扫描成像式烟丝快速测量仪的取样及应用研究

烟丝宽度是反映卷烟感官品质和物理质量的重要指标之一。基于线阵CCD扫描的自适应烟丝宽度快速测量仪是一种快速、精度高的烟丝宽度检测设备。以娇子(蓝)烟丝为样本,根据烟丝快速测量仪的功能属性确定烟丝的取样方法,将烟丝快速测量仪与胶棒测量烟丝宽度的方法进行对比研究,并采用传统烟丝、膨胀丝、薄片丝3种烟丝物料及TOBSPIN和YS14两种切丝机对快速测量仪进行应用研究。结果表明,烟丝快速测量仪是较传统胶棒法更为直接、快速、准确的测量方法。相比3种烟丝物料,膨胀烟丝标准偏差最大,薄片丝标准偏差最小;相比两种不同切丝机,YS14型切丝机的符合性和稳定性均优于TOBSPIN型切丝机。     

KTC80切丝机驱动系统的改造

KTC80切丝机采用液压驱动,工作压力高,液压油易泄漏污染烟丝,为此对切丝机驱动系统进行了改造.改造后切丝机取消了液压系统及PIV减速器,采用交流异步伺服电机、交流同步伺服电机分别驱动刀辊、排链;采用S7 - 300C PLC对刀辊转速和排链转速实施控制,烟丝宽度通过触摸屏可任意设定;采用气动控制直角曲柄增压机构压实烟草物料.应用结果表明,改造后KTC80切丝机解决了漏油问题,梗丝宽度误差减少了1.41百分点,碎丝率降低了0.03百分点,整丝率提高了0.98百分点.减少了零配件数量,降低了备件费用,操作维修简便,提高了设备的整机技术水平.     

SQ341型切丝机进刀系统的改进

为解决SQ341型切丝机进刀系统进刀精准率偏低,导致切丝宽度不合格、跑片多等问题,对进刀系统进行改进。基于该进刀系统的结构原理,改进进刀机构中转轴和压盖接触面的摩擦方式并对进刀机构转动部位进行有效密封,同时增加气动修正装置,当判定进刀受阻时能自动增加进刀动力。结果表明:改进后进刀系统的进刀精准率平均由74%上升至95.3%,新的进刀系统提高了进刀精准率,有效解决了切丝宽度不合格、跑片多等产品质量问题。     

烟草切丝机排链气动离合器的使用条件分析

SQ3A系列切丝机在排链传动系统的前端安装了气动离合器,用于切丝机停机时驱动电机与排链传动系统的迅速分离,较好地解决切丝机停机时产生的细丝问题;近几年引进的国外新机型及新开发的SQ341-344、NQ11-13系列切丝机,采用新型伺服控制系统后未加装气动离合器,也较好地解决了细丝问题。通过建立数学模型与实测数据计算,对烟草切丝机排链气动离合器的使用条件进行了分析,结果表明:①在切丝机排链传动系统中,排链驱动电机的输出端应安装气动离合器,以解决切丝机停机时产生的细丝问题;②如果切丝机的排链控制系统能够将排链驱动电机在很短时间内刹车,也可取消气动离合器装置。     

切丝机二级除尘装置的设计和应用

为解决切丝机集中除尘系统存在的风管风速不易控制、烟丝损耗大等问题,根据不同的烟叶原料特征,基于SQ35切丝机设计了两种二级除尘装置。箱式滤网除尘箱采用单机配置,适用于纯烟叶物料,通过负压和滤网将烟丝和砂轮灰进行分离,实现了烟丝回收;风选转网除尘箱可根据生产线配置,适用于掺配有再造烟叶的物料,在箱式滤网除尘箱的基础上,将静态滤网改为动态转网,并将除尘箱内的截留烟丝与振筛筛出的烟叶末一起回收,实现了滤网清洁和烟丝回收自动化。结果表明:两种二级除尘装置都可对除尘吸入烟丝实现截留,且截留烟丝碎丝率均小于3.5%,符合烟丝直接回掺要求,可节约烟丝16 875 kg/年。改进后有效降低了烟丝浪费,提高了切丝机运行效率。     

不同切丝机对卷烟包灰性能的影响研究

卷烟包灰直接影响到消费者体验,特别是在高档卷烟中,包灰性能的优劣显得尤为重要。为研究切丝工序中不同切丝机对卷烟包灰性能的影响,本文选取TOPSPIN和SQ两种切丝机进行切丝试验,分析切后烟丝的结构差异并分别卷制成烟支样品,最后通过卷烟包灰测定仪检测两种卷烟样品的包灰性能。结果表明:SQ切丝机的切丝质量优于TOPSPIN,其切后烟丝的薄片团和并条丝、花片含量明显降低;SQ切丝机切后烟丝在卷制过程中,薄片丝的损耗率小于TOPSPIN,烟支中薄片丝的均匀性优于TOPSPIN,含薄片团烟支占比降低;静燃时SQ切丝机卷烟的包灰性能优于TOPSPIN,抽吸时SQ包灰性能稍差。     

