CTD气流烘丝机出料排潮的优化与改进

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摘 要：本文主要针对气流式烘丝机ctd出料排潮结构不合理形成冷凝水引起粘壁、湿团和水渍烟的工艺问题，对其进行原因分析并提出解决方案，主要进行了负压排潮、引水装置和疏水槽的优化和改进，最终基本解决了原机出料排潮产生的工艺问题。

关键词：冷凝水；负压排潮；湿团

引言

烘丝机是卷烟工业制丝生产线上的重要生产设备，烘后烟丝的质量将直接影响产品感官质量和后续加工工艺的稳定性。而出料排潮作为气流烘丝机最后一道工序，它的可靠性对烘丝效果有直接影响。在使用过程中，我们发现CTD出料罩处会滴落冷凝水，出料罩内部烟末粘壁的现象，在工艺上造成烟末湿团或者水渍烟的不良影响。我们对比了其他烟草厂家的改进方法，发现大都采用加大出料罩口或者对出料罩采取保温的措施，但效果都不好。因此，我们打算从形成冷凝水的根本原因出发，对出料排潮进行改进，解决出料罩烟末粘壁和水渍烟的问题。

一、CTD介绍

CTD（COMAS TOWER DRYER）是意大利COMAS公司研制的一种较为先进的气流塔式烘丝机，主要由匀料器、高频振槽、膨胀单元、离心式风机、气料分离器、燃烧炉、干燥塔、螺旋输送机等部分组成。它利用高温气流和烟丝接触，快速去除烟丝中的水分，增加烟丝的卷曲度和弹性，并达到要求的含水率。烘后烟丝填充率和整丝率好，烟丝更加柔软。它的工艺路线图如图1所示，物料由匀料器和高频振槽经进料气锁进入膨胀单元，膨化后，进入干燥塔。燃烧炉提供的高温气流对干燥塔的烟丝进行干燥，然后送至气料分离器，物料从出料罩落下，在离心式风机作用下，热工艺气一部分由排潮排走，一部分重新进入燃烧炉。这样形成一个循环。从工艺路线图可以看出，出料情况好坏对工艺的影响至关重要，因此我们应重点关注出料情况。

箭头表示烟丝流向

（E）-匀料器 （F）-高频振槽 （G）-膨胀单元 （H）-干燥塔 （M）-离心式风机 （I）-气料分离器 （N）-燃烧炉 （L）-螺旋输送机

图1 CTD结构和工艺路线图

二、现状及问题

在正常生产时，我们观察了CTD出料排潮情况，发现出料罩内壁出现烟末粘料和滴水，排潮管出现堵塞现象；出料口热气飞冒，生产现场污染严重。经过调查，对精品线若干个批次烟末湿团重量进行了统计，具体数据如表1。

表1 改进前湿团重量统计

三、原因分析

如图2所示，改进前的出料排潮结构简单，通过一个大不锈钢罩和排潮管相联接，且落料气锁端盖和气锁气锁翻板之间存在一定间隙（如图2中，方框部分），且没有保温和引水装置。

1-排潮罩 2-振槽 3-出料罩 4-落料气锁

图2 改进前的出料排潮罩

这样的结构设计会导致以下几点后果，：

1、当附带有高温气流的烟丝经过出料罩时，高温气流接触到常温的出料罩，形成冷凝水，烟丝中烟末就会粘在出料罩的内壁上，甚至形成烟末湿团落入下方振槽，如图3所示；

2、大量高温气流进入出料气锁端盖和气锁翻板之间的间隙，接触到常温的气锁端盖形成冷凝水，无法引出，最终滴入烟丝中；

3、出料排潮密封不好，范围大，导致排潮不集中，部分烟丝被排入排潮管内，造成堵塞，排潮效果差。

1-落料气锁端盖 2-出料罩 3-粘附烟末

图3 冷凝水形成和烟末粘壁示意图

三、改进措施

采用出料罩负压排潮法，可以通过加装气料分离装置和引水装置，防止冷凝水进入烟丝中。改进措施分析如下：

第一个措施是“排”，将高温气流集中排走，在出料罩后侧安装排潮管。主要通过以下三个措施，实现负压排潮效果。首先，为使烟丝和高温气流分离，在出料罩内壁四周设计网孔板。网孔的直径应合理，设定为24目。网孔直径过小会造成堵塞影响排潮效果，过大烟丝容易进入排潮管中，造成排潮管堵塞。其次，为加强排潮效果，在排潮管和出料罩之间作了变径设计，将管径变大。降低排潮风速，形成持续负压，达到负压排潮的效果。为适应实际生产需要，另外安装了手动控制阀门，实时控制负压大小，如图4所示。

1-网孔板 2-变径管道 3-手动阀门

图4 出料罩排潮改造

第二个措施是“引”。负压能使很大一部分高温气流排走，而小部分高温气流还会进入落料气锁间隙形成冷凝水。为防止此处的冷凝水直接落入物料中，通过加装引水导板解决。我们主要通过三角板和导水板来实现。三角板固定在落料气锁四周，导水板固定在出料罩内层的四周，冷凝水沿三角板流下，然后流至导水板，最后落入出料罩疏水槽中。

第三个措施是“疏”。为收集高温气流与网孔板接触产生的冷凝水，高温气流进入落料气锁间隙与气锁端盖接触产生的冷凝水，在出料罩的底部设计了疏水槽，并开了疏水口，将水排放至下水道中，如图5所示。

1-三角板 2-导水板 3-疏水槽 4-疏水口

图5 引水装置和疏水槽

方案优点体现在以下几个方面：

1、出料排潮结构紧凑，采用双层结构，密封性好。改造材料简单，节省了改造费用；

2、采用网孔板和排潮管达到气料分离效果，使烟丝从落料气锁经过出料罩旋即被排潮负压直接吸走的情况（类似风送）得到有效控制，避免了排潮管道的堵塞；

3、利用三角板和导水板两个简单的结构，解决了落料气锁间隙冷凝水收集的问题；

4、出料罩加装疏水槽，收集网孔板和引水板流下的冷凝水，并妥善引出，避免了冷凝水直接滴入烟丝中。

四、实施效果和总结

通过对出料排潮进行优化改进，并安装于精品线CTD进行试验，取得了良好的效果，跟踪5个批次烟末湿团重量，具体数据如下表：

表2 改进后湿团重量统计

从表中可以看出，出料罩内壁粘有烟末湿团的情况得到极大的改善，出料罩改造前平均6.24kg/批的湿团量，在改进后为0.27kg/批，情况已基本消失，保证了后续工艺的要求。在改造后的一个月内没有发现排潮管堵塞的情况，有效降低了管道清理的工作量。改造后，排潮效果良好，出料罩周围整洁。

目前，此种类型的出料罩尚处于试用探索阶段，而气流式烘丝机在烟草行业已广泛应用，本次技术改造，通过对出料排潮进行改造，成功解决了烘丝后出料排潮产生问题，确保了产品质量。对于气流式烘丝设备，该改造在烘丝设备出料端改善上具有借鉴价值。■

参考文献

1.成大先.机械设计手册（第五版）.化学工业出版社.2008.1.