【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 廠設(shè)置了獨(dú)立的梗絲膨脹或煙絲膨脹線，這時(shí)可將膨脹梗絲或膨脹煙絲按一定的比例與混合煙絲進(jìn)行混合加香。加香后的成品煙絲送入貯絲柜進(jìn)行一段時(shí)間的貯存，使其水分和香料均勻滲透，為卷接做好準(zhǔn)備[7]?；旖z是將氣流干燥后葉絲、薄板烘絲后葉絲、梗絲、膨脹煙絲、薄片煙絲及殘煙絲等進(jìn)行柔性在線均勻混合，同時(shí)還可以將葉絲中的絲團(tuán)打開、長絲打短。柔性混合后的煙絲均勻性好，各種煙絲相互間的包容性提高?；旌系耐瑫r(shí)，也可將各種煙絲中的濕團(tuán)、焦片及梗簽等剔除。還可以兩路或多路同時(shí)進(jìn)料，實(shí)現(xiàn)不同品質(zhì)或不同加工方法的獲得的煙絲加以均勻混合，葉絲和梗絲按照不同品牌不同等級(jí)的需要混合生產(chǎn)出不同的卷煙產(chǎn)品。葉絲圖24 混合摻配生產(chǎn)工藝流程圖卷接包膨脹葉絲定量喂料定量喂料梗絲回收煙絲定量喂料定量喂料再造煙絲比例摻配篩分加香篩分配絲貯絲首先對(duì)不同加工方法獲得的煙絲按設(shè)定的流量進(jìn)行篩分，將符合要求的短絲篩下，然后將長絲和絲團(tuán)利用梳絲機(jī)構(gòu)打短，再與短絲一起初步混合后，送入風(fēng)選設(shè)備，在風(fēng)力的作用下，煙絲流被吹散，揚(yáng)起，然后緩慢地、無規(guī)則地自由落下，由于側(cè)向進(jìn)風(fēng)和垂直進(jìn)風(fēng)的共同作用，不同的煙絲在進(jìn)行飄選和浮選的過程中相互滲透交叉混合，在這個(gè)過程中煙絲得到充分混合。在混絲箱體內(nèi)均勻混合后的煙絲由出料機(jī)構(gòu)送出混絲箱體。由多類型、多品種、多地區(qū)、多等級(jí)的煙葉按一定的比例配合而構(gòu)成不同的卷煙配方。不論是何種配方在工藝加工中，必須按規(guī)定比例摻配混合均勻，使每一支卷煙都能符合設(shè)計(jì)要求。假若摻配不當(dāng)，混合不均，就會(huì)使同一配方卷煙吸味發(fā)生差異，甚至造成質(zhì)量事故。摻配是貫穿于整個(gè)制絲工藝流程之中的。圖24所示的是混合摻配生產(chǎn)工藝流程。 卷接包及濾棒成形卷接包由供絲、卷接、包裝、裝封箱并送入成品周轉(zhuǎn)庫為止。卷接包生產(chǎn)線由煙絲供應(yīng)、卷接包工段、裝箱工段、輔助材料供應(yīng)等組成。煙支卷制應(yīng)采用成品煙支含水率生產(chǎn)工藝。卷煙機(jī)供絲宜采用多管式氣力送絲系統(tǒng)，并宜采用恒速氣力輸送裝置。卷接包宜采用機(jī)組式布置。可根據(jù)機(jī)型和聯(lián)接方式，采用行列式或矩陣式布置。輔材宜采用自動(dòng)導(dǎo)引車輸送系統(tǒng)供給。自動(dòng)導(dǎo)引車宜采用激光制導(dǎo)。濾棒成形從原料備料到絲束卷制成濾棒和發(fā)送為止。濾棒成形由絲束和輔助材料暫存、濾棒成形、濾棒暫存、濾棒發(fā)射等工序組成。濾棒生產(chǎn)設(shè)備宜采用成形、貯存、發(fā)射機(jī)組聯(lián)合布置。濾棒成形車間應(yīng)采用集中壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)，不宜采用設(shè)備附帶的空氣壓縮裝置。 本章小結(jié)在本章中，我們介紹了煙草加工工藝的幾個(gè)環(huán)節(jié)，現(xiàn)代意義的卷煙產(chǎn)品，其制作過程大致要經(jīng)過煙葉初烤、打葉復(fù)烤、煙葉發(fā)酵、卷煙配方、卷煙制絲、煙支制卷、卷煙包裝七個(gè)大項(xiàng)的生產(chǎn)工藝流程（其中制絲、卷接、包裝是三個(gè)主要過程），才能作為商品流轉(zhuǎn)到消費(fèi)者手中。從而我們也了解到了煙草加工工藝的重要性。本章著重介紹煙梗絲的加工工藝，目的是為了更好的了解煙梗預(yù)處理系統(tǒng)，從而依據(jù)其生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)相應(yīng)的自動(dòng)化系統(tǒng)。