烟丝输送高度均匀性对红外水分仪探测的影响

为了明确烟丝输送高度对水分仪探测的影响,文章通过对烟丝输送振槽加装变频器,以及对输送皮带加装激光测距仪与红外水分仪,实现对振槽频率的调整、烟丝输送高度的精准测量,以及对烟丝水分的探测.研究结果表明,烟丝输送振槽频率对烟丝输送高度与水分仪探测值具有显著的影响.烟丝输送高度分布越均匀,水分仪探测值越稳定;烟丝输送高度与水分仪探测值呈现负相关关系.研究结果对于卷烟加工过程质量的稳定性控制具有重要的意义.     

HDT气流烘丝机工艺气体载水量自动控制系统的设计与应用

为解决HDT气流烘丝机因工艺气体载水量不稳定而影响出口烟丝含水率和填充值等问题,设计一种工艺气体载水量自动控制系统。通过分析烟丝填充值与载水量的关系,确定最佳载水量设定值; 根据工艺气体中氧气含量等参数计算载水量,并通过系统调节排潮风门使实际载水量处于设定值±2%范围内。以广州卷烟厂生产“双喜(莲香)”牌卷烟所使用的膨胀梗丝为对象进行测试,结果表明:采用自动控制系统后,工艺气体载水量和温度的SD值分别下降51.37%和27.66%,出口梗丝含水率和填充值的SD值分别下降13.33%和36.96%,梗丝填充值由6.69 cm3/g提升至6.83 cm3/g。该技术可为提高干燥后烟(梗)丝质量提供支持。      

基于恒脱水量的HDT烘丝机烘丝模式的设计

为解决HDT烘丝机生产中存在的出口烟丝含水率波动大、工艺热风温度稳定性差等问题,提出一种基于恒脱水量的烘丝模式。出口和入口烟丝含水率采用级联方式共同调节烘丝流量,使烘丝机的实际脱水量与设定脱水量保持一致;当入口烟丝含水率波动时,系统根据含水率偏差调节入口电子秤的流量,使烘丝机的脱水量保持恒定,保证出口烟丝含水率稳定。以曲靖卷烟厂生产的"云烟(紫)"牌卷烟烟丝为对象进行测试,结果表明:改进后出口烟丝含水率标准偏差由0.25%降低到0.073%,工艺热风温度标准偏差由1.73℃降低到0.35℃,天然气消耗量由85.65 m~3/批次降低到79.34 m~3/批次,可节约生产成本25元/批次。该方法为提高出口烟丝含水率控制精度、降低能源消耗提供了技术支持。     

膨胀烟丝回潮系统的改进

为解决膨胀烟丝回潮时筒壁粘料量大、烟丝含水率不稳定等问题,采用分步分比例加水工艺对回潮系统进行改进。安装加湿漏斗和加湿振槽,与滚筒式回潮机共同完成加水过程,通过定量加水方式提高烟丝的耐加工性;改进滚筒式回潮机的喷水装置和抄料板,通过降低加水强度和集中度,减少筒壁粘料量。以厦门烟草工业有限责任公司提供的A级膨胀烟丝为对象,对改进前后回潮系统进行测试,结果表明:改进后膨胀烟丝填充值提高0.82 cm~3/g,出丝率提高1.28百分点,整丝率提高1.88百分点,碎丝率降低1.22百分点,筒壁粘料量降低12.39 kg/批次,含水率标准偏差降低0.039百分点。该技术可为提升膨胀烟丝品质提供支持。     

ZJ19B卷接机组回丝系统的改进

为解决计量料槽中烟丝分布不均匀、设备停机率高等问题,对ZJ19B卷接机组回丝系统进行了改进。采用低速输丝带和双螺旋回丝装置替代回丝输送带和回丝振槽,并将回送烟丝接入点由计量料槽改为低速输丝带,经平准器修剪的烟丝回送至低速输丝带,再经传送鼓定量后进入计量料槽,以提高烟丝分布均匀性。以什邡长城雪茄烟厂生产的"长城(淳雅薄荷)"牌卷烟为对象进行测试,结果表明:改进后回丝系统未对烟支质量标偏产生影响,吸阻标偏下降10 Pa,总通风率标偏下降0.3百分点,维修次数由5次/年减少为0。该技术可为提升卷烟产品品质提供技术支持。     

