CN115606832A - 一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，通过梗条二次筛分，去除小直径的梗条，避免因为小直径梗条进入梗加料机产生的湿烟风险，通过补偿蒸汽管路加入方式的改进，避免补偿蒸汽管路重新冷却后形成冷凝水的问题，通过引射蒸汽独立疏水装置，避免喷射管路段残留冷凝水进入梗丝中，影响过程水分控制，实现稳定的含水率控制。
Description
技术领域
本发明涉及梗丝加料机出口含水率控制领域，更具体地，涉及一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法。
背景技术
现行的梗丝处理线设备是较早时候开始投入使用的，经过多年的使用，切梗机、梗加料机等主要设备陆续出现一些疑难问题，比如切丝前的烟梗含有较多直径小于2.5mm的梗条和碎烟末，影响切丝质量以及增加梗加料的湿烟风险；梗加料机料头含水率冲顶问题；梗加料机排潮风机频繁振动引起故障停机问题等。
现有技术公开一种梗丝制备方法，其特征在于，所述梗丝制备方法依次包括以下步骤：烟梗预处理，包括洗梗、贮梗、高温回潮和压梗步骤；切梗丝，用于将经过预处理的烟梗切成梗丝；和梗丝后处理；所述梗丝后处理步骤包括梗丝烘焙步骤，所述梗丝烘焙步骤同时采用工艺气加热和筒壁加热方式对梗丝进行烘焙，经过所述梗丝烘焙步骤处理后的梗丝含水率达到或低于13±0.5％。但该方案的含水率在整个梗丝制备流程不稳定，对梗丝的品质造成影响。
发明内容
本发明提供一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，有效提升梗丝加料机出口含水率的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，包括以下步骤：
在梗丝加料机的压梗前振槽和压梗后振槽分别加装筛网；
蒸汽管道的喷嘴使用过滤式喷嘴，所述过滤式喷嘴设置在梗丝加料机的热风管道内，所述过滤式喷嘴喷出的补偿蒸汽随热风管道内热风进入梗丝加料机，所述过滤式喷嘴过滤的冷凝水进入冷凝水排放管道；
引射蒸汽管路处设置疏水管路，通过状态切换阀实现疏水管路与引射蒸汽管路的自动切换。
上述方案中，通过切梗丝前梗条二次筛分、梗丝加料机蒸汽管路包括补偿蒸汽管路和梗加料机引射蒸汽管路的改善，降低切梗丝前小直径梗条和碎烟末含量，实施加料不加水的模式，优化补偿蒸汽加入模式、提升引射蒸汽干度，进行设备性能提升研究，通过减少梗丝出口含水率SD值和解决料头出口水分冲顶问题，有效提升梗丝加料机出口含水率水分的稳定性。
优选地，所述压梗前振槽加装的筛网为单筛网结构或双筛网结构，所述压梗后振槽加装的筛网为单筛网结构。
优选地，所述压梗前振槽加装的筛网为双筛网结构，具体为：
双筛网结构的两个筛网的大小与孔径均不同，其中，大孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的上游，小孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的下游。
优选地，所述过滤式喷嘴具体为一个具有底面的圆管，以圆管的中心轴线面为分割面，将圆管分为上下两部分，其中，上部分有n×m个孔均匀分布在整个上部分的圆管面上，下部分有m个孔沿中心轴线方向设置于下部分的圆管的中间。
优选地，所述过滤式喷嘴垂直安装在热风管道内部，其中，过滤式喷嘴的上部分朝上安装，下部分朝下安装，所述蒸汽管道的补偿蒸汽从过滤式喷嘴的上部分的n×m个孔喷射，并在热风管道的热风带动下均匀送至梗丝加料机内，所述蒸汽管道的冷凝水从过滤式喷嘴的下部分的m个孔流出，在重力的作用下进入冷凝水排放管道。
优选地，所述n为3，m为4。
优选地，所述热风管道的热风风机上安装有所述冷凝水排放管道，所述过滤式喷嘴滤出的冷凝水在重力作用下顺着热风管道从热风风机的冷凝水排放管道直接排出。
优选地，所述状态切换阀为气动三通球阀，所述引射蒸汽管道通过气动三通球阀连通所述疏水管路。
