SJ1522型加料机和加料装置在金桥制丝线的应用

摘 要 SJ1522型加料机用于4000 kg/h制丝线中，对片烟进行增温增湿处理，同时系统设有一套独立的加料装置，对配置好的料液按产品配方准确、均匀地施加到在制品上，使在制品的温度和含水率满足后续加工的要求，并使在制品进一步得到均匀混合。

关键词 加料机；加料装置；温度；水分；蒸汽

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-127-01

厦门烟草工业有限责任公司“金桥”制丝生产线在设计过程中，力求实现“智能化控制，柔性化生产”，生产设备均采用了国际一流产品。加料过程是叶片生产段最主要工序，对最终产品的物理特性和感官质量有着举足轻重的作用，因此该工序选用了SJ1522型加料机和加料装置。该设备对料液施加过程进行了创新的设计，施加过程稳定而精确。

1 设备结构

SJ1522型加料机由两部分组成，一是加料滚筒，二是加料装置。

1.1 加料滚筒

加料滚筒由滚筒电机、热风加热系统、蒸汽喷射系统、排潮系统、清洗系统等组成。

1.1.1 滚筒电机

由变频器调速，在预热、生产、尾料设定不同的转速。

1.1.2 热风加热系统

由循环风机、进风温度传感器、热交换器、热风旁路风门组成。循环风机由变频器驱动，负责将工艺气循环起来，并按顺流模式与物料接触；热交换器用于对循环风加热，生产过程中，系统PID自动运算，通过调整旁路风门调节热风的温度。

1.1.3 蒸汽喷射系统

用于对物料增温增湿，根据牌号的不同设定不同的阀门开度，由于蒸汽前端装有高紧密减压阀，在阀开度不变的情况下，流过的蒸汽流量相对固定。

1.1.4 排潮系统

排潮系统由排潮风机和排潮风门组成，用于去除滚筒内多余的气体防止工艺气外冒。通过调节风门开度来调节排潮大小，一般排潮风门调节成在滚筒出口形成微微的负压。

1.1.5 清洗系统

清洗系统主要由前后清洗喷头组成，用于在生产结束时对滚筒进行清洁。

1.2 加料装置

加料装置由移动罐、管路系统、喷嘴、加料泵、气动阀、质量流量计组成。

气动阀中放空阀用于加快料液充满过滤器，其位置高于移动罐；旁通阀用于加快料液的回收；推料阀用于在生产结束后将喷嘴上残余的料液推出喷嘴防止喷嘴堵塞；引射阀根据工艺要求，可选择蒸汽雾化或压缩空气雾化；气搅拌阀用于在生产中对料液进行搅拌防止沉淀。

加料装置在工作时，根据设定的加料比例乘以进料端电子秤堆栈延时后的瞬时流量，给加料装置作为设定值，再由系统做PID运算调节加料泵的频率，料液经过加料泵后到达质量流量计计算流量，在管路最末端喷嘴处和引射蒸汽汇合从喷嘴喷出。

2 控制原理

2.1 加料滚筒

控制系统有以下三种状态

2.1.1 预热状态

系统进入预热状态后，滚筒运行，排潮风机运行，循环风机运行，蒸汽进入热交换器开始加热，热风旁路风门开始做PID调节。预热状态完成的标志是预热温度达到设定温度，并且经过少许延时后温度能够维持在这个水平。预热完成后，系统进入待料空转状态。

2.1.2 生产状态

若加料机前方的电子秤检测到物料流量大于200 kg/h，加料机转为生产状态，滚筒以更高转速运行，蒸汽喷射系统进入待命状态，待命时间由设备参数设定；当物料进入加料机，蒸汽喷射阀便以设定的开度打开，对物料增温增湿。热风加热系统根据设定的生产温度做PID调节。

2.1.3 尾料状态

若加料机前方的电子秤检测到物料小于200 kg/h，开始延时待命，待命时间由设备参数设定，延时到达后，加料机转为尾料状态，滚筒以更高速度运行，蒸汽喷洒系统逐步关闭。尾料状态时设备对运行参数做出了一定调整，因为此时物料流量逐步减少，原来设定的蒸汽喷洒量已经不适合比较小的物料流量，会令片烟的温度过高，故需逐步减少蒸汽喷射量，同时提高滚筒转速使物料更快速通过滚筒，避免烟片工艺超标。尾料状态持续3分钟后，系统回到预热状态。

2.2 加料装置

加料装置是在加料机滚筒正常生产状态下，将料液按一定比例准确均匀地喷洒在物料上，其控制精度的高低直接影响产品的内在质量，控制过程较为复杂，可分为六种工作状态：

2.2.1 预填充

加料装置喷嘴前有一段管路，工作时管路中需充满料液才可在喷嘴打开时即时喷出，因此本装置设计了预填充状态。本状态出料阀、喷嘴阀、回流阀共同令管路形成一个循环，料液由移动灌流出，经过循环后流回罐内。质量流量计的累积量达到设定值后预填充状态结束，加料装置转为等待进料状态。

2.2.2 等待进料

等待进料状态的目的是防止料液在管道中沉积，堵塞管道，本状态中加料装置工作情况同预填充相同，料液持续自循环后流回加料灌，质量流量计在本状态不进行料液累积量的计算。

2.2.3 生产状态

本状态的出现需要两个前提条件，即加料筒和加料装置分别处于待料空转状态和等待进料状态。条件满足后，前方辅联设备运行，电子皮带秤开始过料，因电子称和加料筒之间存在一定距离，物料需要经过一个延时才可进入加料筒，所以设定相应的堆栈延时，若堆栈后电子称流量大于200 kg/h，加料装置便转入生产状态。

本状态中，喷嘴阀打开，自循环停止，料液经过流量计后直接喷入加料筒中。伴随着喷嘴阀的开启，蒸汽引射阀亦会打开，蒸汽将料液引射成雾状，均匀喷洒在物料表面，喷洒量严格吻合加料比例设定值，整个过程由加料PID控制。生产过程中系统自动计算出瞬时加料比例、瞬时加料精度、累计加料比例、累计加料精度等指标，方便操作人员及时了解系统的工作状态。

2.2.4 回收余料

加料结束后管路中还留有料液，回料的目的是回收残留料液，避免与其他牌号料液混牌，并方便管路清洗。回料过程中喷嘴阀再次关闭，吹扫阀打开，利用压缩空气将管路中料液推回移动灌，回料时间由设备参数设定。

2.2.5 清洗管路

本状态中，清洗阀和回料阀配合，使清洗水流经管路后排向地沟，清洗时间为2分钟，到时间后清洗阀关闭转入管道清吹状态。

2.2.6 管道清吹

本状态中，吹扫阀打开，清洗阀关闭，其余各阀状态与清洗时一致。吹扫的目的是利用压缩空气将管路内部吹干，为下一次的料液预填充提供干净的环境。

3 应用体会

SJ1522型加料机在金桥制丝线叶片段应用过程中，能够生产出温度及水分完全满足工艺要求的烟片，并且该型加料机预热时间短，PID响应灵活，在运行过程中对烟片进行了充分松散，更能够将料液准确均匀得施加在烟片上，加料后烟片的物理特性和感官质量得到了明显的提升。

参考文献

[1]刘斌，尹大锋.全力打造湘烟特色工艺制丝线[J].湖南烟草，2011（03）.