SH962型燃油管道式烘丝机培训讲义

1、 制丝线培训教材 SH962型燃油管道式烘丝机 燃油（气）管道式烘丝机电气控制部分培训讲义秦皇岛烟草机械有限责任公司目 录一、系统概述3二、工艺条件和性能参数3三、设备的组成33.1工艺加热器43.2主工艺风机43.3进料气锁43.4松散加速器43.5出料气锁53.6蒸汽喷射53.7火星探测器5四、电气控制原理61电气控制点明细6a)烘丝机进料设备6b)烘丝机主机设备6c)燃烧炉设备8d)烘丝机出料设备8e)与上游设备、下游设备以及工厂服务设施之间的联锁信号82自动运行控制描述81)顺序启动82)空运转状态103)待料状态104)进入干燥状态105)干燥状态106)系统停机117)自动清洗11

2、3工艺流程图121)顺序控制工艺图122)自动清洗工艺图164主要PID控制环171)燃烧炉温度控制172)工艺气体温度控制173)工艺气体流量控制174)进料口负压控制185)蒸汽喷射量控制186)出口水份控制18五、故障诊断与处理19一、 概述SH962型燃油（气）管道式烘丝机是卷烟厂制丝生产线中用于叶丝膨胀的设备。该设备是利用气流干燥原理来加工叶丝，以实现叶丝的在线膨胀，使处理后的叶丝水份达到13%，温度达到90，膨胀率20%,以满足卷烟工艺要求。二、 工艺条件和性能指标 表1：燃油管道式烘丝机性能参数型号规格国产化型号SH961SH962SH963最大生产能力 (kg/h)240040

3、004800进料含水率22%35%出料含水率120.5%出料温度90膨胀率20%蒸汽进口压力1.0Mpa压缩空气进口压力0.6Mpa蒸汽耗量1347 kg/h2244kg/h2870 kg/h压缩空气耗量1.6 L/min清洗水耗量850L/h1417L/h1700L/h模拟水耗量消耗总功率137.63 kW196.63kW196.63 kW燃料耗量:0#柴油130L/h230L/h255L/h燃料耗量：天然气120 L/h220L/h240L/h电源380v38v 3Ph 50Hz1Hz注：1.额定生产能力按叶丝含水率12%计算2.膨胀率指烟丝冷却后数值 表2：工作条件 环境温度1040相对

4、湿度80%海拔高度2000m水质GB 5749有关规定来料卷烟工艺规范6.3.2叶丝甲二级烟的叶丝三、 设备的组成燃油管道式烘丝机主要由进料气锁、松散加速器、切向分离器、出料气锁、主工艺风机、再循环风机、工艺加热器及水气汽管路系统等部件组成。3.1 工艺加热器工艺加热器由水平燃烧室、燃烧器、换热器和烟气循环管道组成。燃烧器炉头点火系统由燃油管路、助燃风机和燃烧器上的内联助燃空气管路组成，并包括所需的阀门、压力开关和安全装置。工艺加热器是系统的热源，一般燃烧室温度控制在450oC-600oC;燃烧室室壁和烟气循环管道上分别装有二个热电偶温度传感器，检测燃烧室温度和烟道温度，并且当温度超出控制范围

5、时发出报警信号。3.2 主工艺风机一种用不锈钢材料制成的叶轮反向倾斜式风机。主工艺风机单机132KW，由一组专门的软启动柜驱动。主工艺风机前管道内装有控制风门，当主工艺风机启动时，风门完全关死，以减少风机启动时的负载。当主工艺风机达到额定转速后，风门逐渐打开，调整工艺气体的流量使之达到设定值。3.3 进料气锁转子叶片和轴用不锈钢制造，轴上焊有10个径向叶片。壳体用铸铁制造，机加的内孔表面保证与转子调节板的滑动配合和密封。转子轴由电机通过转轴驱动。进料气锁装在文丘里管入料管的顶部，中间装有膨胀节，气锁的轨道支撑装在平台构架上。驱动部分装有转速传感器，用于速度监测并与设备联锁。3.4 松散加速器一

6、个打辊安装在进料斜道和工艺管道的交接处，用来打散物料并且将物料抛向工艺管道的中心区域，有利于物料在工艺管道中的流动和水份的散失。驱动部分安装转速传感器，用于速度监测并与设备联锁。 3.5 出料气锁此气锁与进料气锁的结构类似，但略有不同，转轴的轴承为耐高温滑动轴承。气锁装于旋风分离器下部，由平台构架支撑。驱动部分安装转速传感器，用于速度监测并与设备联锁。3.6 蒸汽喷射蒸汽喷射设备包括：入口管道、孔板式压差变送器、电磁流量计和截止阀、疏水阀、过滤器、蒸汽减压阀及连接管道等。蒸汽的喷射可以改善工艺气体的组成成份，提高工艺气体的湿度和温度等。3.7 火星探测器在出料气锁的底部装有火焰探测器，以防止着

