解决烟草制叶丝回潮工序设备误停机问题

张 轶，任恺薇，吴镌峰

（陕西中烟工业有限责任公司汉中卷烟厂，陕西汉中 723102）

0 引言

提质降耗是企业可持续发展的基本定位，烟草工业围绕工艺、质量、成本控制需求，进行合理的技术创新和设备改进，以达到向生产组织、设备管理要效益，落实提质降耗各项指标要求的目的。叶丝超级回潮机启动后处于预热状态，烟丝进入滚筒后，雾化增湿水喷射到物料上，增温、湿蒸汽注入到循环热风中，由于滚筒的轴向倾角及滚筒内扒钉、抄板的疏导作用，达到增温、增湿的效果并输送到出口。但是此工序普遍存在加水和增温、增湿过程容易产生烟丝湿团，造成产品水分达不到工艺要求，导致生产过程不稳定，最终不得不人为强行停机的结果。烟草行业对回潮机方面研究也较多，其中戴宇昕通过计算分析并调整烟用隧道式回潮机倾角的方法，解决了隧道式回潮机堵料频次高的问题[1]，强伟东等通过解决叶丝吸附冷凝水而产生湿团的质量缺陷问题，稳定了产品质量[2]，但没有全面考虑保证产品质量稳定和减少设备停机方面的问题。

1 现状分析

WQ3085A 型叶丝超级回潮机在使用时出口烟丝出现较多结团，导致烘前水分标偏大。虽然在后续工序得以干燥处理，但会造成烘后水分的波动问题，存在一定的质量隐患。因此，生产时需要在叶丝超级回潮机出口对结团烟丝进行人工挑选，并对挑选出的烟丝进行分拣、添加，费时费力，水分较大的结团烟丝挑选后无法使用，增加原料消耗。

当置于不同的空气状态下，烟叶本身的含水率将增大或减少，这种受空气温、湿度影响，而改变其含水率的性能，叫做烟叶的吸湿性[3]。它包含：①表面简单吸附与扩散作用；②胶体的吸附和毛细管凝结作用；③晶体潮解作用。烟丝结团的产生是因为少量烟丝湿度较大，湿度较大的烟丝在回潮机运行的过程中与湿度较小的烟丝相互粘连，部分湿度较大的烟丝会完全被湿度较小的烟丝包裹形成结团。叶丝超级回潮机出口产生的湿团种类有集中性，共分为大湿团、球形烟丝小湿团、球形烟沫小湿团、毛丝湿团和其他湿团5 种烟丝湿团。经过烘丝机后可使大部分成团烟丝的湿度正常，在振槽中均匀散开。小部分成团烟丝与正常烟丝混合，在烘丝过程中无法真正的与工艺气体充分均匀接触，造成成团烟丝内部出现水分偏大。

2 改进措施

2.1 原因分析

影响烟丝吸湿性的主要因素有：空气相对湿度、空气温度、空气流速等。相同物料的平衡含水率的大小，在相同的温度下取决于湿空气的水蒸气分压高低，以及湿空气的相对湿度的大小。湿空气的相对湿度大，平衡含水率就大。在同一温度条件下，空气相对湿度影响烟叶的平衡含水率高低和吸湿速度快慢。

叶丝超级回潮机在生产时，通过调节注入蒸汽的气动薄膜阀来调节热风温度湿度。在同一相对湿度条件下，空气温度高时烟叶的平衡含水率低；空气温度低时平衡含水率高。在相对湿度相同时，空气温度高可以加速吸附和解湿的进程。

叶丝超级回潮机入口烟丝种类和水分基本均匀，热风循环风机频率和排潮风机频率为固定值。分析造成叶丝超级回潮机出口烟丝结团量多的主要原因为：加水阀控制参数不合理和增温、湿蒸汽阀控制参数不合理。

2.2 改进措施

WQ3085A 型叶丝超级回潮机从电子秤流量大于1500 kg/h开始计时，约30 s 时，烟丝到达回潮机滚筒入口，至第150 s 烟丝抵达滚筒出口。对加水阀控制参数进行优选，得出加水阀开启时间为70 s、料头加水比例为40%、料头加水时长为75 s。加水流程如图1 所示。

图1 加水流程

改进后加水控制主要程序如下[4]：

增温、湿蒸汽流量对烟丝温度影响较大。工艺上对生产稳定状态的增温、湿蒸汽流量有明确规定，为200 kg/h，规定烟丝温度为55±4 ℃。因此，决定采用单因素优选法中的黄金分割法来确定增温、湿蒸汽施加比例最佳参数。对增温、湿蒸汽阀控制参数进行优选，得出增温、湿蒸汽施加比例参数为62%，增温、湿蒸汽阀开启时间52 s，料头增温、湿蒸汽时长75 s。增温、湿蒸汽施加流程图2 所示。

图2 增温湿蒸汽施加流程

改进后加蒸汽控制主要程序如下[4]：

在此参数组合下，叶丝超级回潮机出口烟丝水分均匀稳定，结团烟丝数量最少。

分析增温、湿蒸汽参数，由式（1）可知，当湿空气被冷却时，饱和蒸气压变小，相对湿度增加。当饱和蒸气压下降到和水蒸气分压相等，湿空气的温度达到露点值，湿空气变成饱和；如果温度再降低，即开始水蒸气的冷凝。通过理论推导和验证分析，针对一组确定的加水参数进行增温、湿蒸汽的调整，存在相应的增温、湿蒸汽最佳参数组合。

2.3 改进效果

通过对叶丝超级回潮机进行调试，达到减少烟丝结团量的目的。因为湿团问题引起的设备停机次数降低到月均零次（表1）。

表1 2022 年6—10 月叶丝回潮工序故障停机统计

3 结束语

对烟草制叶丝回潮工序的误停机问题进行解决，主要是对该工序出现湿团后导致的工艺指标不合格问题进行解决，最终消除设备误停机，提升该工序的设备稳定运行和工艺指标的稳定性。该项改进的实施，可以减少整个烟草制丝线的设备误停机次数，从而提升整个制丝线的运行水平，达到节能降耗和制丝线高质量发展的目的。