薄板烘丝机出口水分稳定性分析与改进

朱艳艳

摘 要 薄板烘丝机是卷烟生产流程中的核心设备，而烘丝机出口含水率的稳定性对提高卷烟质量、改善感官舒适性至关重要。目前我厂薄板烘丝机在生产过程中出口含水率波动较大，过程断流现象时有发生，造成出口水分标准偏差均值达到0.3%，达不到公司工艺质量标准（≤0.17%），严重影响了烟丝的感官质量。针对该情况，本文详细分析了影响烘丝出口含水率稳定性的因素，通过调整优化光电管安装的位置，使得烘丝出口含水率标准偏差明显降低，有效解决了烘丝出口含水率稳定性低的问题，提高了在制品质量的稳定性。

关键词 薄板烘丝机;出口含水率;稳定性;标准偏差

1现状调查

出口含水率的稳定性是评价薄板烘丝机加工性能的主要指标。我厂薄板式烘丝机在生产过程中出口含水率波动较大，过程断流现象时有发生，造成标偏均值达到0.3%左右，这与公司工艺质量标准规定出口含水率标偏≤0.17%相差甚远[1]。

2原因分析

首先对薄板烘丝工序生产的50批次过程质量指标完成情况进行统计，其中出口含水率标偏有12个数据异常，且秤流量波动值都较大，经查其原因为电子秤断料。随后我们运用Minitab软件对该50批次的秤流量波动与出口水分标偏的相关性进行了分析，结果发现相关系数为0.991且p值为0，显著，即秤流量波动和出口含水率有很强的正相关性，所以电子秤断流是影响出口含水率波动大的主要原因，是问题症结所在。针对该症结问题，我们组织了相关人员通过充分讨论并分析论证发现，造成薄板烘丝机出口水分不稳定的末端原因主要是定量管安装设计不合理。定量管上装有四对反射式光电管，分别是低料位、中料位、高料位、防堵料位光电管，其控制装置见图1a。当烟丝料位低于低料位光电管时，提升带高速运行;当烟丝料位挡住中料位光电管时，提升带低速运行;当烟丝料位挡住高料位光电管时，提升带停止运行。小组人员在生产运行时多次现场跟踪发现，在定量筒V形料斗与定量管接合斜角处存有少量烟丝时（图1b），由于此斜角正处于防堵料位光电管发射区范围内，则防堵料位光电管会发出堵料的报警信号。此外，通过观察定量管内壁发现定量管下料口处有一侧表面十分粗糙（图1c），容易残留烟丝，而此位置又恰好处于高料位光电管偏上一点;当该表面残留烟丝时，定量管内无料就会被高料位光电管误判为料满状态，物料没有下落的冲击，提升带停止提料，造成定量管内料满的虚假现象，电子秤就会出现断流现象，从而影响了烘丝出口水分。以下是我们统计的六个月内电子秤断流情况及分析，其中定量管堵料造成的电子秤断流多达14次，占87.5%，而故障停机、系统停机各1次，共占12.5%。由此可见，定量管设计的缺陷已成为亟待解决的问题[2]。

3改进措施

结合定量管的控制原理和实际定量管安装情况发现，由于定量管上光电管安装位置不合理，常常引发电子秤断流现象。基于此，我们根据料仓高度，分别将高料位、中料位光电管向下平移1 cm、2 cm、3 cm，4 cm，随后观察物料到达高料位和提升带停止运行时物料所在料仓的高度（图2），试验分析见下表：

从上表试验结果可看出，高料位、中料位光电管分别向下移動3 cm时电子秤无断流现象，但此时流量波动稍大。为什么出现这种情况？通过分析发现，原来光电管位置下调后，定量管内积存物料高度有所降低，引起提升带停、启的次数相对调整前较频繁，这说明改动后提升带频率的设置已不能满足当下秤流量的稳定需求，需重新调整提升带频率。因此，我们结合实际需求调整了提升带频率设定值（30 Hz），顺利解决了电子秤断流和流量波动稍大的问题，也在一定程度上保证了烟丝水分的均匀性。

为了证实光电管位置调整后的效果，我们收集了改造后的16批次出口含水率标偏数据（见表2）。从实际的生产控制情况可以看出，改进后烘丝机出口含水率标偏得到了明显的降低，平均值为0.14%，相比于改进前降低了0.16%，完全满足公司工艺质量要求，提高了出口含水率过程控制的稳定性，极大地改善了感官质量。经过后期几个月的跟踪观察，改进后的设备运行极其稳定，改进效果十分显著，具有很强的推广价值。

参考文献

[1] 于建春. SH93型气流式烘丝机含水率稳定性的分析与控制[J]. 科技与企业，2011，（12X）：210-211.

[2] 杜素贞. 降低薄板烘丝机出口水分标准偏差[J]. 山东工业技术，2014，（11）：16.