烟草掺兑预混柜流量与加香流量匹配性研究

烟草掺兑预混柜流量与加香流量匹配性研究

苏心宇

福建省厦门烟草工业有限责任公司，福建省厦门市 361000

摘要：本文研究针对烟草掺兑预混柜流量与加香流量匹配性展开深入探讨。通过对烟草制丝掺兑生产现状及问题进行原因分析，并针对各个问题原因提出相应对策，旨在提出有效的生产策略和预防措施，确保烟草制丝设备的稳定运行，提高生产效率和产品质量。本研究结合了机械和电气等方面的改进措施，为相关行业提供了实用的指导和参考。

关键词：烟草掺兑加香、流量、停机、生产效率、产品质量

引言：烟草掺兑加香在烟草工业中是最为关键的一道工序。掺兑加香工序的任务是将梗丝、膨胀烟丝、回收烟丝按照卷烟产品设定的比例，均匀地掺兑到叶丝中，通过混合后，再对烟丝均匀地施加香液。然而，由于预混柜流量与加香流量不能完全匹配，设备频繁启停，导致香液施加不均匀，会严重影响生产效率和产品质量。因此，对提高烟草掺兑预混柜流量与加香流量匹配性显得尤为重要。本文首先描述了烟草掺兑加香的现状及存在的问题，然后进行原因分析，再制定对策并实施，最后总结成果经验。

一、现状及存在的问题

2022年对制丝一区掺兑进行了柔性储丝改造，掺配单元的预混柜分成了EF、GH两组储柜。并且因布局原因每组储柜中的两个柜子并不是对齐并列摆放的，其中EG同一个出柜方向、FH在另一个方向出柜。因此4个储柜的出柜频率都相对不固定，没有比较统一的经验值可参考，增加了操作人控制预混柜出柜流量的难度。

从目前加香生产情况来看，加香前预混柜的出柜物料流量稳定性较差且预混柜出柜流量与加香流量匹配性较差，导致加香入口电子秤物料流量QI得分偏低且加香前斜坡皮带批次内频繁停机。据统计7月1号到7月31号，掺兑加香共生产了70批次，加香前斜坡输送带的停机平均为158次/批。加香前设备的频繁启停会导致加香流量波动，进而影响加香精度，对产品的质量造成不良影响。

二、问题原因分析

经多次现场跟踪分析，导致预混柜出柜流量与加香流量匹配性差的主要原因如下：

1、料头时限量管积料满后启动加香时，后续物料跟不上，导致料头流量出现较大的波动，操作人员为保证后续加香流量稳定，会开大预混柜出柜底带频率；

2、加香料生产到400KG左右，会出现加香流量异常波动情况，为解决流量波动，正常情况下都启用较大底带频率进行出柜；

3、各牌号之前的批次重量差异较大、各储柜之间同底带频率下出柜流量差距较大，操作人员比较难把握并调整到合适的出柜频率，除非花较大的时间和精力对出柜流量进行调整控制。

因掺兑操作人员的工作内容较多，无法花太多的精力进行出柜流量控制，为保证加香流量稳定，经常都会设定一个相对较大的出柜底带频率，因此造成加香前斜坡输送带频繁的停机。

三、制定对策并实施

1、优化限量管存料性能。

（1）把限量管压料辊重新设计为弧形板。限量管原压料辊为辊筒式，物料出限量管时受压料辊挤压，物料出限量管后会呈波浪形，过称后物料流量不稳定。现改造成弧形板后，物料出料顺畅。

（2）提升限量管出料口弧形板压料高度。提升限量管出料口弧形板压料高度，使限量管出料口高度与限量管的宽度相当，保证出料顺畅，同时提升电子秤上铺料厚度，降低电子秤皮带的运行频率，让电子秤皮带有更多的可调量来应对流量波动。

（3）把压料弧形板由垂直改为向外倾斜，提升限量管底部的存料量。

（4）把限量管整体向后移动8cm，并防止限量管落料后会直接压到称重区导致重量不准。

（5）优化限量管高中光电管的位置和延时时间，增加限量管的存料高度。

2、提升电子秤防踩踏板高度和出口罩高度。电子秤防踩踏板高度提升10cm，防止限量管出口物料过高会碰到电子秤踩踏板，导致秤重量不准。同时把电子秤出口物料罩由水平改成倾斜，提高了出口物料罩高度，防止出口堵料造成工艺事故。