优选地，所述疏水管路为直排式设计。
优选地，所述疏水管路的控制流程，具体为：
检测梗丝加料机入口电子皮带秤瞬时流量，若此时的电子皮带秤瞬时流量大于预设值，所述气动三通球阀切换为疏水管路；
判断气动三通球阀的阀门到位时间是否达到阈值，若达到，则打开气动薄膜阀进行蒸汽管道的管内冷凝水排放；
判断冷凝水排放的持续时间是否达到排放时间的预设值，若达到，则关闭气动薄膜阀，将所述气动三通球阀切换为引射蒸汽管道。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明通过梗条二次筛分，去除小直径的梗条，避免因为小直径梗条进入梗加料机产生的湿烟风险，通过补偿蒸汽管路加入方式的改进，避免补偿蒸汽管路重新冷却后形成冷凝水的问题，通过引射蒸汽独立疏水装置，避免喷射管路段残留冷凝水进入梗丝中，影响过程水分控制，实现稳定的含水率控制。
附图说明
图1为本发明的方法示意图。
图2为实施例提供的料头出口含水率“冲顶”现象。
图3为实施例提供的过滤式喷嘴结构示意图。
图4为实施例提供的过滤式喷嘴安装示意图。
图5为实施例提供的疏水管路控制流程示意图。
图6为实施例提供的实施本发明后料头出口含水率“冲顶”现象消失。
图7为实施例提供的实施本发明前后，含水率SD值的变化示意图。
图8为实施例提供的实施本发明前后，含水率峰值与开始点值的差值比较示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
在梗丝加料机的压梗前振槽和压梗后振槽分别加装筛网；
蒸汽管道的喷嘴使用过滤式喷嘴，所述过滤式喷嘴设置在梗丝加料机的热风管道内，所述过滤式喷嘴喷出的补偿蒸汽随热风管道内热风进入梗丝加料机，所述过滤式喷嘴过滤的冷凝水进入冷凝水排放管道；
引射蒸汽管路处设置疏水管路，通过状态切换阀实现疏水管路与引射蒸汽管路的自动切换。
实施例2
本实施例提供一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
在梗丝加料机的压梗前振槽和压梗后振槽分别加装筛网；
蒸汽管道的喷嘴使用过滤式喷嘴，所述过滤式喷嘴设置在梗丝加料机的热风管道内，所述过滤式喷嘴喷出的补偿蒸汽随热风管道内热风进入梗丝加料机，所述过滤式喷嘴过滤的冷凝水进入冷凝水排放管道；
引射蒸汽管路处设置疏水管路，通过状态切换阀实现疏水管路与引射蒸汽管路的自动切换。
所述压梗前振槽加装的筛网为单筛网结构或双筛网结构，所述压梗后振槽加装的筛网为单筛网结构。
所述压梗前振槽加装的筛网为双筛网结构，具体为：
双筛网结构的两个筛网的大小与孔径均不同，其中，大孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的上游，小孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的下游。
经现场工艺技术人员测试评判，梗条直径小于2.5mm的梗条(以下称小直径梗条)加工价值很低，且对后续工序产生不利影响。梗预处理段对梗条的筛分无法做到100％，导致切梗丝前含有小直径梗条，另外梗条在压梗过程中会产生梗末纤维。以上经过切梗机切丝后，变为碎丝碎末，进入梗加料机后容易产生湿烟风险，对水分控制极为不利。
采用的筛网均为304不锈钢材质，筛网选取均按照孔距为两倍孔径的技术参数选择网板。
(1)压梗前增加筛网的测试
1.单筛网结构
参考梗预处理的筛分网孔为φ4，由于梗条经过预处理后体积变大，我们初步试验采取在压梗前振槽分别加装大小为500×480、直径为φ6和φ3的筛网，测试数据如下：
表1单张φ6筛网筛分效果统计表单位：kg
表2单张φ3筛网筛分效果统计表单位：kg
2.双筛网结构
在压梗前振槽加装两张筛网，分别为大小300×480、直径φ6的筛网和大小为200×480、直径为φ3，其中大孔径筛网安装在前，结果测试数据如下：
表3双筛网筛分效果统计表单位：kg
