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梗丝膨化机组讲义 延吉卷烟厂一车间技术室 目录 第一节 烟梗的组织结构第二节 梗丝膨化原理系统组成第三节 系统组成第四节 闪蒸机第五节 膨化塔结构原理控制过程操作注意事项 第一节烟梗的组织结构 植物性的物质都具有吸水膨胀 脱水干缩的特性 比如我们食用的木耳就是典型易见的例子 在梗的组织结构中 约有70 是毛细管和细胞部分 而木质支撑部分只占30 左右 刚从田间采收烟叶 其细胞和毛细管内存有大量的水份 其体积与绝干物料之比值较大 经过调制后作为原料使用时水份大部分被干燥而挥发 烟梗也因细胞脱水而收缩 收缩率一般在40 一65 左右 第二节梗丝膨化原理 所谓梗丝膨胀 就是使干缩的梗丝吸收较多的水份 并在短时高温的作用下增加细胞内的蒸汽压使梗丝组织膨胀 然后利用梗丝温度高 水份大造成的组织内蒸汽压远远大于干燥介质的水蒸气压并使这一压差大于梗丝的干燥收缩应力这一关键技术 使其梗丝内多余的水份去除 使膨胀的体积固定下来 梗丝的膨胀分为三步 第一步是大幅度提高梗丝水份 一般要达到40 左右 并加温使其体积膨胀 第二步通过散蒸经文氏管进行膨胀迅速脱离水分 第三步是快速干燥冷却定型使膨胀的体积来不及收缩而固定下来 第三节 系统组成 梗丝膨化机组由闪蒸机 膨化塔组成 膨化塔又由1塔 2塔 3塔 切向分料器 旋风除尘器 主风机 风管道系统 热交换装置 储水箱及供水及蒸汽管路系统等几大部分组成 第四节闪蒸机 1 工作原理待处理的梗丝经由进料罩落入进料气锁 送入膨胀室 同时饱和蒸汽经喷嘴将梗丝喷射到文氏管中 蒸汽瞬时使梗丝压缩并使梗丝温度 湿度提高到接近膨胀室压力下的饱和状态 梗丝从文氏管排出进入扩张管 由于在期间压力的突然下降 使梗丝所含水份被瞬间蒸发 而同时梗丝体积也瞬间膨胀 膨胀后的梗丝经分料器落下 生产蒸汽同时分离排出 2 主要技术参数生产能力 1250kg h 按13 水分计算 供蒸汽压力 0 7 0 8Mpa压缩空气压力 0 6Mpa耗蒸汽量 约600kg h 调试检查排潮风机的运转方向是否正确 检查气锁电机的运转方向是否正确 调节压缩空气管路上的空气减压阀 将压力调定在0 4Mpa手动将蒸汽管路气动薄膜阀打开 调节减压阀 将减压后蒸汽压力调定在0 4 0 45Mpa调节蒸汽喷嘴 在0 4 0 45Mpa供汽压力下 调节喷嘴调节螺杆 使喷汽量稳定在600kg h左右 压力0 23Mp左右 在喷汽的同时调节排潮风门大小 使分料器下方及进料罩处没有蒸汽外溢 在调试时 应将全部蔬水阀前的截止阀打开 使用与操作启动排潮风机和气锁电机 进料2 3分钟前打开主管路蒸汽薄膜阀 提前打开主管路疏水阀旁路截止阀 2分钟后关闭 视出料端蒸汽外溢情况 调节排潮风门 将蒸汽工作流量设定为600kg h 同时设定最高值 700kg h 和最低值 500kg h 当工作时实际蒸汽流量高于或低于上下限时 应停止进料 维护和保养1 日常维护打开出料罩上端检修门 取出过滤网清扫清扫进出料罩上的积灰和积料 排潮风机下水口是否畅顺 2 周检项目取下文氏管总成 对其内部进行清理 同时清理与其连接的管内积物 润滑气锁两端轴承及驱动链条 轴承润滑用复合铝基润滑脂 SY1414 76S 彻底清扫分料器内积物 3 月检项目检查气锁中密封刮板的磨损情况 