燃油管道式烘丝机检测系统燃油消耗问题的改进

HXD(燃油管道式烘丝机)在实际应用中存在油耗较大问题,主要原因:①混合风温度检测头受模拟水影响检测失真;②设备检测参数少,燃烧器难以调整到最佳状态;③料头含水率偏高.为此,对燃油烘丝机检测系统进行了改进,在温度传感器前安装"V"型导流板,以阻隔模拟水直接喷射到温度传感器上:加装了油料消耗流量计和尾气温度检测装置;修改了料头处理程序.改进后应用结果表明,烟丝出口含水率合格率由改进前的96.58%提高到98.7%,设备预热时间由50.2 min降低至38.8 min,年平均油耗由2.64 L/100 kg下降到2.41 L/100 kg,满足了工艺加工要求,降低了油料消耗.     

燃油管道式烘丝机工艺气体温度控制的改进

燃油管道式烘丝机依靠燃烧炉调节工艺气体温度时,由于燃烧炉温度控制反应较慢,调整过程中存在超调现象,导致叶丝的出口温度和含水率波动较大,影响叶丝质量.改进后的燃油管道式烘丝机增加了工艺气体的旁路风管,采用联动风门调节进入燃烧炉和旁路风管的风量,以快速调节工艺气体温度.应用效果表明,燃油管道式烘丝机增加旁路风管设计后,干燥温度的波动范围由±15℃降低到±1℃,温度调节到系统稳定的时间由180 s减少到40 s,出口叶丝温度波动范围由±3 ℃降低到±1℃,出口叶丝含水率波动范围由1%降低到0.5%.     

基于人工神经网络的燃油烘丝机出口水分预测

采用BP人工神经网络模型,以燃油烘丝机控制参数为输入变量,以燃油烘丝机出口水分为输出变量,建立神经网络模型,模拟输出变量的非线性关系.结果表明:在样本空间内,建立的6个隐含层神经元的BP神经网络模型对燃油烘丝机出口水分具有较好的预测能力,且精度较高,预测值与实际值平均偏差0.0074,可用于燃油烘丝机出口水分的计算.     

燃油管道式烘丝机(HXD)燃烧炉系统的改进

燃油管道式烘丝机燃烧炉系统存在温度控制精度差、故障率高、柴油消耗大等问题,为此,对燃烧炉柴油管路系统进行了改进,将燃烧炉温度由单回路控制改为串级控制,根据柴油流量,通过检测燃烧炉尾气化学成分含量,对助燃空气风量进行自动调节,使助燃风机风量与柴油流量保持在最佳比例.应用效果表明,改进后工艺气流温度的响应速度和控制稳定性均有显著提高,燃烧炉的火焰信号增强且稳定.柴油管路系统运行可靠,点火失败或熄火故障次数由原来的2次/月以上减少为0,生产换牌时降低工艺气流温度30℃所需时间由20 min减少到10min左右,降低了柴油消耗,提高了生产效率.     

薄板烘丝机旋转接头改进

薄板烘丝机在生产过程中出现了出口含水率波动较大的问题,不能满足出口含水率标准偏差≤0.17%的要求.经对烘丝机蒸汽管路和疏水管路分析,发现旋转接头密封磨损是出口含水率波动的主要原因.为此,将旋转接头的压紧螺母内径扩大并安装一个压紧弹簧,使密封填料一直处于压紧状态,使蒸汽不能进入回水管路.改进后出口含水率的标准偏差从0.26%下降到0.12%,滚筒蒸汽压力和回水温度波动明显减小,年节约蒸汽527 t,节约资金6.85万元.     

蒸汽喷射预回潮出料装置的设计应用

为解决在传统CO2膨胀烟丝加工过程中,升华后的膨胀烟丝耐加工性差、造碎大等问题,采用蒸汽预回潮工艺,在升华器后增设了蒸汽喷射预回潮出料装置。该装置既有蒸汽预回潮功能又能保证正常出料,蒸汽经过均匀分布的加湿喷管释放到气锁刮板的腔体内,把经过转网分离进入出料气锁刮板内的膨胀烟丝均匀加湿,并对物料进行松散。应用效果表明,采用预回潮工艺进行设备改造后,膨胀烟丝整丝率提高1.5百分点,出丝率提高0.75百分点,避免了在加湿过程中产生水渍烟丝,有效提高了膨胀烟丝的耐加工性,降低了烟丝造碎。     

