李志强,邱浩峰
(吉林烟草工业有限责任公司延吉卷烟厂制丝车间,吉林延吉 133000)
吉林烟草工业有限责任公司延吉卷烟厂制丝线气流式叶丝干燥工序使用设备为SH26 型滚筒气流式烘丝机,该设备是结合滚筒式烘丝和气流式烘丝两种烘丝模式加工叶丝,以实现叶丝的干燥膨胀,降低烟丝含水率,以满足卷烟工艺要求。工作原理以含一定量蒸汽的高温热风为介质,旋转滚筒为干燥单元,在设定值热风环境下,热风与叶丝直接接触实现干燥膨胀。SH26型滚筒气流式烘丝机物料输送原理如图1 所示。
图1 SH26 型滚筒气流式烘丝机物料输送示意
烟丝物料从进料气锁经低速气流滚筒循环热风烘干膨胀,至出料气锁连续地排料在输送振槽,生产出符合标准工艺要求的烟丝并均匀地输送至下一道加工工序。进、出料气锁是气力输送系统的重要部件,对SH26 型滚筒气流式烘丝机生产中气锁起到至关重要的作用,气锁在旋转过程中将烟丝物料连续稳定供料和排料,气锁内部旋转体刮板与气锁内壁之间间隙为0.12~0.15 mm,密封性良好,能够保持滚筒内处于高温负压密闭状态,满足循环热风工艺要求。气锁结构示意图2。
SH26 型滚筒气流式烘丝机进、出料气锁设计考虑,生产过程处于高温状态,由金属热膨胀原理,将气锁设计为转轴和转子两端为间隙配合中间为环形中空腔体。生产过程中,进、出气锁转轴传动键与叶轮配合一端会产生渗水掉落在烟丝,产生水渍烟丝,严重影响产品质量。
图2 气锁三维示意
生产过程中SH26 滚筒气流烘丝机,进、出料气锁是防止169±2 ℃的循环热风泄漏,进料气锁直接与温度55±5 ℃进料烟丝,以及出料气锁直接与温度56±5 ℃的出料烟丝接触,气锁转子在生产过程中处于55±5 ℃高温状态。进、出料气锁在设计初考虑,金属会在高温状态发生热膨胀的物料变化,镶片式叶轮与机壳在生产过程中0.12~0.15 mm 间隙会减小。造成烟丝供给和排料过程中增加烟丝造碎和产生夹烟丝的问题,故设计为叶轮两端50 mm 长度为间隙配合,叶轮和转轴通过平键传递转矩和运动,叶轮和转轴中间设计为长1395 mm,宽44.5 mm 的环形腔体。最后在生产结束后,控制系统对进、出料罩进行自动喷淋清洁保养,进、出气锁未自然冷却仍处于高温状态,直接与18~25 ℃的保养清洁水快速接触冷却。由于气锁转轴和转子中间内部为环形腔体,在快速接触冷却过程中会使环形腔体形成真空状态,进而通过叶轮和转轴两端间隙将清洁水吸入到环形腔体内部积存。
正常生产过程中,进、出料气锁在运转过程由于旋转离心力的作用,环形腔体内积水在常压状态,通过叶轮和转轴一端安装的平键间隙缓慢渗水,滴落在输送振槽烟丝上,产生不合格的水渍烟丝产品。
进、出料气锁叶轮平行对角两端各钻孔攻丝直径8 mm 的螺纹孔,距离端面叶轮200 mm,利用压缩空气对气锁环形腔体内吹扫,将环形腔体内部的积水排空,为下一步焊接密封做准备。再对叶轮和转轴两端,进行工艺标准焊接密封,使用氩气气体保护焊接,对称分段焊接方式,一次焊接5~8 mm 长度,再冷却2 min,直至圆周焊接完成。最后在螺纹孔处安装直径8 mm的白钢螺栓密封。通过焊接密封,不会再产生腔体真空状态,更不会将清洁保养水吸入,避免水的积存。气锁排水孔和焊接位置示意如图3 所示。
图3 气锁排水孔和焊接位置
改进完成后对SH26 型滚筒气流式烘丝机进行预热状态连续运行24 h,观察、测试进、出料气锁运行状态良好,无叶轮端部渗水现象。改进后SH26 型滚筒气流式烘丝机进、出料气锁已正常生产半年,气锁装置运行平稳无渗水现象,无金属热膨胀而减小叶轮与机壳间隙。该改进效果明显,保证了烟丝产品质量。