浅析KLD-2Z薄板烘丝机控制原理

付全青 王新辉 冯书强

摘要：烘丝机是制丝生产线中关键的主机设备，具有自动化程度高、准确度要求严的特点。本文对目前烟草企业应用广泛的KLD-2Z薄板烘丝机的控制原理进行分析，目的在于更好地熟悉其设备性能、工作原理，助力于生产操作的顺利进行。

关键字：薄板烘丝机;控制原理;生产

1、KLD-2Z薄板烘丝机的结构

HAUNI公司的KLD-2Z顺流式薄板烘丝机在烟草企业应用比较普遍，其主要功能是通过热传导和热对流，对烟丝进行干燥，保证经烘丝机烘干后的烟丝含水率符合卷烟工艺要求，提高烟丝的成丝率和填充值，并尽量保持烟丝的香气，改善吸味。

KLD-2Z薄板烘丝机主要由前室、后室、烘筒、传动装置、支架、、热风系统、蒸汽管路系统、压缩空气管路系统等主要部件组成。烘筒作为烘丝机的主要工作元件，由旋转接头、进汽管路、滚道、滚筒、大齿轮等组成[1];其作用是供给并传输热量，同时带动物料向前运动。薄板加热装置和进入烘筒的热风同时对进入烘筒内的烟丝加热，加热过程中，从烟丝中蒸发出的水分由烘筒出料端的排潮口排出。旋转接头作为烘丝机蒸汽管路系统的主要元件，作用是把蒸汽通过进气环管送到烘筒的热交换板上，经过热交换后，通过出气环管把冷凝水汇集到旋转接头引出。压缩空气系统用于蒸汽管路系统中执行器件的自动控制和筛网筒清洁。热风系统的作用是满足复合干燥技术要求，保证烟丝在上下翻滚的前进过程中受热均匀、水分偏差减小，达到快速干燥的目的[2]。

2、KLD-2Z薄板烘丝机的控制原理

KLD-2Z薄板烘丝机的烘筒与水平面成一定的夹角，采用前高后低的设计。叶丝由振动输送机从烘丝机的进料口送入导料筒，进入烘筒后，叶丝由于受重力的作用，由较高的一端运行到较低的一端[3]，同时烘筒的抄板增加了烟丝与热风的接触时间和面积，在烟丝运动的过程中，叶丝干燥完毕，从后室出料口输出。

KLD-2Z薄板烘丝机采用顺流式熱风输送方式，即热风方向与叶丝流向一致，与逆流式薄板烘丝机相比，顺流式薄板烘丝机在出料端空气和烟丝接近吸湿平衡，得到更加均匀的烟丝水分和温度，烟丝表面不干燥。

KLD-2Z薄板烘丝机水分采用PID控制方式，烘丝过程以筒壁干燥为主，筒壁温度的控制准确性对出口烟丝的实际水分有着重要的影响。烘丝机进行烟丝干燥时，筒壁温度的控制由前馈数学模型与实际水分反馈共同决定。以进料流量、进料水分、干燥因子和出口烟丝水分设定值等一系列参数作为前馈值，建立前馈数学模型;以出口烟丝水分的实际水分和设定值作为后馈值，建立实际水分反馈。两者对烘丝筒壁温度形成闭环控制，保证出口烟丝水分与设定值一致。[4]其控制模型如图1所示。

其中，

前馈炉壁温度=设定温度平台+干燥因子Ck*（应脱水量-标准脱水量）;

后馈炉壁温度=水分系数*（实际水分值-设定水分值）;

炉壁温度=前馈炉壁温度+后馈炉壁温度。

前室和后室的炉壁温度有三种组合方式，即前室高温、后室低温;前室低温、后室高温;前室后室同温。在实际生产过程中，前室高温、后室低温的组合方式是应用比较普遍的，其优点是前室烘干潮湿的烟丝，此时烟丝水分高，更抗高温，后室对烟丝进行柔性干燥。这种组合方式能够较少的影响吸味和颜色，利于保持烟丝的本香。

在控制炉壁温度的同时，辅以热风速度、脱水量、叶丝流量的控制，保证出口水分的稳定。

3、结语

KLD-2Z薄板烘丝机作为烟草企业广泛应用的烟丝干燥设备，其控制过程具有自动化程度高、准确度要求严的特点，控制原理的设计能够满足精确控制的目的，为烘丝质量的稳定提供了可靠保障。

参考文献：

[1] 任宏程.基于工业控制网络的烘丝机智能控制系统研究与设计[D].昆明：昆明理工大学.2008.

[2] 陈韡.SH6型薄板式烘丝机在金桥制丝线的应用[J].硅谷.2013，（17）：87-76.

[3] 晏建华，魏林波.薄板式烘丝机与HXD燃油管道式烘丝机的对比分析[J].科技广场.2013，（4）：230-234.

[4] 苏子雅，施文庄.优化烘丝筒控制模式降低烟丝干头量[J].广东化工.2010，（12）：229-230.