蒸发罐出料方式的改进

我厂蒸发系统采用的是带煮水罐的五效真空蒸发系统，其蒸发面积分别是：煮水位550m2，Ⅰ效1000m2，Ⅱ效1200m2，Ⅲ效1000m2，Ⅳ效750m2，Ⅴ效250m2，对于处理合1500t／d的生产能力，其蒸发强度较小，与其它系统相比糖汁在罐内的停留时间较长，特别是Ⅰ，Ⅱ效在总温度差一定的条件下，罐内温度很高，糖汁在罐内高温下多次循环（加工冻化菜时，稀汁的热稳定性偏低）会造成蒸发糖浆纯度下降，色值极剧升高，碱度降低．为了尽量减少这种情况的发生，经过多次论证对蒸发键原有的出料方式进行了改造。具体做法是：出料口上提到上管板下1200nun处，…     

电加热式出料罩在CTD气流烘丝机中的应用

为解决CTD(Comas Tower Dryer)气流式烘丝干燥机在使用过程中存在出料罩侧壁粘料、结露滴漏并诱发湿团烟丝等问题,通过分析出料罩侧壁与烟丝潮气之间的温差关系,对烘丝机出料罩的侧壁进行了电加热改造。采用电加热元件作为热源,对侧板进行加热;通过试验得出加热温度与侧壁粘料量的关系,确定侧壁加热温度为80℃;利用热力学公式计算得出电加热元件功率。结果表明,电加热式出料罩能够解决烘丝机出料罩侧壁粘料、结露及湿团烟丝掉落等问题,粘料量由平均5.6 kg/批次减少到0,消除了湿团烟丝掉落现象;烟丝温度和含水率稳定,感官品质未发生明显改变;采用电加热元件加热侧板方式,控制准确,温度反馈及时灵敏,有效提高了烟丝工艺品质。      

COMAS烘丝机整体改造与应用

浙江中烟工业有限责任公司下设两个生产基地,分别配备COMAS逆流式烘丝机和HAUNI顺流式烘丝机.为了克服烘丝机设备和叶丝干燥工艺差异、统一制丝生产工艺、实现不同产地产品的同质化,在对比分析了两种烘丝机工作原理和控制方式的基础上,对COMAS烘丝机进行了整体改造.内容包括:热风流向变为顺流式;风机增加变频调速功能,调节热风流量,减少能源消耗;采用HAUNI方式的热风温度与筒壁温度控制方式;在出料端安装负压传感器保持烘丝机进出风量平衡.改造后的COMAS烘丝机的热风流向、控制方式趋近于HAUNI顺流式烘丝机,各项工艺和物理指标均达到或优于改造前水平,烘丝冷却后含水率控制稳定,含水率偏差控制在0.18%以内,有效控制了干头干尾烟丝量,且减少了蒸汽消耗.     

智能控制在烘丝机中的应用

由于烘丝机传统PID控制方法不能解决快速性与准确性的矛盾,且不能适应系统参数的变化等,设计了融合模糊控制、仿人工智能控制、Smith控制和前馈-反馈控制的智能控制策略应用于烘丝机系统。通过证明烘丝机在额定工作状态附近运行时可近似为线性系统,引入了前馈控制;通过建立烘丝过程数学模型,确定了烘丝机的传递函数,并引入了Smith控制方法;根据数学模型分析了PID控制方式应用于烘丝机的不足之处,并使用Matlab仿真对智能控制策略和PID控制的稳定性和控制性进行了比较。结果显示,智能控制策略对被控对象参数变化适应能力强,控制效果好,对扰动、滞后有较好的补偿作用,稳态精度高等。     

YG6801型烘丝机控制系统的改进

对YG6801型烘丝机原电控及管路系统存在问题进行了分析,采用现场总线等先进的控制模式对烘丝机原控制系统进行了改进,着重探讨了对出口含水率及出口烟丝温度的控制,并对管路系统的改进进行了论述。改进后提高了设备运行的可靠性,确保了烘丝机工艺参数的稳定,制丝质量也得到明显改善。     

滚筒烘丝机控制方法的改进与对比分析

为了解决目前滚筒烘丝机中以筒壁温度控制出口烟丝含水率对产品质量稳定性造成一定影响的问题,对滚筒式烘丝机叶丝干燥去湿控制方法进行了改进:在现有筒壁温度控制模式的基础上增设一套以调节入口热风风量来实现出口含水率自动控制的热风风量控制模式,并且对两种控制模式进行了试验对比,结果表明:①采用热风风量控制模式,出口叶丝含水率和出口叶丝温度的稳定性较好,且含水率和温度的波动范围较小;②采用热风风量控制模式,对叶丝特征尺寸(de)的下降影响程度较小,而叶丝特征尺寸(de)的稳定性较差,且叶丝特征尺寸(de)的波动范围比采用筒壁温度控制模式的波动范围略大;③两种控制模式下的叶丝感官质量差别不大,香气风格一致,在烟气风格特征上略有差别.     

