红塔烟草(集团)有限责任公司楚雄卷烟厂 云南楚雄 675000
摘要:叶丝干燥作为卷烟加工工艺中关键工序,对卷烟加工质量产生着重要影响。目前,主流叶丝辅线烘丝设备主要有滚筒干燥和气流干燥2种类型,由于2种干燥工艺的干燥环境和对叶丝回潮流量的差异较大,烟叶在不同的环境里回潮、脱水速度、内部成分化学反应的程度等存在较大差异,会对烟丝感官质量及物理指标产生重要影响。为此,本文主要对叶丝辅线烘丝与叶丝回潮流量联动控制展开分析研究,以供参考。
关键词:叶丝辅线烘丝;叶丝回潮流量;联动控制
引言
一般来说,烟厂中负责卷烟产品生产的部门是制丝车间和卷包车间,其中制丝车间主要采用流水线生产的形式完成烟叶的预处理、切烘丝、掺配加香等工序后,为卷包车间提供合格烟丝。
1 研究背景
烟丝通过VM2提升喂料机经电子秤DB9进入叶丝回潮TB3,加工后进入VM3通过经电子秤DB10控制流量进入EVA。由于在生产过程中TB3与EVA属于连贯的上下游设备,一旦电子秤DB10与DB9流量匹配不合理就会导致TB3堵料或EVA断料,即使及时调整DB10、Db9的流量设定,依然会导致由于流量变化使得对应电子秤的流量合格率较低。如下图所示为叶丝辅线烘丝段设备的构成情况。
叶丝辅线烘丝段设备的构成情况
2 试验设备
叶丝辅线烘丝段涉及流量控制的设备主要为缓存喂料柜VM2与控制型电子秤DB9, 缓存喂料柜VM3与控制型电子秤DB10。当DB10的流量较大时,DB9供料不及时,VM3料空则会导致DB10断料。当DB9流量较大时,VM2料空则会导致DB9断料,VM3料满则又会导致DB9料满停机。由于经过DB9的烟丝在叶丝回潮加工后,水分增加重量增大,同时由于辅连设备输送过程中水分的散失,所以需要一个重量变化的预测及预测误差校准的计算方法
3 试验条件
通过将VM3装载至75%后进行过料,通过每30S检测一次VM3剩余量,进而不断调整DB9流量,进而探索出较为合适的前后流量关系。同时由于不同气候、不同流量下前后流量关系可能存在变化,所以需要一个适当反馈调速算法补偿两流量间的对应关系。
4 试验方法
根据质量守恒原理,根据前后工序流量及水分变化可推导出以下公式:
其中:
为DB9工序入口水分;
为DB9工序入口质量流量;
为DB10工序入口水分;
为DB10工序入口质量流量;
由于烘丝机入口电子秤DB10流量由烘丝机程序调控由此可得,通过计算可得DB9工序的质量流料:
由于每批次生产时批次环境存在不同且,所以导致该公式所计算出来的数据将会与理论上的数据存在差异,需要根据缓存柜余量进行进一步调节。
选取不同的缓存柜剩余量变化的阈值,和每次调节的幅度进行组合试验,获取最佳的调整参数。每个试验批次通过先将缓存柜放入以下为实验数据
剩余量变化的阈值 | 每百分比调整 | 批次 | 合格率 |
5 | 0.1 | CZ222010301 | 100.00 |
5 | 0.1 | CZ222010302 | 87.81 |
5 | 0.1 | CZ222010304 | 100.00 |
5 | 0.1 | CZ222010305 | 99.99 |
5 | 0.1 | CZ222010401 | 96.86 |
5 | 0.2 | CZ222010402 | 100.00 |
5 | 0.2 | CZ222010501 | 99.98 |
5 | 0.2 | CZ222010502 | 84.86 |
5 | 0.2 | CZ222010503 | 97.44 |
5 | 0.2 | CZ222010602 | 100.00 |
10 | 0.1 | CZ222011001 | 98.84 |
10 | 0.1 | CZ222011002 | 100.00 |
10 | 0.1 | CZ222011101 | 99.71 |
10 | 0.1 | CZ222011102 | 100.00 |
10 | 0.1 | CZ222011201 | 99.86 |
10 | 0.2 | CZ222011304 | 100.00 |
10 | 0.2 | CZ222011701 | 100.00 |
10 | 0.2 | CZ222011702 | 96.67 |
10 | 0.2 | CZ222011703 | 100.00 |
10 | 0.2 | CZ222011704 | 99.19 |
线性调整 | 0.1 | CZ222021401 | 100.00 |
线性调整 | 0.1 | CZ222021402 | 100.00 |
线性调整 | 0.1 | CZ222021403 | 100.00 |
线性调整 | 0.1 | CZ222021501 | 100.00 |
线性调整 | 0.1 | CZ222021502 | 100.00 |
线性调整 | 0.2 | CZ222021602 | 100.00 |
线性调整 | 0.2 | CZ222021701 | 100.00 |
线性调整 | 0.2 | CZ222022101 | 100.00 |
线性调整 | 0.2 | CZ222022102 | 99.78 |
线性调整 | 0.2 | CZ222022103 | 100.00 |
5 统计数据分析
通过对缓存柜剩余料的调整阈值,每百分比的调整数值进行试验,获得不同调整方式及调整数值的最优情况作为控制依据。有实验数据可得,叶丝回潮工序可根据烘丝机流量自动设定电子秤流量,并根据缓存柜当前剩余量和75%的剩余量之差自动加减电子秤流量。由此可将回潮工序流量设定值计算公式为:
其中:
为当前VM3缓存柜剩余量
为电子秤工艺标准的平均流量
6 结语
通过以上实验,推导出相应叶丝回潮入口电子秤流量的计算公式,可将缓存喂料柜的剩余量较好地控制在75%范围内,并使得电子秤流量的合格率保持在一个较好的水平。
参考文献:
[1]张军伟.制丝工艺质量控制[J].科技传播,2012(8):171.
[2]王川.卷烟制丝工艺质量控制关键点研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2008.
[3]叶春文,戴永生,彭黎明等.烘丝工艺参数对卷烟感官质量的影响[J].烟草科技,2005(11):7-9.