烟梗中重质非烟物质自动分离装置设计

(贵州烟叶复烤有限责任公司 铜仁复烤厂，贵州 铜仁 554300)

由于原烟自身携带着一些重质非烟物质(如沙粒、石块、铁丝等非烟物质)，在经过打叶工序后，这些物质混杂在烟梗中；再加上设备在运行中偶尔掉落一些螺帽、螺栓、垫片，也易混入在烟梗中。我厂原工艺设备布置时，在烟梗包装前没有设置杂物剔除设备，只是在烤梗机出口设置了人工分拣和安装永久性磁铁，进行杂物控制。

生产过程中对烟梗进行含杂率检测时，发现有砂粒和细小的石块，这些重质非烟物质还是混杂在烟梗中，对烟梗的品质有了一定的影响。

1 剔除率目标值确定

对于砂粒和石块二三类非烟物质，YC/T146-2010的规定是不超过0.006 65%，我公司企业标准的规定是不超过0.005 00%，根据生产现状，结合标准要求，确定剔除率目标值为不小于90%。

2 现状调查

在烤梗机出口的皮带处设置了一台永久性磁铁，通过实践证明，只能剔除部分铁质类杂物，不能有效剔除不锈钢、石头等杂物，对在线杂物控制提出了严峻的考验。

在生产过程中，增设了人工分拣环节，但是由于设备的局限性，人工在动态下分选，只能剔除较大及明显的杂物，同时容易疲劳；2011年3月2日，小组分别在三个班次进行实验，每班在500 kg烟梗中投入200 g重质非烟物质，验证人工分拣的剔除率，结果见表1。

表1 改造前剔除率验证表

3 方案设计、论证过程

为达到有效控制烟梗中的重质非烟物质，经分析讨论，提出了3种方案。

方案1：原有人工分拣环节增加一名分拣人员，增大非烟物质剔除力度。

本方案的优点是简单、快捷，能马上实施，能取得一定效果。但缺点也非常明显，首先是增加用工成本，其次是人的影响大，达不到有效剔除重质非烟物质的目的。

方案2：在烟梗包装前增加一台除杂设备。

本方案的优点是实施后能取得明显的效果。缺点是投资过大、占地面积大，受现有条件制约。

方案3：利用重物下落的原理，在烟梗风送管道中增加一个重物分离装置。

本方案的优点投资小，不受场地限制。缺点是国内外没有可借鉴的现成成功经验，理论上可行，但效果有待验证。

通过对以上3个方案的有效性、可靠性及经济性进行优缺点综合评价，确定选取方案3作为最佳方案。

4 方案实施

4.1 位置确定

通过现场勘查，结合重物落料原理，确定安装位置为风送管道进口，此位置为风向向上，又是结合部位，能最大限度实现重物分离。

4.2 装置设计

根据来料烟梗流量、管道风力等数据分析确定风管和落料斗形状与尺寸，设计出自动分离装置图，如图1所示。

图1 重质非烟物质自动分离装置图

在自动掉落装置进料端制作锥形风管与分离装置相连；由于分离装置出料后段为弧形风管，为防止弯管处积料，又在杂物自动掉落装置后部开一个吸风口，将烟梗风送至烟梗包装区域，实施后烟梗重质非烟物质能自动下落。落料口下端设置活动插板，便于人工定期清理分离出来的重质非烟物质。

5 实施效果验证

项目实施后，对烟梗重质非烟物质自动分离装置实施情况进行验证，当沙粒、石块、不锈钢物质等较重的物质，通过自动分离装置时，会落入重物落料口，同时在弧形方管处积料现象也消失了。2011年烤季开始后，小组分别在三个班次进行实验验证(取消人工分拣环节)，每次在500 kg烟梗中投入200 g重质非烟物质，验证重质非烟物质自动分离装置的剔除率，结果见表2。

表2 改造后剔除率验证表

通过对改造前后剔除率的统计对比，作出改造前后剔除率对比图，见图2。

图2 改造前后剔除率对比图

改造后通过一个烤季的运行，小组将2011年烤季与2010年烤季烟梗含杂率检测进行的对比，对比结果见表3。

表32011年烤季与2010年烤季烟梗含杂率对比

月份2010烤季烟梗含杂率/%2011烤季烟梗含杂率/%同比值/%9月份0．00270．000310．0023910月份0．00330．000320．0029811月份0．00290．000360．0025412月份0．00380．000390．003411月份0．00320．000410．002792月份0．00310．000370．002733月份0．00280．000380．00242平均值0．00310．00040．00275

6 结论

通过烟梗中重质非烟物质自动分离装置的设计制作和运用验证，取得了良好的效果，极大的降低了烟梗中非烟物质的含量，提升了烟梗产品质量，而且装置结构简单，易于制作，具有推广应用价值。

[1] 全国烟草标准化技术委员会农业分技术委员会.打叶复烤工艺规范：YC/T146-2010[S].北京：中国标准出版社，2011

[2] 全国烟草标准化技术委员会农业分技术委员会.打叶烟叶复量检验：：YC/T147-2010[S].北京：中国标准出版社，2011

[3] 陈隆晖.烤烟打叶复烤存在问题及其新技术应用效果的研究[D].湖南农业大学，2012

[4] 李金亮，吕传毅，杨先海.风选通道分析及优化设计[J].机械设计与制造，2009(2)10-12

[5] 刘平.大型高含杂原粮风选机的研究及设计[D].河南工业大学，2013

[6] 张志辉，张春.粮食除杂方式探讨[J].粮油仓储科技通讯，2013(1)

[7] 董远德，张学军，史建新.核桃壳仁风选机的设计与试验研究[J].农业机械，2012

[8] 行宇，张增强.城市生活垃圾一体化分选处理机的研发[J].环境卫生工程，2009

[9] 赵海星.软包装废塑料复合分选技术和设备研究[D].山东理工大学，2010