卷烟厂SQ341切丝机压实装置的改造

南宁卷烟厂制丝线新增的切丝设备是昆明烟机集团二机有限责任公司生产的SQ341曲刃水平滚刀式中产型切叶丝机(以下简称SQ341切丝机),通过与后工序烘丝机流量匹配改进之后,在生产过程中仍出现切丝粗细不均现象。针对该问题对切丝机压实装置进行改造,解决了生产过程中烟丝粗细不均现象,保证了烟丝的产品质量。     

SQ35切丝机刀辊进刀压链轮故障分析与改进

SQ35切丝机在生产过程中经常出现刀辊不进刀故障,原因在于压链轮与轴的间隙过大,压链轮中的滑动轴承内圈孔径磨损严重,导致1、2级涡轮蜗杆出现胶合、滚压变形、折断等现象.为此,对SQ35切丝杌的进刀压链轮进行了改进,将滑动轴承改为滚针轴承,采用骨架油封圈结构保证润滑油不受污染,从而降低了摩擦阻力以及链条的张力,提高了轴承的承栽能力,减少了进刀系统故障次数,保证了设备的正常运转以及切丝质量的稳定.实际应用表明,单台切丝机的年换件故障维修次数由改进前的43次减少为12次,由于设备故障造成的不合格烟丝量由2365 kg减少为660 kg.     

切丝机刀辊两侧密封装置的改进

为消除在切丝机刀辊两侧堆积烟丝和粉尘,在刀辊两侧固定联接两组叶片,叶片和刀辊同步旋转时,叶片成为风力源,可有效消除刀辊两侧的空气压力差,从而防止烟丝和粉尘堆积造成堵塞。     

干冰膨胀烟丝流量控制的改进

为解决CO2膨胀烟丝喂丝系统中的计量带速度因无法根据干冰烟丝流量的变化进行调整,造成干冰膨胀烟丝流量不稳定问题,分析了振动仓内干冰烟丝重量的变化,计算出干冰烟丝流量,自动控制MC-45计量带速度,使流入膨胀塔的干冰烟丝流量更稳定,提高了膨胀烟丝含水率的稳定性,减少了不合格膨胀烟丝的产生量。     

SQ315切丝机刀辊测速编码器位置的改进

SQ315切丝机刀辊测速编码器安装在砂轮移动减速箱中的蜗杆轴上,由于蜗杆轴窜动的干扰,导致测速波动,从而对切丝宽度精度造成影响.为此,对SQ315切丝机刀辊测速编码器的安装位置进行了改进,将编码器安装在刀辊轴上.改进后消除了影响测速的干扰源,确保了切丝宽度的均匀性,切丝宽度的标准偏差由0.043 mm降低为0.028 mm,Cp值由0.78提高到1.2,提高了过程控制能力,有效解决了切丝宽度精度差问题.     

切丝宽度对中支卷烟烟丝结构、烟支理化指标及感官质量的影响

为了探究切丝宽度对中支卷烟烟丝结构、烟支物理指标、烟气指标、主流烟气粒相物致香成分含量及感官质量的影响,在切丝宽度分别为0.80、0.85、0.90、0.95、1.00 mm时,采用相同的烟丝加工和卷制条件卷制成烟支圆周为22 mm的中支卷烟,分析了烟丝结构和成品烟支物理指标、烟气指标、主流烟气粒相物致香成分含量和感官质量。结果表明:①切丝宽度由0.80 mm增加至1.00 mm,整丝率提高2.85百分点,碎丝率降低0.80百分点,烟支圆周呈现增加的趋势,烟支吸阻呈现逐渐降低的趋势,烟支吸阻降低164 Pa。切丝宽度为0.85 mm时,烟支单支质量标准偏差和吸阻标准偏差最小。②烟气CO量和切丝宽度之间呈现显著负相关;随着切丝宽度增加,烟气烟碱量增大,变化在0.04 mg/支范围内;烟气焦油量先增大后减小,在切丝宽度为0.95 mm时达到最大。③烟气粒相物致香成分中羰基类化合物、杂环类化合物、酚类化合物含量及致香成分总量,均呈现先增加后降低并趋于稳定的趋势,在切丝宽度为0.85 mm时达到最大。④烟支整体感官质量得分和单项指标得分随着切丝宽度的增加均呈现下降的趋势,切丝宽度为0.80~0.90 mm的样品感官质量明显好于切丝宽度为0.95 mm和1.00 mm的样品。     