SH315D管板式烘丝机筒温蒸汽管道改造

针对SH315D管板式烘丝机生产运行时筒温偶尔异常波动,导致其出口烟丝含水率异常波动的现象,通过深入研究分析问题存在的根本原因,采取了改造烘丝机筒温蒸汽管道的措施,有效解决了烘丝机筒温偶尔异常波动的现象,保证了烘丝机出口烟丝水分的稳定,达到了提高工序加工质量的目的。     

高湿烟叶输送装置的设计应用

烟草制丝线中对烟草的输送,通常采用皮带输送、振槽输送和风力输送。而对于含水率50%左右的烟叶高湿烟叶,因其表面吸附力较大,使得现有的皮带机和振槽等设备,难以完成对这类物料的可靠输送。为此,研究设计一种高湿烟叶输送装置。该装置主要由进料管道、输料管道、气料分离器、出料管道及排潮管道等组成,通过高速气流在管道内的带动,对高湿烟叶实现有效输送。应用效果表明,该装置可完全用于输送水分在50%以上的烟叶,且出料烟叶均匀松散,同时对烟叶具有一定的脱水效果,脱掉水分约为5%。     

基于Pielou指数的油茶籽平板烘干机干燥过程中含水率均匀性优化

为改善油茶籽平板烘干机烘干效率低、烘干不均匀等问题,在计算流体力学的理论基础上,建立了多孔介质内部热湿耦合模型,编写UDF程序,利用FLUENT软件模拟并试验验证了该模型的可靠性。引入传统含水率均匀性指数(M_u),与基于Pielou指数的含水率均匀性指数(J_sw)相互对照验证。通过仿真计算研究了烘干机结构、进风角度及运行参数对干燥后油茶籽含水率及其均匀性的影响。结果表明：M_u与J_sw都可作为含湿多孔介质材料含水率均匀性评价指标;中部进风两侧出风结构的烘干机相较于原结构烘干机平均含水率下降,含水率均匀性大大提高;当进风角度向下偏转30°、热风风速为5 m/s、热风温度为80℃、加热平板温度为85℃时,油茶籽含水率相较于原结构烘干机从7.94%降至4.76%,J_sw由25.5%提高至83.2%。通过基于Pielou指数的油茶籽平板烘干机干燥过程中含水率均匀性优化,烘干效率和烘干均匀性均明显提高。     

打叶复烤烤后片烟微量喷淋加料系统的设计与应用

为解决打叶复烤中高温工序对料液影响以及输送线路长导致料液损失等问题,设计了一套烤后片烟微量喷淋加料系统。该系统由装卸储料系统、电气控制系统和喷淋加料系统三大部分组成,安装于烤片机下料口至落料振槽之间,采用两组双介质喷嘴将雾化后的料液均匀喷淋在片烟上,喷淋后片烟直接打包装箱,以减少料液损失。采用湘西龙山C3F-A烟叶,以生物防虫剂烯虫酯药液为料液对系统性能进行测试,结果表明:(1)系统加料平均相对误差在1%以内,排风风门关闭时加料均匀系数达95.1%,料液有效利用率达92.6%;(2)微量加料后片烟含水率变化不超过0.1百分点,对片烟含水率基本无影响。该技术可为提高打叶复烤过程中片烟微量加料均匀性提供支持。     

YJ17卷烟机供丝系统的优化改进

为解决YJ17卷烟机在烟丝松散输送过程中造碎率高、烟丝填充不均匀等问题,对供丝系统进行了优化改进。抛丝辊采用叶片代替螺钉,利用叶片旋转产生风力辅助烟丝拨送,由柔性拨料取代打击式供料;通过降低弹丝辘转速,避免弹丝辘对烟丝结构产生影响,减少烟丝造碎。以蚌埠卷烟厂生产的"黄山(新制皖烟)"牌卷烟烟丝为对象进行测试,结果表明:供丝系统改进后整丝率提高3.9百分点,碎丝率降低0.7百分点,烟丝填充值提高0.05 cm3/g,烟支空头率降低0.09百分点,质量异常烟支剔除率降低24%(670±70 mg),烟支质量标准偏差减少2 mg左右。该技术可为提高供丝均匀性提供支持。     