在下一章中，我們會(huì)對(duì)煙梗預(yù)處理生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行介紹，而本章正是為下一章作一下鋪墊。3 煙梗預(yù)處理生產(chǎn)線簡(jiǎn)介 煙梗預(yù)處理過程存在問題煙葉完成葉梗分離后，煙梗一般采用麻袋包裝，在自然狀態(tài)下貯存，以備生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中對(duì)煙梗進(jìn)行預(yù)處理的主要步驟存在如下問題：人工開包倒包，將煙梗送入生產(chǎn)線。這樣靠人工開包倒包，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，而且主要是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，達(dá)不到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中的高效率的生產(chǎn)，機(jī)械化生產(chǎn)。通過水洗梗及回潮，除去煙梗中的沙礫、金屬物等比重大的異物，同時(shí)提高提高煙梗的含水量，但是煙梗中還有大量的灰塵、葉片、麻絲等比重較小的異物，這些異物影響煙梗的純凈度，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。煙梗自然狀態(tài)下貯存的含水量一般在10%左右。為了將煙梗切制成梗絲，煙梗的含水量一般提高到30～37%之間。僅靠水洗梗回潮，煙梗水分只能提高到25%左右，不能滿足煙梗切絲的需要，因此，現(xiàn)有煙梗生產(chǎn)工藝過程中通常的做法是多次加水回潮、多次貯存，這樣使得煙梗的生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，浪費(fèi)人力、物力，而且每次貯存時(shí)間一般在4小時(shí)以上，因此生產(chǎn)周期長。 新式煙梗預(yù)處理生產(chǎn)線簡(jiǎn)介本文所討論的煙梗預(yù)處理生產(chǎn)線最顯著的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了煙梗預(yù)處理全過程自動(dòng)化、減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和環(huán)境污染、一次回潮即可達(dá)到工藝要求。由于取消了蒸梗和二次儲(chǔ)梗，從而大大簡(jiǎn)化了工藝流程，縮短了煙梗的預(yù)處理時(shí)間，減少了設(shè)備的占地面積。所采用的工藝流程為：電抱車上包→自動(dòng)開包上料→雙倉式喂料→計(jì)量稱重→就地風(fēng)選除雜→自動(dòng)剔除梗拐→浸?！A梗→3小時(shí)后即可壓梗切絲。其中工作條件見表 31，主要工藝參數(shù)見表 32，能耗指標(biāo)見表 33 。表31 工作條件 電源3/N～50Hz/TNS, 380V177。38V, 50Hz177。1Hz飽和蒸汽壓力，Mpa ≥ 自來水壓力，MPa ≥ 壓縮空氣壓力，MPa≥ 除塵風(fēng)量，m3/h4500（開包除塵）、3000（風(fēng)選除雜）表32 主要技術(shù)參數(shù) 額定生產(chǎn)能力，kg/h1000～3000上包方式自動(dòng)麻包開口方式自動(dòng)煙梗增加含水率，%20～27煙梗洗凈率，% 循環(huán)水溫度，℃40～70 自動(dòng)控制浸泡時(shí)間，秒20～120可調(diào)壓損 ,Pa300（開包）、300（除雜）整線噪音 ,dB(A)≤75 注：額定生產(chǎn)能力按煙梗含水率12%計(jì)算。