综合以上测试，双筛网结构效果更佳，筛选更为精准有效。
(2)压梗后增加筛网的测试
压梗后的筛分是在压梗前的双筛网结构基础上，主要筛分压梗后产生的碎裂纤维、碎末。综合不同网孔的测试结果，在压梗后振槽分别加装大小为300×600、直径为φ4和φ3的筛网进行测试，测试结果如下：
表4压梗后φ4筛网筛分效果统计表单位：kg
表5压梗后φ3筛网筛分效果统计表单位：kg
综合测试结果，压梗后选择φ4筛网进行安装使用。
应用本实施例的方案后，过程含水率SD值如下表所示。
表6应用前过程含水率SD值
表7应用后出口过程含水率SD值
实施例3
本实施例提供一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
在梗丝加料机的压梗前振槽和压梗后振槽分别加装筛网；
蒸汽管道的喷嘴使用过滤式喷嘴，所述过滤式喷嘴设置在梗丝加料机的热风管道内，所述过滤式喷嘴喷出的补偿蒸汽随热风管道内热风进入梗丝加料机，所述过滤式喷嘴过滤的冷凝水进入冷凝水排放管道；
引射蒸汽管路处设置疏水管路，通过状态切换阀实现疏水管路与引射蒸汽管路的自动切换。
所述压梗前振槽加装的筛网为单筛网结构或双筛网结构，所述压梗后振槽加装的筛网为单筛网结构。
所述压梗前振槽加装的筛网为双筛网结构，具体为：
双筛网结构的两个筛网的大小与孔径均不同，其中，大孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的上游，小孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的下游。
梗加料段采用加料过程不加水的模式后，过程含水率控制得到改善，但在生产开始料头部分，水分有冲顶问题。经项目组广泛研究调研，发现主要是蒸汽中夹带的冷凝水引起。一是生产开始后，补偿蒸汽打开，由于刚开始补偿蒸汽前端含有大量冷凝水，冷凝水未经处理进入到圆筒内被物料吸收，持续时间达8s；二是加料喷嘴采用蒸汽引射，开始生产前，由于引射蒸汽含有较多冷凝水，经测试持续喷射时间需19s。以上蒸汽中夹带的冷凝水导致料头出口含水率出现“冲顶”现象，如图2所示。
表5存在问题统计数据
蒸汽从热力站输送到加料机的管路较长，主管路的蒸汽在每天初次进入加料机时所含的冷凝水较多。主管路蒸汽初次进入设备时，在压力及湍流因素的作用下，冷凝水快速进入各管路阀件中与停机后残留下来的冷凝水积聚。设备开启时，减压阀与气动薄膜调节阀连接段管路阀件中的冷凝水伴随蒸汽直接喷射出来，即由于蒸汽管路设计因素，前端使用段残留冷凝水，且无法通过原疏水系统排放。
原补偿蒸汽由一条蒸汽管直接从前室喷向筒内挡板，补偿蒸汽当中含有的冷凝水直接进入筒内被物料吸收，对料头出口含水率影响较为明显。
为了减少料头补偿蒸汽中的冷凝水对出口含水率的影响，常规的操作方式是由操作工在开机前通过手动开阀，将带水的补偿蒸汽喷入筒内，再通过滚筒转动和热风预热将筒内积水除净，操作耗时较长，效果一般，且存在预热等待过长时补偿蒸汽管路重新冷却后形成冷凝水的问题。
设计了一种过滤式喷嘴以代替原来的喷口，并改变补偿蒸汽管的加入方式，解决料头“喷水”问题同时提升过程蒸汽应用干度。
所述过滤式喷嘴具体为一个具有底面的圆管，以圆管的中心轴线面为分割面，将圆管分为上下两部分，其中，上部分有n×m个孔均匀分布在整个上部分的圆管面上，下部分有m个孔沿中心轴线方向设置于下部分的圆管的中间。
所述过滤式喷嘴垂直安装在热风管道内部，其中，过滤式喷嘴的上部分朝上安装，下部分朝下安装，所述蒸汽管道的补偿蒸汽从过滤式喷嘴的上部分的n×m个孔喷射，并在热风管道的热风带动下均匀送至梗丝加料机内，所述蒸汽管道的冷凝水从过滤式喷嘴的下部分的m个孔流出，在重力的作用下进入冷凝水排放管道。
所述n为3，m为4。
该喷嘴能实现两大功能：一是良好的导流作用。能避免蒸汽直接喷向管(箱)壁，而顺着流体方向喷出，补偿蒸汽施加更为均匀有效。二是该喷嘴具有汽水分离功能，滤出的水往重力方向流出，可引至排放口排放，有效提升补偿蒸汽应用干度。