加工工序对配方烟丝混合效果的影响

以CO2膨胀烟丝作为示踪物探索建立了一种以示踪物的均匀性评价配方烟丝混合效果的方法,并利用该方法研究了不同加工工序烟丝混合效果的变化规律.结果表明:从一级混配柜出口到卷烟机出口,配方烟丝中膨胀烟丝含量的标准偏差从2.139％降低到0.483％,烟丝混合均匀度明显提高;其中加香机和卷烟机的方差降低指数分别为5.389和6.387,其混合能力明显高于其他加工环节,而风送环节烟丝混合的均匀度有所降低.     

烟丝含水率--影响卷制质量的一个重要因素

为研究提高烟丝在卷制过程中的抗造碎性能,人为设置了不同的烟丝水分进行卷制试验.通过跟踪测试,重点研究了含水率变化与卷制过程烟丝抗碎性的关系,同时分析了烟丝含水率变化对卷制时的卷烟单支重量、空头率、废品率等质量指标的变化规律,找出了不同等级烟丝的适宜卷制含水率一、二类卷烟为12.5%～13%;三、四类卷烟为13%～13.5%.     

基于双层EWMA方法的叶丝干燥出口含水率质量一致性控制

为解决叶丝干燥工序出口含水率波动大、批次质量不稳定等问题,采用双层指数加权移动平均(EWMA,Exponentially Weighted Moving Average)方法建立了叶丝出口含水率质量一致性控制模型,并采用自适应算法对该模型进行自动优化和修正。选取安阳卷烟厂"黄金叶(硬红旗渠)"牌卷烟叶丝干燥工序出口含水率在线监测数据,对双层EWMA控制系统进行测试,结果表明:改进后批次间出口含水率质量差异显著降低,出口含水率的平均偏移量、极差、均方误差等质量指标分别降低29%、2%和32%,过程能力指数提升18%,有效提高了出口含水率批次一致性。该方法可为提高卷烟生产均质化水平提供技术支持。     

不同加香比例对加香机出口烟丝含水率的影响

为提高卷烟加工过程中烟丝的质量,采用T检验对在线加香前后的烟丝含水率进行分析,同时使用线性回归分析对人工加香前后的烟丝含水率变化进行拟合.由试验结果可知,在卷烟在线生产过程中,含水率增加量约为加香比例的83.3％,加香前后含水率存在显著差异;不同加香比例试验中,得到线性方程y=0.93x,相关系数R=0.98,相关性较好.加香后含水率的变化对出叶丝率、原料消耗的核算以及成品烟支含水率、烘丝机出口含水率的工艺设计有一定的指导意义.     

细支卷烟烟丝贮丝与卷制过程含水率迁移变化

为加强细支卷烟产品生产过程的精细化控制,确保成品烟丝和烟支含水率的稳定,研究贮丝、送丝及卷制过程中烟丝含水率的变化规律。结果表明:细支烟丝表层含水率随贮丝时间的增加而降低;随着环境温湿度的提高,细支烟丝表层含水率和内部含水率的差值越来越大,贮存温湿度大于27℃,湿度大于65%时,细支烟丝开始吸潮;风力及卷包工序水散失0.09%。贮丝环节是细支烟丝含水率散失的重要环节,应针对细支卷烟的生产设置适宜的贮丝温湿度环境和贮丝时间。     