表33 能耗指標(biāo) 最大蒸汽耗量，kg/h160最大水耗量，kg/h 750壓縮空氣耗量，m3/h 裝機(jī)總功率，kW其中:自動(dòng)開包系統(tǒng)電機(jī)功率,kW、開口(1+)、出包(+) 雙倉喂料系統(tǒng)電機(jī)功率,kW、 稱重計(jì)量系統(tǒng)電機(jī)功率,kW 風(fēng)選除雜系統(tǒng)電機(jī)功率,kW 自動(dòng)除拐系統(tǒng)電機(jī)功率,kW浸梗系統(tǒng)電機(jī)功率,kW、 、梗絲處理包括切梗絲、潤梗絲、梗絲風(fēng)選及梗絲貯存等五道工序。在梗絲處理線上，設(shè)置紅外線水分儀和電子秤，對(duì)梗絲的流量和干燥水分進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。梗絲處理的任務(wù)和作用是：將壓后煙梗切成規(guī)定要求的梗絲，將梗絲加溫加濕。增加梗絲水分和溫度，有利于梗絲膨脹。在快速干燥去濕過程中使梗絲膨脹，并使其水分符合質(zhì)量要求。風(fēng)選除雜，提高梗絲純凈度。此外，如在梗絲處理中增設(shè)梗絲加料工序，可以改善梗絲的內(nèi)在質(zhì)量及提高其使用價(jià)值。采用合理的加工工藝，將煙梗加工成純凈度高、填充性能強(qiáng)、吸味有改善的梗絲，也對(duì)降低單箱耗葉、改善卷煙吸味、降低卷煙焦油量及原料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益等，具有重要的作用。煙梗預(yù)處理生產(chǎn)線如圖 31，其中組成包括煙梗自動(dòng)開包機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開包上包；雙倉式喂料機(jī)能夠使進(jìn)入電子皮帶秤的物料均勻的流過從而實(shí)現(xiàn)在線稱重；電子皮帶秤后面安裝就地風(fēng)選除雜機(jī)；另外還有自動(dòng)除梗拐機(jī)、浸梗機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)等。圖31 煙梗預(yù)處理生產(chǎn)線 自動(dòng)開包系統(tǒng)目前煙梗的包裝物普遍采用麻包，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的開包上料基本上都采用人工方式。由于煙梗的含水量較低，在運(yùn)輸和貯存過程中煙梗之間相互摩擦?xí)a(chǎn)生很多粉塵，因此在開包過程中這些粉塵將會(huì)外溢。煙梗自動(dòng)開包機(jī)是用于梗絲線前段對(duì)煙梗麻包進(jìn)行自動(dòng)上料、自動(dòng)開包的煙梗預(yù)處理設(shè)備。使用該設(shè)備可減少環(huán)境污染，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高制絲生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平。當(dāng)開口后的麻包進(jìn)入箱體指定位置后，一對(duì)機(jī)械手插入麻包的后端并將麻包向上提起將煙梗倒出，此時(shí)另一對(duì)機(jī)械手將空麻包夾住并后擺送至上層的皮帶機(jī)而帶出箱體。煙梗由開包機(jī)底層的皮帶機(jī)送出箱體進(jìn)入下道工序。煙梗的開包過程是在一封閉的箱體內(nèi)進(jìn)行的。由于封閉的箱體與除塵設(shè)備相連，在開包過程中箱體內(nèi)部始終保持負(fù)壓，因此粉塵等進(jìn)入除塵設(shè)備而不會(huì)外溢。麻包進(jìn)入箱體前的開口方式根據(jù)麻包回不回收而定，如麻包不需回收可采用自動(dòng)開口方式，如麻包需要回收則采用人工開口方式。煙梗自動(dòng)開包機(jī)主要由自動(dòng)上包機(jī)構(gòu)（選配）、自動(dòng)開口機(jī)構(gòu)（選配）、自動(dòng)倒料機(jī)構(gòu)、開包負(fù)壓箱體、煙梗緩沖倉、煙梗出料機(jī)構(gòu)、空麻包輸出機(jī)構(gòu)及電控系統(tǒng)等組成。自動(dòng)開包系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 32 。