提高气流干燥出口水分控制研究

摘要：通过在气流干燥过程中组成恒流量控制系统、改造物料输送振槽、改进出料气锁驱动系统，有效提高了气流干燥水分控制水平。

关键词：气流干燥；水分控制；改进

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-7712（2012）20-0056-01

随着卷烟加工特色工艺的深入研究，分组加工技术应用越来越广[1]。目前，制丝线叶丝处理段多数采用分组加工工艺，针对不同配方分别采用薄板干燥和气流干燥系统。气流干燥是一种连续式高效固体流态化的干燥方法，也称瞬间干燥，是使加热介质（既是载热体也是载湿体，如空气）与待干燥的固体物料直接接触的过程。物料悬浮于气流中，加热介质以对流传热方式将热量传给物料，使物料中的部分水分汽化，从而获得一定湿含量的固体产品[2]。本文以国内一家卷烟厂为实例，针对气流干燥系统出口水分控制进行研究，旨在提高出口水分控制水平。

一、存在问题

卷烟厂气流干燥系统采用高温管式叶丝膨胀系统（气流干燥），但在使用过程中发现其出口水分波动较大，过程能力指数偏低。

二、原因分析

通过现场调查分析，造成出口水分不稳定的因素主要表现在以下几个方面：

（一）由于叶丝在干燥系统内部存留时间只有5-8秒钟，因此控制干燥系统入口流量和物料流量均匀性对干燥效果和控制水平起着重要作用。调查发现，气流干燥机入口物料流量波动较大，而且在该工序没有流量计量和控制装置，只是通过计量管和皮带机相结合粗放式的流量控制模式，随着工艺指标控制越来越严格，这种粗放式控制模式远远不能达到精细化加工要求。

（二）落料器入口振动输送机输送能力有时也达不到生产要求。

（三）物料输送速度偏低以及采用气锁进料等问题，集中造成气流干燥出口稳定性偏低，控制水平相对其他工序较差。

三、改进思路

针对以上问题，我们考虑对气流干燥入口设备及其控制系统进行改造，主要包括改进干燥入口流量控制方式、改造气流干燥入口物料输送振槽、提高干燥系统进料气锁运行速度。

四、具体措施实施

（一）干燥入口流量控制方式改进。在气流干燥前，物料经滚筒式叶丝回潮后通过喂料机和定量带为干燥系统供料，采用该方式虽然进入干燥系统物料流量得到一定控制，但由于不同物料密度或计量管内物料高度不同，对物料流量均匀性产生很大影响。我们通过对设备改造，组成有喂料机、计量管和控制型电子皮带秤的恒流量控制系统，对进入气流干燥系统物料流量进行控制，保持物料进入干燥系统流量稳定，提高气流干燥系统工作稳定性（见图一）。

（二）对气流干燥入口物料输送振槽进行改造。气流干燥前振槽由于设计原因，物料在输送过程中运行速度较慢，同时物料运行过程中存在走偏现象，我们通过对入口振槽进行改造，更换振槽发动器偏心距，提高振槽振幅，同时加大电机皮带轮，在保证电机功率满足要求的条件下尽可能提高振槽物料输送速度。同时为保证物料在振槽上运行均匀，防止由于物料水分较大，在振动输送造成烟丝结团、走偏现象，我们在振槽内部安装多处导料和松散装置，进一步提高物料在输送过程中的松散度（见图二）。

（三）提高干燥系统进料气锁运行速度。由于气流干燥系统要求在相对密闭环境中完成烟丝干燥，在其进、出料处安装进、出气锁，以防止空气进入，但由于气锁特点是转速越慢卸料连续性越差，使进、出干燥系统的物料处于一种非连续和均匀的状态，造成物料在干燥系统内易结团，干燥后水分不均。针对这一问题，我们通过设备改进，改变进出料气锁驱动系统传动比，并且增加变频器，实现气锁速度可调，通过试验逐步提高气锁运行速度，在不影响设备各项指标前提下尽可能增加物料进、出干燥系统的连续性，以提高干燥系统控制水平，改造后进出料气锁运行速度提高30%左右（见图三）。

五、改造效果

经过以上改造后，物料流量稳定性和均匀性均得到很大改善，气流干燥水分控制水平得到很大提高。干燥出口水分标准偏差由0.40%提高到0.17%以内，过程能力指数达到了1.50以上，实现气流干燥系统指标可控。

参考文献：

[1]何金华，李亚，张超.叶丝气流干燥机过程控制参数优化设计[J].安徽科技，2009，1：53-54.

[2]丁美宙，王宏生.气流干燥在烟草加工中的应用研究进展[J].烟草科技，2005，9：9-13.