7、火，出料振槽上装有一个快速排料翻板，能使物料迅速进入收集箱。还装有水喷嘴，可在排料的同时喷水。当排料翻板处出现小火苗和烟气时，排料翻板立刻开始工作，并持续至预调的时间（通常为2秒）。同时水喷嘴也开始工作，只要火焰探测器发出的信号存在，这个过程就重复下去。火焰闪动的频率超出预调的临界值时，排料翻板则保持在排料位置，同时干燥器停止进料并发出警报。四、电气控制原理1 电气控制点明细（以SH962为例）a) 烘丝机进料设备262B1HXD入口水份仪 (上Profibus DP网)264M1皮带输送机265M1HXD进料振槽b) 烘丝机266M1HXD 主工艺风机（132KW，软启）266M2HXD进料

8、气锁（4KW）266M3HXD 松散加速器（4KW）266M4HXD 出料气锁（4KW）266M5HXD 模拟水、控制水水泵（1.5KW）266M6HXD 清洗水水泵（3KW）266S1未用266S2HXD 进料气锁旋转检测开关266S3HXD 松散加速器旋转检测开关266S4HXD 出料气锁旋转检测开关266S5未用266S6LHXD 清洗水高压开关266S7HHXD 清洗水低压开关266S8HXD 清洗水压力开关266S9HXD 排污电磁阀关位置开关266S10HXD 压缩空气压力开关266-FFYHXD 火星探测器报警266Y1HXD污水排放管路电磁阀266Y2HXD进料气锁内清洗水电磁

9、阀266Y3HXD进料斜道清洗电磁阀266Y4HXD清洗水减压电磁阀266Y5HXD膨胀管道清洗电磁阀266Y6HXD切向分离器入口管道清洗电磁阀266Y7HXD切向分离器第二清洗电磁阀266Y8HXD切向分离器第二清洗电磁阀266Y9HXD切向分离器第三清洗电磁阀266Y10HXD清洗水主电磁阀266Y11HXD出料口灭火阀1266Y12HXD出料口灭火阀2266Y13未用266Y14HXD主蒸汽注入电磁阀266Y15HXD模拟水电磁阀266Y16HXD控制水电磁阀266Y17HXD控制蒸汽电磁阀266Y18HXD模拟蒸汽电磁阀（总阀）266B1HXD主工艺风门位置控制(4-20mA 0-1

10、00%)266B2HXD废气风门位置控制(4-20mA 0-100%)266B3HXD联动风门位置控制 (4-20mA 0-100%)266B5HXD主工艺气体温度（模拟载荷加注后）(4-20mA 0-500OC)266B6HXD主工艺气体温度（烟丝膨胀后）(4-20mA 0-500OC)266B7HXD主工艺气体温度（出热交换器后）(4-20mA 0-500OC)266B8HXD主工艺气体温度 (回风管道）(4-20mA 0-500OC)266B9HXD进料口负压(4-20mA +30-45mB)266B10HXD工艺气流量压力变送器(4-20mA 0-40mB)266B13HXD蒸汽注入流

11、量(4-20mA 0-250mB)266B14HXD蒸汽注入阀门开度控制(4-20mA 0-100%)266B15HXD模拟水流量(4-20mA 0-2000Lt/Hr)266B16HXD控制水流量(4-20mA 0-500Lt/Hr)266B17HXD模拟水阀门开度(4-20mA 0-100%)266B18HXD控制水阀门开度(4-20mA 0-100%)c) BURNER燃烧炉266M7 BUR燃烧炉助燃风机点火程序控制器光敏管燃气压力检测器笔调仪点火变压器d) 烘丝机出料设备268B1出口温度检测 (4-20mA 0-200OC)270B1出口水份检测 (上Profibus DP网)27

12、1M1HXD出料振槽271Y1翻板门电磁阀272M1 皮带输送机272M2 皮带输送机274M1振动输送机274Y1翻板门电磁阀e) 与烘丝机上游设备、下游设备以及工厂服务设施之间的联锁信号与上游设备之间的联锁信号 HXD给上游设备信号： Upstream Line RUN 上游设备允许启动上游设备给HXD信号： Upstream Line RDY 上游设备准备好 Upstream Line RNG 上游设备正在运行与下游设备之间的联锁信号：HXD给下游设备信号： Downstream Line RUN 要求启动下游设备下游设备给HXD信号： Downstream Line RNG 下游设备正