检查各管路阀件 发现泄漏地方 更换密封垫件 清洗排潮风机内的污垢 检查减速机润滑情况 按流量计 薄膜调节阀和切断阀的使用说明书进行定期维护保养 常见故障及解决方法 1 文氏管及气锁堵料原因 1 蒸汽压力波动大 蒸汽流量不稳定 2 出料分离器内积料过多 办法 1 蒸汽管路压力稳定 2 定期清扫分离器内壁 2 蒸汽外溢严重原因 1 文氏管中堵料 2 排潮风机故障 3 排潮风管内堵塞 办法 1 清理文氏管中的积料 2 检查风机故障并处理 3 清理排潮管中的杂物 每次清扫分离器中网板时要正确放好 3 出料水份偏大原因 1 蒸汽含水率偏高 2 开机前积水没排出 办法 1 提高汽源质量 2 保持疏水阀前截止阀为开启状态 4 开机后无蒸汽原因 1 气动薄膜阀未打开 2 压缩空气压力偏低 办法 1 如果压缩空气压力正常 气动薄膜阀仍然打不开 说明该阀故障 需修理或更换 2 调整压力使其正常 第五节膨化塔 结构梗丝膨化装置由落料器 喂料振送机 蒸喷进料装置 文氏管 1号塔 2号塔 3号塔 切向分离器 旋风除尘器 风管道系统 热交换装置 贮水箱 供水及供气管路 电气控制系统等十几个部份组成 膨化塔 原理梗丝在进入膨化设备 经散蒸膨胀后的梗丝被160 的气流的裹携下通过第一级塔的内管道抛向塔顶 落下后又经外管道进入第二级塔 继而第三级塔 历经一个干燥冷却过程 梗丝进入分离器时的速度约为16m s 由于梗丝的惯性比空气要大 所以梗丝沿分离器的内壁滑向下部的出料气锁 而介质空气则由中间带筛网的转鼓排出 实现空气与梗丝分离 膨化后的梗丝 由分离器排放到出料振动输送机上 又经提升皮带机送入风分机中 由于烟梗经压梗切丝之后 仍会有2 到5 没有切好的梗块或梗签 这部分梗块或梗签若不被分离出来 会影响卷烟质量 风分机就是用于分离梗块和梗签杂物的设备 整个膨化过程约需6 7秒 膨化塔 循环风循环过程由分离器排出的空气进入旋风除尘器后 其中的烟末及粉尘因惯性沿内壁旋转落入下面的集尘罐 净化后的空气由风机送入加热器加热后重新回到系统内使用 也有一部分空气 约10 由排潮口排出室外 并由室内补充一部分新鲜空气 从而使系统内循环的空气保持在要求的湿度内 进入加热器的空气由电控系统按给定温度值操纵加热器旁路风门 同时有一部分从傍路直接到加热器的出口与加热后的空气混合 从而使进入混合箱的热空气保持在要求的温度值上 膨化塔控制过程 膨化塔水汽 压缩空气及水份的控制都是自动的 控制过程由PLC微处理器实现 使得工艺过程的每一步都能够准确无误地相互衔接 同时 该设备各功能也可以通过手动进行控制及调节 手动或自动可通过改变控制柜上的选择开关来实现 自控与手动两种状态下设备的工作顺序是一样的 手动时SIMATIC S7 PLC及SIMATIC S5 PLC的工作内容由操作者完成 膨化塔控制过程 1 设备的启动膨化设备所有的电机都是同SIMATIC S5 开关量 顺序启动的 启动电机之前 打开阀门 5 的冷却水 关闭风机进风口处的风门 膨化塔控制过程 2 设备的予热打开蒸气阀 让蒸气进入加热器对系统空气进行加热 在风机吸气段管道上装有两只温度计来测量该处的温度其中一只是用于显示该处温度的普通温度计 另一只是传感器 其作用是将该处的温度以相应电信号的形式送给电控部分根据处理结果决定下一步应执行的动作 1 T 的温度达到60 70 C时 电控发给一个信号 控制电磁阀的气缸 