SH9型叶丝气流干燥系统过程控制能力的改进

针对SH9型气流干燥系统设备在工艺过程控制能力上存在的出口叶丝含水率波动偏大、料头料尾时间过长及湿烟丝团较多等突出问题,通过对滚筒式超级回潮机和高速气流膨胀干燥机进行工艺设备改进,使设备效能得到充分发挥。结果表明,改进后超级回潮出口叶丝含水率Cpk值提高了0.81,含水率标准允差控制在±0.5%以内;气流干燥出口叶丝含水率标准偏差平均值达到0.13%,满足《卷烟工艺规范》低于0.17%的要求。     

滚筒式薄板烘丝机基于排潮风风量的烟丝含水率控制方法

为解决滚筒式薄板烘丝机烟丝加工过程中筒内环境温度波动对烟丝香气的影响等问题,通过分析滚筒式薄板烘丝机工作过程中影响烟丝含水率的相关变量,在薄板温度和热风温度均恒定的条件下,提出了一种基于排潮风风量的烟丝含水率控制方法。基于排潮风风量建立了控制模型,研究了入口烟丝含水率和入口烟丝流量对排潮风含水量的影响,以及排潮风门开度与风量的关系。利用排潮风门自适应PID专家控制策略实现了控制过程,通过PID值整定,防止烟丝含水率超调和波动。结果表明:改变排潮风风量可以控制薄板烘丝机的烟丝含水率,排潮风门响应时间比蒸汽加热时间短,调控速度比调节薄板温度或热风温度更快,实现了烟丝含水率的快速可调可控;保证了烟丝干燥时香气的稳定,避免同批次烟丝在同质化加工中产生差异,有效提高了卷烟品质。     

基于RBF-ARX模型的烘丝机出口含水率优化控制方法

烘丝机出口烟丝含水率采用PID算法以及前馈补偿等控制方案,各控制回路之间相对独立,协调性差,控制精度低,难以实现完全的闭环自动控制。采用RBF-ARX模型对烘丝过程动态特性进行建模,提出了一种基于模型预测的烘丝机出口含水率控制方法。根据生产过程及生产工艺模式,将烘丝过程分为干头、中间及干尾3个阶段分别采用基于模型的优化设定或预测控制方法进行控制,并综合考虑了筒温、排潮等工艺参数同时变化时对出口含水率的影响,以获得工艺参数的最佳配置。应用效果表明:①实现了烘丝过程的自动化控制,避免了在生产过程中人工干预。②头尾段出口含水率在设定值±0.5%内,中间段出口含水率在设定值±0.2%内且标准偏差≤0.10%,可快速抑制各种干扰引起的含水率波动。③头部干烟丝量小于来料流量的0.27%,尾部干烟丝量小于来料流量的0.28%,降低了烟丝浪费和造碎。基于模型预测控制方法能够获得比筒温和排潮独立调节模式更好的控制效果,满足了工业应用的要求。     

烟丝含水率测量系统的分析

为准确了解烟丝含水率测量系统现状,采用假设检验法、均值-极差法对两种常用的含水率测量系统进行了准确度和精度分析。结果表明:①以烘箱法为参考,红外含水率测量系统整体偏倚值=-0.0093,对应p值=0.448>0.05,整体偏倚不明显。②烘箱、红外含水率测量系统的研究公差比（% P/T）、研究变异比（% R&R）均在10%-30%范围,测量系统能力满足对烟丝含水率质量判定和生产过程改进分析的要求。      

烟丝结构表征方法研究

利用RetschAS400筛分仪对6种不同结构烟丝(叶丝、梗丝、CO2膨胀叶丝及掺配后、风送后、卷制后配方烟丝)进行筛分,得到其尺寸区间分布,转化为累积分布后,再利用统计分析的方法,建立了烟丝尺寸分布特性方程,分析得到了描述烟丝尺寸分布规律的特征量,并对比分析了筛分法测试与真实值测试所得烟丝尺寸分布规律,从而建立了能够准确地描述烟丝及其在加工过程中结构分布规律的表征方法。结果表明:1)烟丝结构可以用特性方程F=exp(-BxC)来表征;2)x0.50值为烟丝特征尺寸,其值越大,表示烟丝的整体尺寸越长;C值为均匀性系数,其值越大,表示烟丝尺寸分布范围越窄,均匀性越好。