圖32 自動(dòng)開包系統(tǒng) 雙倉式喂料系統(tǒng)雙倉式喂料機(jī)主要由陡角輸送機(jī)、貯料倉與過渡緩沖倉三大部分組成。陡角輸送機(jī)主要由旁鏈傳動(dòng)部分、帶耙釘?shù)妮斔推?、耙料輥裝置及清除器等組成。耙料輥設(shè)置在陡角輸送機(jī)的中部，調(diào)節(jié)耙料輥高度可使物料輸送厚度均勻。在出料口處安裝的清除器可清除輸送帶爪鉤上隨帶的物料。貯料倉采用帶式輸送。主要由傳動(dòng)部分、輸送帶、不銹鋼壁板（與輸送帶共同組成貯料煙箱）、傳動(dòng)輥、托架、機(jī)架等組成。過渡緩沖倉介于貯料倉與陡角輸送機(jī)之間，其輸送機(jī)構(gòu)是陡角輸送機(jī)旁鏈傳動(dòng)部分的延伸。過渡緩沖倉兩側(cè)設(shè)有透明觀察窗并裝有四對(duì)光電開關(guān)，用來控制貯料倉底帶的快慢及啟停。雙倉式喂料機(jī)在自動(dòng)狀態(tài)下開始工作時(shí)，首先貯料倉輸送帶與陡角輸送機(jī)同時(shí)運(yùn)行，貯料倉輸送帶開始為過渡緩沖倉布料，當(dāng)過渡緩沖倉接近提升點(diǎn)處料層增高并被其高料位光電開關(guān)探測(cè)到時(shí)，貯料倉輸送帶輸送速度降低，當(dāng)過渡緩沖倉接近提升點(diǎn)處料層降低并被其低料位光電開關(guān)探測(cè)到時(shí)，貯料倉輸送帶輸送速度提高，如此循環(huán)；當(dāng)過渡緩沖倉入口處料層增高并被其高料位光電開關(guān)探測(cè)到時(shí)，貯料倉輸送帶停止供料，當(dāng)過渡緩沖倉入口處料層降低并被其低料位光電開關(guān)探測(cè)到時(shí)，貯料倉輸送帶啟動(dòng)供料，當(dāng)該光電開關(guān)高低位調(diào)整適當(dāng)時(shí)貯料倉輸送帶的啟停頻次可大為減少，此時(shí)貯料倉輸送帶的供料量略大于陡角輸送機(jī)的提升量，提升處的存料量很少。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 33 。圖33 雙倉喂料系統(tǒng)雙倉式喂料機(jī)最顯著的特點(diǎn)就是增設(shè)一過渡緩沖倉，使物料在接近自由狀態(tài)下進(jìn)行提升（提升的物料不受后邊來料擠壓），以最大限度減少物料在提升過程中因后邊來料擠壓而所產(chǎn)生的造碎，同時(shí)也解決了普通喂料機(jī)的漏料問題[26]。 電子皮帶秤系統(tǒng)中所涉及的電子皮帶秤為成型產(chǎn)品，不需要另行設(shè)計(jì)生產(chǎn)[24]。將經(jīng)過皮帶上的物料，通過稱重秤架下的稱重傳感器進(jìn)行檢測(cè)重量，以確定皮帶上的物料重量；裝在尾部滾筒或旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的數(shù)字式測(cè)速傳感器，連續(xù)測(cè)量給料速度，該速度傳感器的脈沖輸出正比于皮帶速度；速度信號(hào)與重量信號(hào)一起送入皮帶給料機(jī)控制器，產(chǎn)生并顯示累計(jì)量/瞬時(shí)流量。給料控制器將該流量與設(shè)定流量進(jìn)行比較,由控制器輸出信號(hào)控制變頻器調(diào)速，實(shí)現(xiàn)定量給料的要求（如圖 34）?？捎缮衔籔C機(jī)設(shè)定各種相關(guān)參數(shù)，并與PLC實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。它可以采用兩種運(yùn)行方式：自動(dòng)方式和半自動(dòng)/手動(dòng)方式。圖34 稱重給料機(jī)工作原理示意圖自動(dòng)方式：通過在工控機(jī)上選擇的預(yù)先編好的配方，配方確定后啟動(dòng)系統(tǒng)。配料系統(tǒng)根據(jù)配方的設(shè)定自動(dòng)控制各配料給料機(jī)運(yùn)行。半自動(dòng)方式/手動(dòng)方式：由人工在控制器上設(shè)定配方的配比，手動(dòng)啟動(dòng)控制器，BW500積算儀控制變頻器和稱重式給料機(jī)加料。