改进HAUNI烘丝机控制模式降低烘丝干头干尾量

针对HAUNI 5000kg/h烘丝机在烘丝过程中出现的干头干尾量偏大问题,对其运行状态和控制模式进行了分析,从设备和控制系统优化两方面进行了改进.运行结果表明,改进后与改进前相比,烘丝机产生的干头干尾量由110kg降低到30kg.     

薄板烘丝机出口含水率稳定性控制方法研究

【目的】解决薄板烘丝机出口含水率控制精度较低、波动较大问题。【方法】采用滑窗法监测入口含水率的整体性波动并进行相应的准确控制,采用指数加权移动平均（Exponentially Weighted Moving Average,EWMA）法对出口含水率的波动及时调整,建立前馈和反馈相结合的出口含水率整合控制模型,并采用自学习算法对模型进行自动优化和修正。【结果】控制方法改进后,出口含水率控制精度显著提高,过程偏移量、标准差和极差分别降低50.0%、37.5%和14.3%,过程能力指数提高57.1%。【结论】基于滑窗预测和EWMA调整的薄板烘丝出口含水率稳定性控制方法能有效提升该工序的质量控制能力。     

模糊逻辑在滚筒式烘丝机筒体转速控制中的应用

滚筒式烘丝机的速度控制采用PID控制系统进行调节,存在着参数调节需要一定的过程、最优参数选取有一定的麻烦等缺点,并且由于烟叶产地、烟叶品质、环境条件等因素的影响,较难建立相应的数学模型.采用模糊逻辑控制技术,在原来的速度控制单元加入模糊逻辑处理单元,把一些经验以规则的形式表现出来,让控制系统利用模糊处理方法进行控制,可以有效地提高烟丝的干燥质量.     

CTD烘丝机进料系统堵料问题的分析与改进

为解决CTD(Comas Tower Dryer)烘丝机进料系统频繁堵料问题,通过研究进料系统的气流走向分析了堵料原因。堵料主要发生在进料气锁至膨胀单元末端,分别是:长时间停机后的料头阶段,由于冷凝水积聚管路引起堵料;流量异常骤降时由于电子秤加速与后续匀速输送带不匹配,造成烟料扎堆引起堵料;系统内压力异常造成生产中段间歇堵料。通过加装疏水系统、电子秤下游输送带加装拨辊、设计嵌套式管道接口软连接等方法对进料系统进行了改进。应用效果表明:改进后CTD烘丝机较好地解决了堵料问题,堵料频次由原来的2.3次/批减少到0.2次/批,出口烟丝含水率标准偏差由3.8%减少到1.7%,保证了进料流量稳定性,提升了烘丝品质。     

储柜出料系统的优化设计

为解决储柜料头和料尾阶段出料流量低、时间长造成回潮机片烟出口含水率波动等问题,对储柜出料系统进行了改进.增加了作用于料头阶段的料头检测及控制装置,利用控制算法动态调整出料流量;设计了作用于料尾阶段的拨料辊自动平移系统,并结合底带运行速度优化出料运行模式,避免拨料辊阻碍物料,加快物料排出.以秦皇岛烟草机械有限责任公司生产...     

滚筒烘丝机中烟丝运动的模拟与试验

为研究烟丝在滚筒烘丝机中的运动状态和干燥规律,对烟丝在滚筒烘丝机内的运动过程进行了分析,在此基础上建立了烟丝运动的数学模型.通过实验对数学模型进行数值求解.计算出了烟丝滞留时间与滚筒半径、滚筒转速和滚筒倾角之间的关系以及烟丝某一时刻在滚筒中所处的空间位置,并进行了实验验证.结果表明,模拟值与测试值有较好的一致性.证明所建立的数学模型合理.     

滚筒-气流式烘丝机的设计应用

由于气流式和滚筒式烘丝机存在烘后叶丝含水率波动大、叶丝结团和"干头干尾"等问题,结合两种烘丝机的技术优势,设计了滚筒-气流式烘丝机。该设备主要由进出料气锁、干燥滚筒、燃烧炉、主工艺风机等组成,采用气流烘丝原理,即利用含一定量蒸汽的热风在滚筒内与叶丝均匀接触,进行热量对流交换,完成叶丝脱水干燥。通过调节烘丝温度、烘丝时间、水流量和排潮量,实现对烘后叶丝含水率的精确控制。应用效果表明:①烘后叶丝含水率均匀、稳定,含水率偏差±0.5%,填充值≥4.3 cm3/g,烟丝颜色、形态好,保持了烟草本香。②设备工艺参数调节范围宽,满足了中式卷烟分组加工和精细化加工需求。③设备结构简单,滚筒筒体不会出现泄漏问题,减少了设备维护工作量,降低了工人劳动强度和设备维修成本。