝中散发出的热气及时排走。由于进料气锁间隙过大，空气进入塔内导致含氧量上升，从而不得不施加更多的蒸汽来控制含氧量，正常生产中蒸汽施加量达到300—400kg/h，最终导致外溢蒸汽量大，需要较大的排潮量，烟丝中的粉尘与蒸汽一同被抽吸起来，一部分被排走，一部分与排潮管道内壁接触而粘在排潮罩内壁上并产生冷凝，生产时间长了，壁内积末及冷凝水越来越多，最终落入产品中，造成水渍烟丝和湿团烟丝，严重影响到产品的工艺质量。另外，生产班每天班后都要对排潮管及罩进行清理，由于排潮罩在出料振槽正上方，且距离出料振槽较近，保养难度较大，费时较长。

3.2 生产问题

目前制丝生产线CTD塔式烘丝机设计流量为2000kg/h，每生产完一批烟丝都要对排潮罩进行清理，每次清理需要20分钟，否则第二批生产将产生水渍烟，严重影响生产的连续性，影响生产效率。而排潮管道内壁湿烟末团则需要定期清理，清理不及时时，随时可能造成水渍烟。每天班后结束需要对排潮排潮罩及部分管道进行班后保养，每次保养约1小时，且保养难度较大，浪费大量的人力与物力。同时在生产过程中，大量的蒸汽外冒对车间现场造成了不良的影响。

4 CTD排潮装置的优化

4.1 排潮装置的改造

针对上述出现的问题，对CTD的工艺参数进行了优化，对进、出料气锁间隙进行了调整，以减少蒸汽的排放量，但是由于系统本身设计原因，从出料气锁出来的蒸汽量还是比较大，烟丝的温度也非常高有80多℃，为此决定从排潮装置入手，以消除冷凝水和湿团烟丝进入到烟丝中的质量隐患。主要采取的措施有：在排潮罩安装电加热系统，以保证排潮罩维护干燥状态，防止烟末与蒸汽的混合物粘在罩壁上形成水渍烟；在排潮罩安装引流装置，将水渍烟引流至设备外部。但是各种方案效果都不理想，均以失败告终。

4.2 排潮装置的重新设计与应用

经过多次失败的尝试，发现原有的排潮装置难以解决现有存在问题，于是决定对CTD排潮装置进行了重新设计，设计的原则有两点：一是必须杜绝水渍烟落入正常烟丝中造成质量事故，二是必须能够实现保养人员易于保养，降低劳动强度。

如图3所示，新设计的CTD排潮装置创新性地采用侧吸（水平）式排潮方案，从根本上改变了卷烟制丝生产线传统的排潮方式。整套装置不在出料振槽及其上方区域，改成在出料振槽侧边。排潮装置与出料振槽护板之间留有间隙，保证两者不碰撞，同时该装置配有排水及排污管路，便于水及烟末的排放。采用该装置，利用蒸汽与烟沬比重不同的原理，被吸起的烟沬由于比重较大粘附在排潮罩的下方，量也较少，容易清理，而大部分的蒸汽被排走，一部分冷凝的蒸汽顺罩内壁流入到排水排污管路中，从排水管排出。

5 CTD排潮装置优化后的应用

如图4所示，该图为优化设计后实际应用图，应用该装置后，同样生产流量的前提下，每生产完一批排潮罩上的烟沬量大大减少，没有冷凝水滴落现象，可以不对排潮罩进行清理，提高了生产效率，彻底消除了湿团烟丝和冷凝水滴落到烟丝中的质量隐患，杜绝了由排潮装置引起的水渍烟质量事故，同时每天班后保养排潮罩的时间大约只需5分钟，且保养方便，劳动强度较小

参考文献：

[1]李文好，卷烟制丝加料机新排潮系统的设计与应用，企业技术开发第30卷第21期.

[2]高顺利、陈继富、颛孙伟，滚筒式烟片回潮机排潮系统的改进及实现，机械工程与自动化第163期.

[3]意大利COMAS，CTD塔式烘丝机使用说明书.