13、在运行与工厂服务设施之间的联锁信号 HXD给除尘系统： ChuChen System RUN 废气除尘系统已启动 除尘系统给HXD： ChuChen System RNG 废气除尘系统已启动2自动运行控制描述 来自滚筒式叶丝回潮机的成品烟丝，烟丝水份在25%30%之间，温度700C；通过烘丝机进料振槽、进料气锁送入烘丝机，在高温、高速的C型工艺管道中，迅速脱水膨胀，经由切向分离器、出料气锁等输出，烟丝水份达到13%（按工艺要求确定），温度达到90。2.1 顺序启动在启动前，检查控制系统通讯无故障，整个系统无故障报警；选择当日生产批次的相应配方。配方参数主要包括以下内容：1烟丝流量设定（kg/h

14、）2燃烧炉出口温度设定()3干燥温度设定()4回风管道温度设定()5工艺气体流量设定（kg/h）6主蒸汽喷射量设定（kg/h）7进料口负压设定(mBa)8控制水喷射量设定（kg/h）9入口水份设定(%)10出口水份设定(%)在电脑操作站上选择自动控制方式，主工艺风门、废气风门、联动风门以及排污阀、各管路气动薄膜阀自动恢复到关闭状态。按下：“线启动”按钮，系统在预警10秒钟之后控制设备依次启动：出料气锁、松散加速器、进料气锁；并且向除尘间发送请求除尘系统启动信号。检测主工艺风门是否关在全闭状态（风门打开量小于5%），启动主工艺风机；当主工艺风机达到最大转速并且稳定运行1分钟之后，系统认为主工艺风

15、机启动完毕，主工艺风门在PID调节作用下逐渐打开，控制工艺气体流量在正常设定流量的50%。联动风门在PID调节下逐渐打开，使最大风量通过换热器。在工艺气体流量达到正常流量的50%之后，燃烧炉允许点火。控制系统开始检测是否满足燃烧炉启动条件，以及燃烧炉控制方式：远程控制。当系统满足燃烧炉点火条件后，燃烧炉点火系统开始启动。炉头的点火过程：（1） 助燃风机启动；点火控制器上电配比风门恢复到初始位置。（2） 配比风门开到高火位，对炉头进行预吹除，时间2分钟，清洁炉膛；（3） 配比风门关到低火位，开始点火。在点火控制器的自动控制下，点火变压器产生高电压，通过火花塞正负极在炉头内打火星，5秒后引火气体电

16、磁阀打开，引火气体被点燃；再5秒后主燃料管路的电磁阀打开，向炉头内喷射主燃气，即主火被点燃。 （4） 着火后，配比风门在炉温PID调节下逐渐打开或关闭，使炉温达到并保持在设定值。燃烧炉成功点火后，以燃烧炉出口温度为控制对象进入炉温PID调节状态。燃烧炉出口温度设置点以20/分钟的速率上升，直到达到炉温的设定点，并最终达到稳定。当炉子点燃后，反馈给HXD系统一个“火已点燃”信号，工艺气体流量逐渐增至设定值的100%；废气风门在进料口压力控制环控制下逐渐被打开，使进料口压力控制在-20mB到+2mB之间。当进料口工艺气温度高于110以后，并且返回的分离器出口温度超过100时（具体温度需要根据实际情

17、况而定，其宗旨是管道内不产生冷凝水），工艺蒸汽注入量按设定值的10%开始喷射；并且喷射模拟载荷雾化蒸汽，模拟水喷嘴打开到它的设定点（被蒸发的载荷）的10%。如果管壁温度降到100以下，为了避免产生冷凝水，工艺蒸汽、模拟载荷完全停止喷射。 当工艺气体的温度和流量都在空运转状态设定点5%以内时，顺序启动完成。2.2 空运转状态在顺序启动完成后，倘若下面所有的工艺参数都在它们的空运转状态下的设定值范围内，则干燥机处于空运转状态。A干燥器进料段的工艺气体温度B工艺气体流量C模拟载荷水流量（20%）D进料口压力(-20mbarP110oC 否回风管道温度233_B6100oC 是工艺蒸汽按配方设定值的1

18、0%喷射 干燥温度233_B5130oC 否 是模拟水按配方设定值的20%喷射 工艺气体温度、工艺气体流量、模拟载荷水流量（20%）、进料口压力(-20mbarP2mbar)、蒸汽流量（10%）都在空运转状态设定点5%以内空运转状态点击“待料”按钮准备待料状态，模拟水按设定值100%喷射；工艺蒸汽按设定值100%喷射；控制水按设定值100%喷射蒸汽、模拟水、控制水 否喷射量都达到设定值？ 是点击“空运转”按钮，返回到空运转状态；待料状态点击“进料”按钮进、出料辅联设备启动超级回潮机进料皮带秤 否流量大于200kg/h模拟水减到设定值的20% 是烘丝机入口水份大于18%， 否或检测元件感应到物料