滚刀式切丝机上排链运动对切丝宽度稳定性的影响

通过对滚刀式切丝机工作原理和上排链运动机理分析,明确了切丝机上排链及上刀门的运动频率影响切丝宽度稳定性的主要原因。为此,提出了上排链运动形式的改进思路:减少切丝机刀门高度的变化频率,改善喂料振槽或垂直送料器的输送效果以降低烟饼厚度的频繁变化,刀门变化时上排链速度随动。但提高切丝宽度稳定性的最佳方法是保证物料输送的均匀性,使物料均匀地进入切丝机,才能从根本上减少刀门变化的频率。     

卷烟卷制质量的稳定性研究

为评价在制品加工过程中的质量稳定程度,提高卷烟卷制过程中的质量稳定性控制水平,以方差分析、统计假设检验等为手段,对卷烟的质量指标和过程参数进行差异显著性分析,以显著性水平来量化卷烟卷制质量的稳定程度。结果表明,卷烟卷制质量的波动根源主要来自于来料烟丝结构的差异;烟丝结构的差异主要为批次间的波动和机台间的差异。减少机台间来料烟丝结构的差异和批次间烟丝结构的波动可稳定提高卷烟的卷制质量。     

缩短储丝柜换柜时间的改进措施

原储丝柜换柜时间长,造成烘丝机出口烟丝含水率合格率低,并出现干头干尾现象。对此进行了改进:更换挡铁装置,优化运行逻辑控制程序,提高分配行车运行速度等。改进后储丝柜换柜时间由原来的最长135s降低到56s,烘丝出口干头量由平均14.7kg/次降低到9.6kg/次,烘丝出口批次含水率合格率由82.7%提高到90.1%。     

切丝宽度对细支烟卷制质量、主流烟气及感官质量的影响

在其他制丝工序加工参数和卷制参数相同的条件下,分别按0.6,0.7,0.8,0.9,1.0 mm切丝宽度制丝并卷制细支烟,探索切丝宽度对细支烟烟丝结构、卷制质量、烟气成分及感官质量的影响。结果表明:①切丝宽度为0.6~1.0 mm时,整丝率与切丝宽度显著正相关,碎丝率与切丝宽度显著负相关。②吸阻、总通风率、焦油量与切丝宽度间均呈显著负相关关系。切丝宽度为0.6~0.8 mm时,细支烟单支重、吸阻、硬度、总通风率及焦油量与设计值的相对残差较接近于0。③随切丝宽度降低,细支烟感官质量整体表现逐渐向好。综合不同切丝宽度细支烟卷制质量、烟气成分和感官质量,兼顾烟丝结构,细支烟适宜切丝宽度为0.7~0.8 mm。     

HDT设备结构及其工艺控制原理

阐述了HAUNI公司过热蒸气干燥机(Superheated steam drier HDT-LE)的设备结构、控制系统及运行状态,并与HXD系统进行了对比。切后叶丝通过喂料机直接进入HDT,降低了出口叶丝的含水率波动,独有的蒸气喷射装置取代了传统的叶丝回潮(HT),管道系统简单,膨胀效果好。工艺控制采用了压力、氧气含量、天然气流量、热风温度、水分和蒸气流量6大控制系统,控制模式简单,参数可调节性强。     

烘丝过程烟丝含水率的MFA控制

烘丝过程中烟丝含水率的变化具有较强的非线性、不确定性和大滞后特性,同时存在干扰和噪声,运用常规的PID算法难以达到期望的控制效果。采用无模型自适应控制器(MFA)并结合渐进辨识(ASYM)方法对烘丝过程的烟丝含水率控制系统进行了改造,建立了前馈和含水率对象的数学模型,提高了模型的精度。利用MFA的自适应和抗滞后功能,减小了烟丝含水率的波动幅度,降低了“干头干尾”的数量,提高了卷烟生产质量。     

造纸法再造烟叶使用方式对其利用率和卷烟理化指标的影响

为提高造纸法再造烟叶的有效利用率,在气流和薄板两种干燥条件下,对造纸法再造烟叶采用片掺配和丝掺配两种使用方式时的有效利用率、所卷制卷烟的感官质量、常规化学成分和批内焦油、烟碱的波动情况进行了试验分析。结果表明:①在气流干燥条件下,采用丝掺配使用方式时,造纸法再造烟叶的有效利用率由片掺配时的80.8%提高到93.1%;在薄板干燥条件下,采用丝掺配使用方式时,造纸法再造烟叶的有效利用率由片掺配时的89.8%提高到93.3%;②造纸法再造烟叶使用方式由片掺配变为丝掺配后,烟丝中的水溶性糖、还原糖明显降低,卷烟烟气焦油量明显降低,但批内焦油波动明显增大;两种使用方式时卷烟的感官质量存在明显差异。