提高松散回潮回风温度cpk

王伟 赵鹏 梁珊 河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂

生产过程中，发现松散回潮工序多批次的回风温度cpk低于1.33，严重影响产品质量。从人机料法环等各个方向进行分析，发现影响回风温度cpk的主要因素为设备因素，因此，查找可能影响设备的因素可以提高松散回潮回风温度cpk。

一、要因确认

1.减压阀异常可能会造成蒸汽压力波动从而对回风温度cpk产生影响，通过连续5天统计随机抽取的14批次松散回潮机管路压力表数值，对减压阀的状态进行判定，压力范围均在0.4-0.6Mpa之间，满足工艺要求的正常压力，说明减压阀不存在故障，不会对设备造成影响。

2.对松散回潮机双介质喷嘴喷洒效果进行确认，制定了测试方案，按照设计的实验方案开展试验：首先用光照法测量出增湿水喷嘴的角度为水平方向角度71.5°，竖直方向角度为82°，喷射的锥形雾化水圆锥体中心线的落点直接落在烟叶上，与设备工艺要求相符合。同时，查看了维修工单并对喷嘴进行了检查，喷嘴按时每月保养，也无堵塞现象，说明对设备和工艺指标没有影响。

图1 喷嘴试验示意图

3.观察炉内排潮网带的清洁程度，并查看维修工保养实施记录，从检查记录和现场情况看出，每月都已按时保养，排潮网带不存在堵塞，排潮系统正常，不会造成设备异常。

4.生产过程中，某不合格批次内蒸汽管路总是出现气动薄膜阀开度不断波动的现象，通过现场观察发现，由于气动薄膜阀开度的波动，导致原本在波动范围内应该稳定的蒸汽流量和压力都有了不同程度的超标。开度的波动对补偿蒸汽流量造成了影响，气动薄膜阀异常是造成设备异常的原因。

5.根据松散回潮机风管结构，查阅相关资料经过分析讨论，确定了3个可能影响松散回潮机回风温度cpk的参数，分别是：排潮风门开度、热风风机频率和循环风机频率。默认设置的排潮风门开度、热风风机频率和循环风机频率分别为40%、30Hz和25Hz。接下来通过空载试验确定排潮风门开度、热风风机频率和循环风机频率这3个参数是否对松散回潮机回风温度cpk产生影响，通过试验设置不同的热风、循环风机频率和排潮风门开度，松散回潮机回风温度cpk明显不同，因此，可以判定这3个参数显著影响回风温度cpk的值（见图2）。

图2 松散回潮机风管结构示意图

二、制定对策

1.针对气动薄膜阀异常，通过对数据的采集分析，根据气动薄膜阀工作原理，对照维修保养手册，维修调整气动薄膜阀异常部位，并对定位器进行有针对性的调试校准，使阀门开度能够稳定在40-45°内，消除对设备产生的影响原因。

2.进行优化PLC参数设置，在不考虑交互作用的情况下，以排潮风门开度、热风风机频率、循环风机频率为试验因素，选用正交设计，采用综合平衡法对正交试验测试数据进行分析，确定排潮风门开度、热风风机频率、循环风机频率的最佳配合参数。

三、对策实施

1.确定气动薄膜阀异常部位

由于气动薄膜阀决定了补偿蒸汽流量的稳定性，通过对数据采集，观察分析了20批次蒸汽流量势图后，发现补偿蒸汽流量波动偏大，并且经常会存在异常波动，因此，决定对气动薄膜阀进行维修调整。根据气动薄膜阀工作原理，以压缩空气作为动力，通过电气阀门定位器来控制气源的大小，使空气作用于调节阀的橡胶膜片，膜片的收缩与扩张再次带动阀杆上下动作，从而达到控制蒸汽流量的目的。而在观察中发现气动薄膜阀开度一直在波动，出现此类现象的原因通常是控制部位出现问题。

图3 气动薄膜阀结构示意图

2.维修调整气动薄膜阀

根据气动薄膜阀流程图4，DSC通过电信号传导给定位器，而定位器再利用压缩空气通过电信号再传到阀膜片最终实施动作。而压缩空气管路不存在异常，那么就是电信号传输的问题。输问题需要对薄膜阀定位器进行调整校准。依据气动薄膜阀安全作业手册，更换定位器数据传输线并对气动薄膜阀的定位器进行了校准（见图5）。

图4 气动薄膜阀工作流程

图5 气动薄膜阀部位照片

3.优化PLC参数设置

按照实施计划，在不考虑交互作用的情况下，以排潮风门开度、热风风机频率、循环风机频率为试验因素，设置3个水平，在其它工艺参数保持不变的前提下，选用正交设计L9（34）进行表头设计，采用综合平衡法对正交实验测试数据进行分析。根据因素水平表，对相应的工艺参数进行正交试验（见表1、表2）。

表1 因素水平表

表2 正交实验表

本试验的目标是把松散回潮机回风温度cpk控制在1.33以上越高越好，由正交试验实验方案可得，最优的试验方案为 A2、B2和 C3，即排潮风门开度 45%、热风风机频率25Hz、循环风机频30Hz。

四、效果验证

所有对策实施完毕后，经过现场试验，统计多批次松散回潮回风温度cpk，回风温度cpk值已经全部达到了1.33以上，甚至cpk最高达到了5.32，满足工艺考核要求，目标完成（见图6）。

图6 回风温度cpk统计图

五、结束语

通过对松散回潮回风温度cpk指标问题分析，找到了影响cpk的主要症结，由于设备原因即气动薄膜阀异常及参数设置不合理，导致补偿蒸汽流量波动后各风门调节不匹配造成cpk指数较低。后经过对气动薄膜阀的维修调整及对PLC参数的重新优化设计，使松散回朝回风温度cpk得到了较大的提高，为提高制丝优质品率，稳定成品烟丝质量打下了坚实的基础，同时也节约了原材料，降低了生产成本，为企业提质降耗提供了技术支撑。