所述热风管道的热风风机上安装有所述冷凝水排放管道，所述过滤式喷嘴滤出的冷凝水在重力作用下顺着热风管道从热风风机的冷凝水排放管道直接排出。
实施例4
本实施例提供一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
在梗丝加料机的压梗前振槽和压梗后振槽分别加装筛网；
蒸汽管道的喷嘴使用过滤式喷嘴，所述过滤式喷嘴设置在梗丝加料机的热风管道内，所述过滤式喷嘴喷出的补偿蒸汽随热风管道内热风进入梗丝加料机，所述过滤式喷嘴过滤的冷凝水进入冷凝水排放管道；
引射蒸汽管路处设置疏水管路，通过状态切换阀实现疏水管路与引射蒸汽管路的自动切换。
所述压梗前振槽加装的筛网为单筛网结构或双筛网结构，所述压梗后振槽加装的筛网为单筛网结构。
所述压梗前振槽加装的筛网为双筛网结构，具体为：
双筛网结构的两个筛网的大小与孔径均不同，其中，大孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的上游，小孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的下游。
如图3所示，所述过滤式喷嘴具体为一个具有底面的圆管，以圆管的中心轴线面为分割面，将圆管分为上下两部分，其中，上部分有n×m个孔均匀分布在整个上部分的圆管面上，下部分有m个孔沿中心轴线方向设置于下部分的圆管的中间。
如图4所示，所述过滤式喷嘴垂直安装在热风管道内部，其中，过滤式喷嘴的上部分朝上安装，下部分朝下安装，所述蒸汽管道的补偿蒸汽从过滤式喷嘴的上部分的n×m个孔喷射，并在热风管道的热风带动下均匀送至梗丝加料机内，所述蒸汽管道的冷凝水从过滤式喷嘴的下部分的m个孔流出，在重力的作用下进入冷凝水排放管道。
所述n为3，m为4。
所述热风管道的热风风机上安装有所述冷凝水排放管道，所述过滤式喷嘴滤出的冷凝水在重力作用下顺着热风管道从热风风机的冷凝水排放管道直接排出。
在不改变加料机总体工艺性能和操作特点，探索设计出引射蒸汽独立疏水装置，避免喷射管路段残留冷凝水进入梗丝中，影响过程水分控制。参考生产开始前准备工作之常规手动排冷凝水的方法，在引射蒸汽管路上设置一组疏水管路，实现疏水与引射蒸汽工作状态的自动切换。
所述状态切换阀为气动三通球阀，所述引射蒸汽管道通过气动三通球阀连通所述疏水管路。气动球阀主要由活塞式气动执行器及阀门组成，工作原理是压缩空气进入中心腔体，推动活塞动作，活塞和轴分别由一个导轨和齿轮驱动，系统齿轮齿条带动主轴转动。由于主轴与阀杆安装为一体，因此可以带动阀门开启或关闭。其中，气动执行器分单作用式及双作用式，单作用式气动执行器利用弹簧复位而双作用式气动执行器则由气体复位，考虑压缩空气失效时阀门需要恢复到原始位置，因此选择单作用式气动执行器进行控制。即压缩空气进气时弹簧被压缩，阀门状态转为疏水通路，压缩空气关闭或失效时引射管路接通，从而保证工况正常。
按照上述技术需求选择斯派莎克DN25三通气动球阀。
所述疏水管路为直排式设计。
疏水时间节点选择在生产开始阶段，可避免管路疏水后因长时间等待造成喷射蒸汽的二次冷凝。根据系统控制设置，转入生产状态时，入口电子皮带秤开始计量40s后喷嘴开始喷料，此时引射蒸汽处在随时开启状态，即冷凝水需在计量后的40s内排空并完成状态转换。经现场测试(表)，前端冷凝水需20s完成喷排，故疏水时间可设置在20s至40s之间。
所述疏水管路的控制流程，如图5所示，具体为：
检测梗丝加料机入口电子皮带秤瞬时流量，若此时的电子皮带秤瞬时流量大于预设值，所述气动三通球阀切换为疏水管路；
判断气动三通球阀的阀门到位时间是否达到阈值，若达到，则打开气动薄膜阀进行蒸汽管道的管内冷凝水排放；
判断冷凝水排放的持续时间是否达到排放时间的预设值，若达到，则关闭气动薄膜阀，将所述气动三通球阀切换为引射蒸汽管道。