稱重給料機(jī)系統(tǒng)主要包括：秤架（包括安裝支架）、稱重傳感器、速度傳感器、手動(dòng)掛碼校驗(yàn)裝置、防跑偏措施、頭部刮板、內(nèi)清掃、拉緊裝置、配料秤的密封罩、支撐架、膠帶、托輥、輥筒、結(jié)構(gòu)件(卸料端帶有襯板的卸料漏斗、拖料端帶拖料漏斗及手動(dòng)調(diào)節(jié)門等)、變頻調(diào)速電機(jī)、接線盒及連接電纜（稱重傳感器之間）、通訊連接設(shè)施（稱重給料機(jī)系統(tǒng)）、數(shù)字顯示表、標(biāo)定及調(diào)校設(shè)施、成套儀表盤等（如圖 35）。稱重給料機(jī)的核心部分是皮帶秤。皮帶秤的主要組成由秤架、積算儀和速度傳感器組成；而稱重給料機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度主要由皮帶秤的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)決定。圖35 稱重給料機(jī)組成示意圖 煙梗輕雜在線剔除系統(tǒng)煙梗輕雜在線剔除系統(tǒng)主要用于煙梗預(yù)處理線的前端，對(duì)煙梗的輕雜（如：麻毛、麻繩、碎片、標(biāo)簽及灰塵等）進(jìn)行在線剔除，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、雜物清除方便、環(huán)保等特點(diǎn)。該套系統(tǒng)主要由柔性風(fēng)選箱體、氣力提升管道、水平輸送管道、沉降式落雜箱體及出雜機(jī)構(gòu)等組成。性能參數(shù)及工作條件見表 34 、表 35 。表34 在線剔除系統(tǒng)性能參數(shù)煙梗純凈度，%≥ 99煙梗誤剔除率，%≤ 剔除物總量的 10%煙梗水分損耗，%≤ 系統(tǒng)壓損，Pa≤ 500整機(jī)噪音，dB(A)≤ 75表35 在線剔除系統(tǒng)工作條件電源3/N50Hz/TNS；380177。38V；50Hz177。1Hz海拔高度，m≤ 2000環(huán)境溫度，℃1040相對(duì)濕度，%≤ 80除塵風(fēng)量，m3/h4000 浸梗機(jī)煙梗浸梗機(jī)是用于煙草制絲線前段加工煙梗分線上對(duì)煙梗進(jìn)行清洗除污,直接回潮的煙梗預(yù)處理設(shè)備。煙梗經(jīng)浸梗機(jī)浸梗后一次即可達(dá)到回潮要求，不需要再進(jìn)行蒸梗和二次貯梗。同時(shí)在梗柜中的儲(chǔ)存時(shí)間可縮短50%。該設(shè)備具有清洗和回潮煙梗的雙重功能，可在回潮煙梗的同時(shí)清除煙梗中混雜的石塊、泥沙、金屬等異物。適用于1000kg/h～12000kg/h制絲生產(chǎn)線。依靠來料中夾雜的泥土、沙石和金屬等異物與水比重不同的差異，經(jīng)水充分混合后，使灰塵溶于水，沙石和金屬等異物沉積，從而達(dá)到清洗的目的。圖36 煙梗浸梗機(jī)示意圖浸梗機(jī)中煙梗的前進(jìn)速度緩慢，使除去雜質(zhì)后的煙梗在40～70℃循環(huán)水中強(qiáng)制浸泡20～120秒（可調(diào)），待其含水量達(dá)到要求后，瀝除表面水分，再進(jìn)行水分平衡，使煙梗內(nèi)外水分均勻。其示意圖見圖 36 。其工藝流程為：備料→浸梗（20s～120s可調(diào)）→貯梗（3h即可）→（壓梗）→切梗絲→煙梗浸梗機(jī)主要由主副水箱、集水箱、清洗水槽、過渡水槽、刮板輸送機(jī)構(gòu)、網(wǎng)帶輸送機(jī)構(gòu)、管路控制柜體、水位控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、循環(huán)水管路系統(tǒng)、箱體內(nèi)部自動(dòng)清洗系統(tǒng)、（電氣控制系統(tǒng)）等組成。與洗梗機(jī)相比本產(chǎn)品具有如下特點(diǎn)：a 增設(shè)了刮板輸送機(jī)構(gòu)，能使煙梗在溫水中強(qiáng)制浸泡20～120秒，一次即可達(dá)到回潮要求，不需要再進(jìn)行蒸梗且煙?；爻备泳鶆?； b 煙梗的回透率高，梗頭少