由它打开风机的风门 使热风进入循环状态 膨化塔控制过程 2 T 的温度达到120 C时 电控发出信号打开薄膜阀使蒸气开始喷入文氏管 通过上一级水分信号通过电控将信号传给电气转换器 转变成气压信号控制薄膜阀的开启程度 从而使喷入的蒸气稳定在设定的流量值上 3 T 温度达到135 时 没有梗丝进入膨化设备 系统内温度再进一步升高是较危险的 因为那将会造成分离器筛筒及出料气锁因受热膨胀而造成损坏 因此在这种情况下PLC会发出信号给SIMATIC S5打开电磁阀让冷却水经过喷咀 7 喷人 对系统进行冷却 膨化塔控制过程 3 设备的正常工作在回潮机的进 出口各装有水份仪U U 膨化机的出口处也有水份仪Ua U2和Us在PLC内各有一个设定的数值 PLC将设定的u 与实测的u 相比较 计算出回潮机内的喷水量 并通过实测的U 加以调整 使回潮机出口的水份稳定在设定值上 Ua可以通过调整加热器的旁路阀 13 来控制风门 从而改变T 的温度 改变介质空气的干燥能力来得到保证 在工作过程中 当供丝不足超过60秒时 逐渐减少向回潮机内喷水 并在超过100 120秒后逐渐减少加热器的加热 膨化塔控制过程 4 设备停机在设备工作结束时 通过改变选择开关停机 之后 设备将自动完成下列动作 1 停止向膨化塔内供料 2 关闭向加热器供气的薄膜阀 3 冷却水进入加热器后面的喷咀对加热器进行冷却 4 控制电磁阀和气缸打开外界空气入口阀门以加速冷却过程 5 在超过设定的时间3 4分钟后关闭气动阀 停止蒸汽喷射 膨化塔控制过程 6 当T 温度降到120oC时 温度传感器 27 将信号传到PLC 并发出信号到SIMATIC 控制电磁阀关闭 停止喷咀 10 向加热器喷水 7 当T 温度降至900C时 PLC又发出信号到SIMAIC 关闭系统所有的电机 至此 工作过程结束 操作注意事项 在启动设备对梗丝进行处理时 为了更好地发挥设备的性能 应遵守下面的操作规程 1 梗丝经过回潮机的一半时 应逐渐开始向系统内喷水和蒸汽 这样可避免梗丝水份过高 造成文氏管和塔内的堵塞 反之亦应在梗丝通过筒的一半后逐渐减少水和蒸汽的喷射 使梗丝水份稳定 减少不合格的料尾 操作注意事项 水份含量U 根据烟草种类的不同有所变化 对白肋烟来说 由于其梗组织细密 因此回潮后的水份一般要高些 而烤烟梗则要求水份相对低些 2 根据处理的烟草种类和水份含量 通过离心风机前的手动阀来检查和调整系统内空气的流速 操作注意事项 3 如果是第一次开机 当膨化机内的温度达到要求的数值时 通过手动阀和流量计调整水喷射量喷咀装在第二级塔的出料端 用以模拟烟草 直到吸气段的温度T 达到最大温度135 140 C 4 调整排潮风门 直到系统内的空气获得最佳的流动状态 应尽量开小 减少热量损失 操作注意事项 5 执行机构的压缩空气 应调定在要求的压力值范围内 完成上述检查和操作内容以后 机器就可以自动地运行整个过程了 对于不同种类的梗丝 可以通过改变回潮水份和膨化温度来选择合适的参数 1 喂料机2 限量管3 电子皮带秤4 水分控制仅5 振动输送机6 水分控制仪7 过滤器8 膨化塔9 气料分离器10 振动输送机11 水分控制仪12 旋风除尘器13 离心风机14 热交换器15 过程控制器梗丝膨胀线工艺流程图 COMAS型 散蒸管路示意图 文氏管工作原理 高压工作蒸汽流经喷嘴后 以超声速从出口流向扩散