基于适应细支卷烟加工特性的柔性风选系统优化设计研究

基于适应细支卷烟加工特性的柔性风选系统优化设计研究

包琰琰 胡东东*

红云红河烟草（集团）有限责任公司乌兰浩特卷烟厂  内蒙古乌兰浩特市137400

摘要：随着细支卷烟市场的不断发展，对于细支卷烟加工工艺的研究与优化设计变得尤为重要。本研究以适应细支卷烟加工特性为目标，围绕柔性风选系统的优化设计展开研究。通过对细支卷烟加工特性的分析，揭示了细支卷烟产品特性及影响因素。在此基础上，对柔性风选系统在细支卷烟加工中的作用进行了深入分析，并提出了优化设计的方法和实验方案。

关键词：适应细支卷烟；柔性风选系统；优化设计

细支卷烟作为一种特殊的卷烟产品，其加工工艺需要考虑烟叶的分级、调配、切割等环节，并且在卷烟成型、干燥和包装过程中需要特别的关注。柔性风选系统作为现代卷烟加工设备的重要组成部分，具有独特的优势和应用潜力。因此，本研究以适应细支卷烟加工特性的柔性风选系统优化设计为目标，旨在提高细支卷烟的质量和生产效率。

一、细支卷烟加工特性分析

细支卷烟是一种烟支直径较细、烟条较长的卷烟产品，其加工工艺涉及多个环节，包括原材料处理、卷烟成型、干燥和包装等流程。在原材料处理阶段，需要对烟叶进行分级、调配和切割处理，以确保烟叶的质量和口感符合产品要求。随后，烟叶经过卷烟成型机成型后，需要进行干燥处理，最终进入包装环节，形成最终的细支卷烟产品[1]。细支卷烟的产品特性受多种因素影响，其中包括烟叶品种、烟叶含水率、卷烟成型工艺参数以及包装环节的影响等。烟叶的含水率和分级情况将直接影响细支卷烟的燃烧稳定性和口感，而卷烟成型工艺参数则会影响烟支的紧实度和卷烟的外观质量。同时，在包装环节，包装材料的选择和包装方式也将影响细支卷烟产品的保湿性和保存期限。柔性风选系统在细支卷烟加工中起着至关重要的作用，其通过调节气流和振动频率，可以对烟丝进行分级、除尘和干燥处理，有效提高烟叶的质量和加工效率。

表1 柔性风选系统参数优化实验

二、基于适应细支卷烟加工特性的柔性风选系统优化设计研究

（一）系统结构

如图1所示，适用于细枝香烟生产特点的柔性风选系统包括供料机构、定量带机构、风选箱、除杂机构和电气控制系统。供给机构由摊薄振动槽1和高速传送带3构成；风选箱4、8、9依次连接；传送装置包括皮带传送器5、6、11，以及位于传送带出口端的提升传送装置7；沉淀器10用于收集三段风选后的桑叶。除尘器的管路连接风选盒和沉降器，用于去除烟尘和粉尘。

工作原理为：将烘干后的叶丝通过摊薄振动槽摊薄到梳理棒中，然后将卷好的叶丝松开，经高速传送带送入一级风选箱，在向下的风的影响下，轻质叶丝和含有梗部的重质叶丝首先分开。经过分级的轻质叶丝经皮带输送至下一道工序，含梗的重质叶丝由下料机送至一级风选除杂带，由计量皮带及振动输送器送至二级风选箱，将叶片及梗条再次风选，分离后的叶丝送至主要工序；重质粗纤维经三级风选机分选，经分级后经沉淀器返回原路，将梗签剔除后送入下部集尘盒，对二次风选中误脱的合格叶丝进行二次回收。

1.摊薄振槽2.梳丝辑―3.高速皮带4.一级风选箱5.一号带式输送机6.二号带式输送机7.提升输送机8.二级风选箱9.三级风选箱10.沉降式落料器11.三号带式输送机

