談葉片加料機(jī)散熱器控制系統(tǒng)改進(jìn)

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摘要：SJ型葉片加料機(jī)的散熱器采用全開或全閉方式進(jìn)汽，瞬間沖擊和受熱不均易造成散熱器損壞，增加維修成本；且加料機(jī)出口物料溫度、水份波動較大，不能滿足煙葉的生產(chǎn)工藝要求。為此，文章對SJ型加料機(jī)的散熱器控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，提高了產(chǎn)品工藝指標(biāo)的控制精度，降低了散熱器損壞造成的維修費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：加料機(jī)；散熱器；控制系統(tǒng)；改進(jìn)

加料機(jī)位于煙片處理段，對切片回潮后的煙片進(jìn)行處理，進(jìn)一步地調(diào)整葉片的溫度和含水率，以滿足切絲工藝的要求；同時，按配方要求及用量比例，均勻地將配好的料液施加在葉片上[1]。

1SJ型加料機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及工藝要求

SJ型加料機(jī)主要由進(jìn)料室、出料室、機(jī)架、滾筒、循環(huán)熱風(fēng)及排潮系統(tǒng)、傳動裝置、機(jī)上管路、加料裝置、機(jī)上布線等組成[2]。在這里只介紹其通過散熱器的熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)及其控制（見圖1）。為循環(huán)利用后室的熱風(fēng)、蒸汽，在滾筒上方設(shè)置了圓形風(fēng)管將前室和后室聯(lián)接起來，由循環(huán)風(fēng)機(jī)帶動熱空氣、蒸汽在風(fēng)管內(nèi)流動。循環(huán)風(fēng)管上裝有溫度傳感器，用于檢測及控制熱風(fēng)溫度，在溫度控制過程中要求出口溫度波動范圍在±5℃，出口水份的波動范圍根據(jù)具體的煙葉工藝指標(biāo)確定。設(shè)備的生產(chǎn)過程分為預(yù)熱階段、生產(chǎn)階段、排料階段和清洗階段，這里只對預(yù)熱和生產(chǎn)階段散熱器的工作過程做介紹。預(yù)熱的目的是防止蒸汽在回潮筒內(nèi)壁上驟冷凝結(jié)成水滴，導(dǎo)致煙片水份不均勻。在預(yù)熱階段中，主傳動電機(jī)M1（滾筒）運(yùn)行，循環(huán)風(fēng)機(jī)M2工作于高速大風(fēng)量狀態(tài)，氣動薄膜閥Q1接通，散熱器加熱空氣，預(yù)熱滾筒。其余各閥均截止，預(yù)熱階段無來料。預(yù)熱時間為15～20min，滾筒溫度達(dá)到50℃時，設(shè)備自動轉(zhuǎn)到生產(chǎn)階段。在此過程中，還要進(jìn)行料液的預(yù)填充。在生產(chǎn)階段，主傳動電機(jī)M1運(yùn)行，循環(huán)風(fēng)機(jī)M2工作于低速小風(fēng)量狀態(tài)，氣動薄膜閥Q1、Q2接通，蒸汽噴管、散熱器均工作。

2存在的問題

1）控制散熱器的氣動薄膜截止閥在使用過程中是全開或全關(guān)的。在剛開機(jī)時散熱器的薄膜截止閥打開，瞬間大量高壓蒸氣對散熱器造成較大沖擊。2）開機(jī)前散熱器溫度較低，在開機(jī)后氣動薄膜截止閥打開，大量的高溫蒸氣進(jìn)入，散熱器內(nèi)的冷凝水還未及時排除，散熱器散熱片因熱脹冷縮而易發(fā)生崩裂。3）在生產(chǎn)過程中，因葉片加料機(jī)出口煙葉溫度波動，需調(diào)節(jié)氣動薄膜截止閥的開關(guān)，以控制葉片加料機(jī)筒體溫度，保證煙葉溫度。然而，動作過于頻繁會造成蒸氣對散熱器的多次沖擊。氣動薄膜截止閥的突然開與關(guān)，會使出口水份和溫度不穩(wěn)定，影響工藝質(zhì)量。由于氣動薄膜截止閥只有開和關(guān)兩種狀態(tài)，沒有蒸氣流量的控制功能，因此不能及時自動控制散熱器蒸氣進(jìn)入流量，致使蒸氣進(jìn)入散熱器過多、過快，對散熱器造成了沖擊，縮短了散熱器的使用壽命，影響了產(chǎn)品的工藝質(zhì)量。

3解決措施

1）將原有的散熱器控制閥由氣動薄膜截止閥改為帶電氣定位器的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥[3]，使其具有連續(xù)的開度調(diào)節(jié)能力，減少蒸汽對管道的沖擊破壞，穩(wěn)定出口水份（見圖2）。2）改進(jìn)SJ型加料機(jī)散熱器的控制系統(tǒng)程序，使其具有連續(xù)調(diào)節(jié)能力，具體過程是，預(yù)熱開始時采用500s步進(jìn)時間增加散熱器薄膜調(diào)節(jié)閥開度，禁止PID調(diào)節(jié)器工作。程序控制預(yù)熱開始計時，時間到達(dá)后，PID調(diào)節(jié)器開啟自動控制，葉片加料機(jī)進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)。當(dāng)葉片加料機(jī)轉(zhuǎn)入生產(chǎn)狀態(tài)時，禁止PID調(diào)節(jié)器工作，固定閥門開度，并一直保持至生產(chǎn)結(jié)束[4]。葉片加料機(jī)筒體停機(jī)再次啟動時，仍然有一個散熱器預(yù)加熱過程。葉片加料筒體未停機(jī)且處于預(yù)熱或待機(jī)狀態(tài)，投入PID以保持筒體溫度。

4效果驗(yàn)證

此次對散熱器控制系統(tǒng)的改進(jìn)，杜絕了散熱器被擊穿的問題，提高了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)率，節(jié)約了維修資金，提高了葉片加料物料水分和溫度的控制精度，保障了產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]谷朋陽,朱冬雪,褚紅燕,等.基于散熱器控制系統(tǒng)的仿真模擬研究[J].自動化與儀表,2018,33(9):15-18+22.

[2]覃光鋒.散熱器智能控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].裝備制造技術(shù),2017(5):74-77.

[3]國家煙草專賣局.卷煙工藝規(guī)范[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2016.

[4]廖常初.S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016.

作者：唐光雄 覃剛 郭偉 李林 馮宇 單位：四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司什邡卷煙廠