3、增加预混柜出柜底带超频功能。E、F、G、H四个预混柜原设计底带最高频率只能运行到50HZ，为提升料头、料尾出料速度，对预混柜的底带变频器驱动程序块进行了修改，实现了预混柜底带最高运行频率可达60HZ，可减少料头料尾时间，提升加香流量QI得分。

4、开发预混柜自动出柜功能，实现预混柜一键根据加料流量设定自动出柜。

（1）摸索E、F、G、H四个储柜不同牌号、不同进柜重量下出柜频率并记录，用于后续实施自动出柜提供数据。

（2）优化剩料百分比的计算程序，增加底带链扣记数过滤程序，保证底带链和数计数准确。

（3）校准E、F、G、H四个储柜底带链扣脉冲数，使储柜的链扣设定脉冲数与实际出柜剩余量相符。

（4）记录E、F、G、H四个储柜的料头频率、料头降生产频率的剩料百分比、正常生产的出柜频率、柜中凹坑开始提频的剩料百分比、柜中凹坑出柜频率、柜中凹坑结束提频的剩料百分比、进入尾料时的剩料百分比、尾料出柜频率等。

（5）预混柜出柜频率与进柜重量、储柜尺寸、加香流量设定值等进行数学建模，找到出柜频率与相关参数的关系。

（6）根据数学建模成果，编写正常出柜情况下，程序根据不同的进柜重量、储柜尺寸、加香流量设定值等数值自动计算出合适的出柜频率。操作人员不需要再考虑当前进柜的进柜重量是多还是少或进的是全柜还是半柜，只要开始出柜程序会自动算出当前储柜物料合适的出柜频率。

（7）增加料头、料尾、柜中凹坑自动出柜调频功能。程序根据剩料百分比自动判定当前出柜是处于料头、料尾、柜中凹坑还是正常出柜的阶段，在不同的阶段程序自动设定相应的出柜频率，保证了加料物料流量的稳定性。

（8）预混柜界面增加一键“自动出柜”按钮。当某个预混柜需要出柜加香时操作人员只需要点击该预混柜的“自动出柜”按钮，线启动后，该混丝丝柜出柜全程将全自动调节出柜频率，无需要操作人员手动干预。

四、成果总结

经过此次改进活动后，主要取得的成果如下：

1、实现了预混柜一键全自动出柜功能，程序全自动出柜调节时间更加准确和精细，出柜全过程加香流量控制平稳。减轻了操作负担释放了操作人员操作精力，使其可更加关注其他工艺指标。

2、预混柜出柜流量与加香流量匹配性得到了较大的提升。以预混柜E柜为例，改造前批次内加香前限量管料满停机次数平均153次/批，据后期PLC采集归挡的数据，最多一批内停机达168次。改造后，批次内加香前限量管料满停机次数平均45次/批，限量管料满停机次数下降了70.6%。

3、加香流量稳定性得到了较大提升。

（1）从现场电子秤铺料情况看，改造前加香电子秤上物料流量呈波浪形，电子秤流量不稳定，改造后电子秤上流量基本平整，流量稳定；

（2）从加香流量QI得分分析，改造前，据统计8月1号到8月31号，掺兑加香共生产了142批次，加香入口电子秤物料流量QI得分平均值为98.3分。改造完成后，据统计11月6号到11月26号，掺兑加香共生产了70批，加香入口电子秤物料流量QI平均得分为99.2分。

结语

在烟草掺兑预混柜流量与加香流量匹配性研究中，我们结合现场实际情况因地制宜，从机械和电气角度双管齐下，通过设备改进和程序控制模块创新，有效的降低了加香前设备的停机次数，大大提升了掺兑预混柜流量与加香流量匹配性，有效地保障设备的稳定运行和生产质量。

参考文献

[1] 吴泽樟,赵晓雷.烟草制丝设备偷停故障的分析与处理[J].企业技术开发:上旬刊, 2013.

[2] 张红军.烟草制丝设备故障的分析和防范探讨[J].中国科技投资, 2019, 000(013):210.