通过补偿蒸汽与引射蒸汽管路的改造，应用蒸汽干度得到有效提升，分别解决了补偿蒸汽过程蒸汽干度问题以及初次引射蒸汽使用时带出大量冷凝水的问题，应用蒸汽干度得到有效提升，有效消除料头出口含水率冲顶的问题，提升出口含水率的稳定性，如图6所示，应用后料头含水率峰值与开始点值的差值由0.8026％减少至0.1355％，差值减少83％，如图8所示。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在梗丝加料机的压梗前振槽和压梗后振槽分别加装筛网；
蒸汽管道的喷嘴使用过滤式喷嘴，所述过滤式喷嘴设置在梗丝加料机的热风管道内，所述过滤式喷嘴喷出的补偿蒸汽随热风管道内热风进入梗丝加料机，所述过滤式喷嘴过滤的冷凝水进入冷凝水排放管道；
引射蒸汽管路处设置疏水管路，通过状态切换阀实现疏水管路与引射蒸汽管路的自动切换。
2.根据权利要求1所述的梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，所述压梗前振槽加装的筛网为单筛网结构或双筛网结构，所述压梗后振槽加装的筛网为单筛网结构。
3.根据权利要求2所述的梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，所述压梗前振槽加装的筛网为双筛网结构，具体为：
双筛网结构的两个筛网的大小与孔径均不同，其中，大孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的上游，小孔径筛网安装在压梗前振槽的沿进料方向的下游。
4.根据权利要求1所述的梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，所述过滤式喷嘴具体为一个具有底面的圆管，以圆管的中心轴线面为分割面，将圆管分为上下两部分，其中，上部分有n×m个孔均匀分布在整个上部分的圆管面上，下部分有m个孔沿中心轴线方向设置于下部分的圆管的中间。
5.根据权利要求4所述的梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，所述过滤式喷嘴垂直安装在热风管道内部，其中，过滤式喷嘴的上部分朝上安装，下部分朝下安装，所述蒸汽管道的补偿蒸汽从过滤式喷嘴的上部分的n×m个孔喷射，并在热风管道的热风带动下均匀送至梗丝加料机内，所述蒸汽管道的冷凝水从过滤式喷嘴的下部分的m个孔流出，在重力的作用下进入冷凝水排放管道。
6.根据权利要求5所述的梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，所述n为3，m为4。
7.根据权利要求6所述的梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，所述热风管道的热风风机上安装有所述冷凝水排放管道，所述过滤式喷嘴滤出的冷凝水在重力作用下顺着热风管道从热风风机的冷凝水排放管道直接排出。
8.根据权利要求1所述的梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，所述状态切换阀为气动三通球阀，所述引射蒸汽管道通过气动三通球阀连通所述疏水管路。
9.根据权利要求8所述的梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，所述疏水管路为直排式设计。
10.根据权利要求9所述的梗丝加料机出口含水率稳定控制方法，其特征在于，所述疏水管路的控制流程，具体为：
检测梗丝加料机入口电子皮带秤瞬时流量，若此时的电子皮带秤瞬时流量大于预设值，所述气动三通球阀切换为疏水管路；
判断气动三通球阀的阀门到位时间是否达到阈值，若达到，则打开气动薄膜阀进行蒸汽管道的管内冷凝水排放；
判断冷凝水排放的持续时间是否达到排放时间的预设值，若达到，则关闭气动薄膜阀，将所述气动三通球阀切换为引射蒸汽管道。
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