图1 适应细支卷烟加工特性的柔性风选系统示意图

（二）一级叶丝风选系统改进

一级风选系统的供料振槽主要功能是摊薄和预松烟叶，以实现叶片的均质化处理。然而，当前企业的叶丝流量大、切丝宽度小，且干燥后易结块，导致一次风选系统入口处叶丝结块现象严重，影响了风选效果。因此，已经更新了供料设备，采用了带有松叶和筛分功能的供料机替代了平板摊薄振动槽，同时将卸料口抬高了300毫米，并增加了一套梳棉机。新的供料器长度为5100毫米，宽度为1600毫米，倾斜度为5度。该设备采用多层、多段结构，上部筛分面板前端为瓦楞纸板+匀板结构，以确保原料在筛板上均匀铺开；后段采用了新的波形条缝筛，由多个波形条分段构成，波形条之间的距离为20毫米，有效地分离出叶丝中的絮团、长丝和中长丝。絮团和长丝经波纹条缝网传送到梳丝能，经解丝器处理后进入风分箱；中、短丝则向下流入较低的板材中。其主要功能是将中、短纤维直接筛分，然后送到空气分箱处[2]。同时，采用一种具有钉齿形状的梳条，它的间距、长度可以依据原料的厚度和烟叶的组织质量进行调整，还可以通过调速来选择性地松、打短刀片，使其在气流中保持均匀。

（三）二级叶丝风选系统改进

为了提升风选效果，可以在原有的二段式风选箱底部增加一台振动筛，将原料送入三段式风选系统，而不会对两段式风选产生影响。该振动筛的尺寸为宽800毫米、长度900毫米、高600毫米，网目为1.5毫米，整机动力为2.2千瓦。这样的改进可以进一步细分和分离原料，在保持二段式风选效果的同时，提高风选的细度和分选效果。

（四）三级叶丝风选系统设计

三段式风选装置由定量输送带式风选箱（含原料气锁）、沉降式落料机和设置在三级风选箱下方的振动筛组成。配带是一种结构分隔带，将提升带和水平带分隔，并采用一体化结构，结构简单且易于维护保养。它有效地防止了水平和升降部分接缝处的漏料问题，并在分隔带两侧装有防跑偏的轨道凸起和轨道限制轮，有效阻止了材料的偏移。三段式风选箱结构包括投料混和箱、振动筛等。风选箱规格为600毫米×800毫米，一次清灰风量为5000立方米/小时，送料速度为700公斤/小时。该设备采用了下吸式网孔激振筛分机，网孔直径为8毫米，振动频率为75次/分钟，两台振动电机功率都为0.37千瓦，其功能是接受三级风力筛选出的梗条，从而延长了叶片及茎秆的风力分选时间，达到了有效的分选效果[3]。三级通风箱设置梗签出杂口，能把梗签和杂物清除掉，并把它们集中在一起，收口距地上不少于900 mm，方便用编织袋收集梗签，降低工人的劳动强度。

结语：本研究通过对细支卷烟加工特性的分析，揭示了细支卷烟产品特性及其受影响的因素。通过对柔性风选系统在细支卷烟加工中的作用进行深入分析，提出了优化设计的方法和实验方案。通过实验研究和数据分析，验证了柔性风选系统在优化设计中的有效性，能够提高细支卷烟的质量和生产效率。

参考文献

[1]郑亚楠,申丽霞,马丹妮等.细支卷烟吸阻稳定性影响因素研究进展[J].农产品加工,2023,(12):71-74+78.

[2]李乾,程亮,袁韵然等.中支卷烟加工技术与管理的思考[J].中国质量,2022,(10):46-50.

[3]潘著,崔晓梦,叶蔚等.烟丝结构对细支卷烟质量影响研究进展[J].农产品加工,2021,(18):75-78.

基金项目：红云红河集团科技项目（HYHH2019GY07）,云南省科技厅科技项目（202301AT070417）。

简介： 包琰琰（1987---），1987年11月，女 ，籍贯：内蒙古乌兰浩特市，民族：蒙古族，职称：助理工程师，单位：红云红河烟草（集团）有限责任公司乌兰浩特卷烟厂，学历：本科，研究方向：制丝工艺，

 *通讯作者：胡东东，工程师，从事制丝工艺研究。