烘丝工序冷凝水再用装备研制

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本文作者：张乾王文作者单位：河南中烟有限责任公司安烟卷烟厂

一、项目背景

烘丝工序是制丝工艺中最重要的环节之一，它通过高温烘炒烟丝，降低来料烟丝的水分，使之达到成品烟丝工艺设定的水分值。而烘丝的水分高低直接影响到卷烟成品的水分，进而影响卷烟的吸食质量。根据中式卷烟特色工艺分组加工的需要，采取叶丝超级回潮机+SH9超热气流干燥的加工模式；另外一种为隧道式回潮机+薄板烘丝机。

1、存在问题：

安阳卷烟厂制丝车间上述两种设备，在生产过程中都存在问题：

（1）薄板烘丝机：生产过程中烘后烟丝水分不均匀，波动大，尤其体现在每天第一批烟丝生产过程。收集30个批次出口水分标准偏差（见下图），从图中可以看出物料整体波动较大，且20%的批次不能满足，标准偏差小于0.17的工艺要求。

（2）、高速气流烘丝机：高速气流烘丝机中的超级回潮机在生产过程中需要使用85°的热水，车间目前采用自来水供应，管路内非常容易结垢，需要经常进行清洗，严重影响产品质量。

2、问题分析：

（1）薄板烘丝机：烘丝机冷凝水的排放问题尤为重要，一方面会导致薄板式烘丝机内部出现积水或排水不及，降低换热效率，从而造成系统温度控制的不稳定。烘焙效果下降。另一方面积拳对设备造成腐蚀，产生积垢，并且会引发水锤而损坏设备。为保证生产质量，安阳卷烟厂对该设备采用单独蒸汽管路，以保证蒸气压力的稳定。但由于管线过长，造成管路内冷凝水过多，再加上冷凝水回收管网背压过高，冷凝水排放不畅。

（2）高速气流烘丝机：叶丝超级回潮过程的稳定性对超热气流干燥质量有很大的影响，由于加水管路经常结垢，管径逐渐变细，或者水垢堵塞喷嘴，造成生产质量降低。

二、改进措施

为了保证两台烘丝机的正常生产，拟设计冷凝水收集装置与生产用水收集装置，将薄板烘丝机设备内冷凝水进行集中收集，作为生产用水供超级回潮机使用，这样既可以解决薄板烘丝机冷凝水排放不畅，又能解决超级回潮机管路结垢的问题。

1、冷凝水收集装置：车间采用的薄板烘丝机型号为SH6，其耗气量为每小时2200-2700L。在冷凝水排放终端按装冷凝水收集装置（见下图）。系统内冷凝水通过2进入集冷凝水罐内，随着水位的不断升高当水位达到3时，PLC控制5开启，将集冷凝水罐内的冷凝水排放到冷凝水管网内，由于齿轮泵的控制，系统内的冷凝水将不再受冷凝水管网的背压影响；当水位下降到8时，PLC控制5关闭。为防止集冷凝水罐内产生背压，阻碍9的排放，在集冷凝水罐上部安装4，使内部压力与大气相同。

2、生产用水收集装置：车间采用的超级回潮机WQ35，其每小时用水量在400–600L，而薄板烘丝机每小时产生冷凝水近2000L，基本上能够满足3-5批烟丝使用。在烘丝机冷凝水收集系统后安装生产用水收集装置，用于将烘丝机内冷凝水收集到水箱中，供超级回潮生产使用。在烘丝机预热或者生产过程中，当保温水箱中的水位未达到11，此时PLC控制10，接通AC，PLC控制5开动，将冷凝水收集系统中的冷凝水排放到保温水箱中，当水位达到或者高于11时，则PLC控制10，接通AB，使冷凝水排放到冷凝水管网中，当水位低于12时，将由外部补水系统直接供水。

三、改进效果

1、薄板烘丝机：安装冷凝水收集系统后，技术人员抽取了改造后30批次的烘后烟丝水分标准偏差，并作控制图（见下图）：通过上图可以看出，改造前后烘丝机出口水分标准偏差明显提高，平均标准偏差由原来的0.1452提高到0.101，且均满足小于0.17的工艺要求，同时其波动范围也明显减小，产品质量明显改善。

2、高速气流烘丝机：安装生产用水收集装置后，薄板烘丝机冷凝水基本能够满足超级回潮机生产使用，同时由于冷凝水温度较高，每月可节约生产用水20吨，加热用蒸汽近10000L。上述两套装置的研制并应用，极大改善了车间两种烘丝机的生产状况，为后工序打下了坚实的质量基础。