滚筒式回潮机尾料自动清吹装置的研究与应用

滚筒式回潮机尾料自动清吹装置的研究与应用

史清英,乔天云,叶飞,张忠仁,何林涛

红塔烟草（集团）有限责任公司，云南 玉溪 653100

摘要：本研究主要针对卷烟制造制丝工艺常用的滚筒式回潮设备尾料出料时间过长的问题，以加速尾料过料速度为设计出发点，对滚筒回潮尾料进行自动清吹相关装置的研究与应用。本研究装置通过PLC控制设计实现尾料阶段自动喷吹程序，以喷吹装置的清吹角度、方向的变化，实现将尾料及粘附在滚筒内壁上的烟叶加速吹向滚筒出口方向，从而达到快速排空尾料烟叶的目的、提升生产效率、减少尾料物料的水分波动、保障烟叶品质的最终设计目的。 

关键字： 滚筒回潮   尾料  清洁喷吹  PLC控制  生产效率

一、研究现状及意义

卷烟制造制丝生产线上，通常采用滚筒式加湿回潮设备对烟叶进行回潮加工，烟片回潮是对叶片进行增温增湿并松散的过程，烟片通过 松散回潮可去除烟片中部分杂气，提高烟气细腻程度，改善烟 片品质[1]。回潮筒主要由机架、筒体、前室、后室、排潮系统、热风系统、传动系统等组成，内部带有耙钉。烟叶由振动输送机送入滚筒式回潮机内，由于滚筒的轴向倾角及自身的旋转运动的作用，使得烟叶不断翻滚松散搅拌，受重力以及滚筒倾角的影响，烟片在翻滚的同时能够自动向出料口方向运动[2]。滚筒回潮批次生产加工时，需要将该批烟叶尾料完全排空后才可进行下一批烟叶生产。实际生产中，尾料烟片流量减少，烟叶重量较小，排出过程较为缓慢，甚至部分叶片会粘附在辊筒内壁上难以排出。造成单批次生产耗时长及批次间隔时间过长，严重影响了生产效率。同时，烟叶如在筒中长时间滞留会造成含水量超标和水分波动，影响烟叶加工品质，具有较大质量隐患。目前在用传统的加速尾料过料的措施为加速滚筒转速和设置与料筒本体旋转方向相反的导料板[3] ,但在本研究应用设备中应用效果并不理想。本研究的目的是设计一种新型滚筒式回潮机尾料自动清吹装置，通过清吹角度、方向的变化，实现将尾料及粘附在滚筒内壁上的烟叶加速吹向滚筒出口方向，从而达到快速排空尾料烟叶的目的，减少批次间时间间隔；同时调控筒内烟叶滞留时间，保障烟叶品质。 

二、喷吹装置硬件设施设计

新型滚筒式回潮机尾料自动清吹技术主要通过回潮机尾料自动清吹装置来实现，该装置设计立体图如图1所示、装置详细设计部件左视图如图2所示。

图1 尾料自动清吹装置设计立体图

图2 尾料自动清吹装置设计左视图

该装置在烟叶回潮滚筒入口方向正面边板上安装一根不锈钢清吹管1，清吹管外端连接常闭电磁截止阀和常开的三片球阀后与压缩空气源相通，另一端通过滚筒入口方向底面的孔伸入滚筒内与不锈钢清吹管2相连，再通过连接弯头与呈圆矩形的压扁出风口相连。不锈钢清吹管2可实现一定角度的抬升运动，使烟叶始终沿滚筒轴线向出口方向喷吹，在筒壁孔与电磁截止阀之间的不锈钢管一段上分别安装两组连接抱箍，其中靠近电磁截止阀的一组连接抱箍上方连接一个小型气缸，用于主动抬升动作；靠近筒壁的一组连接抱箍上方连接清吹管支架组焊件，用于被动抬升动作。

清吹管1采用304不锈钢管制作，清吹管2采用长400mm、管径40mm的304不锈钢管制作，清吹管2一端通过弯头后与清吹管1焊接。另一端将其压扁，使出风口截面呈圆角矩形，一方面可以增大喷吹范围，使粘附在辊筒内壁不同位置的烟叶脱落，另一方面增大喷吹出口气流速度，加快尾料烟叶在滚筒中的轴向运动速度，从而使烟叶快速向滚筒出口方向运动，缩短出料过程。压缩喷吹空气气源从经过车间夹层的主压缩空气管道引入，经过电磁截止阀、三片球阀后进入尾料自动清吹装置管路。由于滚筒筒体较长，且与水平方向有一定角度，因此在不锈钢清吹管1上连接了小型气缸，使清吹管路能进行一定范围的抬升动作，改变喷吹出口气流方向。该气缸一端通过一组抱箍与清吹管1连接，另一端通过气缸调节支架与筒体连接板相连，筒体连接板又固定于筒壁上。气缸气源同样从车间主压缩空气管道引入。电磁截止阀由PLC程序控制通断从而控制气流通断，压缩空气压力为0.6MPa。

三、喷吹程序控制技术设计

每批次尾料状态，程序设计必须同时满足以下五个条件——尾料状态持续设定时长、出口水分小于设定值、出口电子秤流量小于设定值、入口电子秤累计量大于设定值、入口电子秤流量小于设定值时，通过PLC控制实现自动化喷吹。通过PLC控制，常闭电磁截止阀在PLC控制下自动打开，打开后引入喷吹压缩空气，压缩空气通过管路进入筒内对尾料烟叶及粘附在回潮滚筒内壁上的烟叶进行喷吹，将粘附在滚筒内壁烟叶吹落并沿滚筒轴向喷吹，并持续喷吹30秒，而后清吹管1连接的气缸在PLC控制下动作。为了使烟叶始终沿滚筒轴线向出口方向喷吹，不锈钢清吹管1连接的气缸，气缸活塞杆在PLC控制下做伸缩运动，从而带动清吹管支架及气缸调节支架运动，达到出风口喷吹角度变化的目的，消除了大部分喷吹死角，增大了喷吹的覆盖面积。喷吹装置在喷吹中做抬升动作，并使出风口喷出角度发生变化，并喷吹持续时长达到

2分钟以上。从而使喷吹烟叶不会因滚筒自身角度影响而二次粘附滚筒内壁，始终保持向滚筒出口方向运动，缩短尾料出料过程。

四、研究应用效果

经应用研究统计测算，以流量为10t/h的超回松散工序为例，每生产一个批次，本装置的研究应用可节约尾料出料过程2分钟。按照每日平均17批次的平均生产任务量，此装置的应用可缩短生产时长约半小时，对生产效率的提升有较为显著的作用。此装置的应用可避免烟叶尾料在筒中长时间滞留导致的因水分波动较大而造成的质量隐患，间接提升保障了烟叶的质量品质。 

参考文献：

[1]陈良元.卷烟加工工艺[M].郑州:河南科学技术出版社,1996:97.

[2]丁钺宗,王传飞等.烟叶制丝设备操作工（二级）专业知识[M].郑州:河南科学技术出版社,2017.8.

[3] 廖和滨,张伟等.烟草滚筒、回潮机和烟草加工生产线:CN201720753704.5[P]. 2018-01-12