ZJ19機組卷煙機梗絲分離二次風分通道的改造設計

　　梁連新

　　摘 要：本文在介紹ZJ19機組梗絲分離的基本原理的基礎上，分析了在中央負壓站集中除梗情況下的梗絲分離二次風分通道與吸梗腔之間存在的問題，并針對該問題進行改造，提高梗絲分離的準確性和徹底性，降低生產過程中煙絲的過程損耗，從而降低產品的生產成本。

　　關鍵詞：ZJ19 梗絲分離 吸梗腔 漂浮室 改造設計

　　一 梗絲分離的原理

　　梗絲分離是利用風分原理實現的，即根據不同密度的物料在同一風力系統中的懸浮速度不同的特點，利用風力把密度較小的煙絲與密度較大的煙梗及其它雜物進行篩選、分離，清除煙梗及雜物，提高煙絲純凈度和設備的工作效率，其原理如圖1所示。

　　煙絲經粗鉤子滾筒15、細鉤子滾筒13均勻布料后，在蓖萁14的護理下向前輸送，由彈絲輥1將粗鉤子滾筒15帶過來的煙絲均勻地清理下來，風扇轆2將煙絲向前揚起并送入擴散器8的上面和集流管10的下面，進行一次風分。集流管10的內腔與隨機配置的中壓通風機負壓力端相聯接。密度較大的煙絲和煙梗及雜物則從擴散器8外緣通道下落，通過彈梗輥7彈出，彈梗輥7與閥輥5將不同的空氣室隔開，彈梗輥7與閥輥5之間的空氣室就是漂浮室6，在此進行第二次煙絲和煙梗的分離。密度較大的煙梗及雜物則繼續下落，通過閥輥5進入吸梗腔4被中央除梗負壓管道內的負壓風力吸走。

　　1.彈絲輥 2.風扇轆 3. 風分盒 4. 吸梗腔 5. 閥輥 6. 漂浮室 7. 彈梗輥8. 擴散器 9.下槽板煙道 10. 集流管 11. 吸絲道 12. 負壓腔 13. 細鉤子滾筒 14. 蓖箕 15. 粗鉤子滾筒

　　二 理論分析

　　在設備正常工作的情況下，以速度為 的氣流通過漂浮室6內，任取一質量為m的固體顆粒為研究對象。它在豎直方向受到重力G、浮力 、曳力 作用，受力示意圖如圖2所示。

　　根據牛頓第二定律可得：

　　經等式變換得：

　　式中重力G=mg;浮力 = ， ―氣體的密度， ―顆粒的密度;曳力 =，―無因次曳力系數， ―顆粒在運動方向上的投影面積(迎風面積)。

　　當顆粒靜止地懸浮于向上氣流中時， =0，懸浮速度(臨界速度) =

　　漂浮室6內固體顆粒的絕對速度 = -

　　若 > ，則顆粒向上運動;若 < ，則顆粒向下運動;若 = ，則顆粒處于瞬時平衡，呈靜止狀態，它是一種臨界狀態，外界條件稍微發生改變，其瞬態平衡狀態就被破壞了。

　　由此可見，梗絲分離的效果受顆粒大小m、曳力系數ζ、迎風面積 、密度 ，氣體的密度 ，氣流速度 的綜合作用。

　　三 原梗絲分離二次風分不足

　　圖1中的漂浮室6與吸梗腔4處于同一垂線方向的上下兩端,中間靠閥輥5將兩腔隔開。漂浮室6的前后擋板均可進行小范圍的上下開口調節，以調整漂浮室內腔的進口空氣流量。閥輥5由6塊長800毫米的硬塑片固定在芯軸上，6塊硬塑片與閥腔前后兩段內圓弧沿圓周方向交替滑動，以達到隔斷吸梗腔4與漂浮室6的目的。此時，吸梗腔4內的負壓空氣上竄至漂浮室6內，破壞原有風力系統，干涉漂浮室6內的正常二次風分，其固體顆粒的受力示意圖如圖3所示。在除梗負壓風力FC的作用下，將漂浮室6內的部分煙絲隨同煙梗及雜物一同送入吸梗腔4而被排除掉，從而造成了梗中帶絲率的居高不下。

　　2009年6-8 月，車間與質量管理科在除梗站對梗中帶絲比例進行測定，梗中帶絲率的算術平均值為10.24% ，遠遠高于全國3%的平均水平。此外，吸梗腔易堵塞，影響生產現場的8S管理。

　　四 改進措施

　　1.彈絲輥 2. 風扇轆 3. 風分盒 4. 吸梗腔 5. 閥輥 6. 漂浮室 7. 彈梗輥 8. 擴散器 9.下槽板煙道 10. 集流管 11. 吸絲道

　　12. 負壓腔 13. 細鉤子滾筒 14. 蓖箕 15. 粗鉤子滾筒

　　如圖4所示，把吸梗腔4空置，將新設計的吸梗槽前置，在閥輥5下面設計一擋塊，隔開吸梗腔4并將煙梗及雜物導入前置吸梗槽的上部，使煙梗及雜物隨V型落料器下落至吸梗槽。在吸梗槽上端加裝V型落料器，并在V型落料器前端和上端安裝用10目不銹鋼絲網制作的蓋板，利用其隔離和斷開作用，以盡最大可能降低吸梗槽負壓風力對漂浮窒二次風分時煙梗煙絲分離效果的影響。

　　五 效果檢驗

　　2009年10-12月，在質量管理科的積極配合下，先后60多次對改進后的梗中帶絲率進行檢測，其算術平均值降低為2.8%，每箱節約煙絲約0.6千克，生產出來的卷煙單支重量、硬度、吸阻、含末率、端部落絲等質量指標參數均在質量控制標準范圍內，生產現場也因未出現吸梗腔堵塞而得以改觀，達到我們的預期目的。

　　降低煙絲消耗并始終保持煙支質量水平和視覺整體效果，可以獲得豐厚的利潤回報。按照每大箱節約0.6千克煙絲計算，單箱節約成本15元，我廠的生產計劃每年在46萬箱左右，完成該計劃可節約煙絲27.6萬千克，每年降低生產成本達價值410多萬元，取得一定的經濟效益與社會效益。

　　參考文獻：

　　1.國家煙草專賣局《卷煙卷接設備》編寫組，《卷煙卷接設備》，北京出版社，1996年9月，北京。

　　2.陳敏恒等，《化工原理》(上冊)，化學工業出版社，2003年8月，北京.