19、 是模拟水完全关闭 烘丝机出口水份大于9% 否 是 控制水、干燥温度开始自动调节干燥状态烘丝机入口水份小于7%， 否进料皮带秤流量小于200kg/h 是烘丝机进料设备停止，模拟水按待料设定值喷射 否出口水份小于7%， 是烘丝机出料设备停止待料状态线停止烘丝机停机结 束B.自动清洗工艺图开 始自动状态，停机状态；清洗启动清洗停止预警10秒后进入清洗状态清洗计时开始，共10分钟启动出料气锁、松散加速器、进料气锁启动清洗水水泵打开清洗水主阀233_Y8打开排污阀233_Y1清洗切向分离器，间隔20秒循环打开233_Y6、233_Y7、233_Y19总时间3分钟清洗进料罩，打开233_Y3总时间1分钟

20、清洗进料斜道，打开233_Y2总时间1分钟清洗C型工艺管道，打开233_Y5总时间5分钟清洗时间到，关闭所有电机、电磁阀；清洗结束4主要PID控制环4.1 燃烧炉温度的控制在燃烧炉点火前，燃烧炉配比风门处在低火位状态；当接收到点火信号后，配比风门开到高火位位置，对炉头进行清理吹除；吹除时间结束后，配比风门关到低火位位置，点火控制器开始点火。使用热敏检测元件及温度变送器检测炉膛温度送入PLC,实际温度与炉温设定值进行比较及PID运算,输出信号调整炉头助燃空气和燃油阀门的配比门开度达到控制燃烧炉温度并使其稳定的目的。燃烧室温度设定值在当前测量温度的基础上，以每分钟20的速率上升，直到达到温度设定点

21、。燃烧室温度设定值会根据干燥机系统热值的需要做相应改变。4.2 工艺气体温度控制工艺气体的温度主要是依靠改变进入热交换器的工艺气体的流量来调节的。燃烧炉被点燃后，工艺气体的温度进入自动PID调节状态。调节联动风门的开度，使工艺气体达到配方所要求的温度。使用热敏检测元件及温度变送器检测进料入口前工艺管道中工艺气体的温度, 此信号采入PLC;实际温度与工艺气体温度设定值进行比较及PID运算,输出信号调整换热器旁路工艺管路风门开度,以改变进入换热器的气体流量,进而实现调整工艺气体温度的目的.当联动风门开到最大，或关到最小工艺气体的温度仍然不能达到温度设定值时，此时需要修改燃烧炉燃烧室的温度设定值。4

22、.3 工艺气体流量控制通过调节主工艺风机前的风门开度，可以调整工艺气体的流量。在主工艺风机启动前，工艺风门处在完全关闭位置，以减少主工艺风机启动负载。当主工艺风机正常运行并达到额定速度后，工艺风门在PID调节下逐渐打开，使工艺气体流量达到设定值的50%。随着燃烧炉点燃，工艺气体流量逐渐增加到设定值。通过安装在回风文氏管路上的差压变送器,检测出流体压力差信号,采入PLC;并根据此信号进行逻辑运算,得出工艺气体的实际流速值,实际流速与设定流速进行比较及PID运算,输出信号调整安装在主工艺风机前的工艺气风门的开度,实现调整工艺气体流速的目的.4.4 进料口负压控制进料口负压是通过调节废气风门的开度来

23、控制的。进料口负压的变化通过PID运算得到废气风门的位置变化。如果进料口压力升高，则废气风门打开大；如果进料口压力下降（即变得负压更大时），则废气风门关小。通过安装在进料口文氏管路上的差压变送器,检测出流体压力差信号,采入PLC;并根据此信号进行逻辑运算,得出进料口工艺管道的负压值,实际负压值与设定负压值进行比较及PID运算,输出信号调整安装在废气风管上的废气风门的开度,实现调整进料口负压的目的。4.5 蒸汽喷射蒸汽喷射量设定值是由工艺混合配方来决定的。在系统达到待料状态后，蒸汽以设定值进行喷射。使用安装在蒸汽主管路上的孔板流量计和变送器采集蒸汽流量信号,此信号采入PLC;并根据此信号进行逻辑运算,得出蒸汽喷射量的实际值,蒸汽流量实际值与设定值进行比较及PID运算,输出信号调整蒸汽管路上气动薄膜阀的开度,实现调整蒸汽注入流量的目的。4.6 出口水份控制出口