气流烘丝机出口水分稳定性的研究与应用

秦存永

河北白沙烟草有限责任公司，河北省石家庄市，052165

摘要：为提高气流烘丝机出口水分稳定性，将显著影响料头水分的工艺气体温度预热到启动温度差、启动阶段温度控制预加载值、脱水因子三个关键参数进行正交试验，以气流烘丝机出口水分标偏作为试验结果值，通过正交实验找到工艺气体温度预热到启动温度差为1度、启动阶段温度控制预加载值为40%、脱水因子为1时为最优水平，气流烘丝机出口水分Cpk值由1.33提升到1.83。

关键词： 气流烘丝机、出口水分、Cpk

    气流烘丝机工作时的工艺气体温度为 180~200℃[1] ,具有减轻烟丝 杂气、降低烟气刺激性、提高烟丝的填充值等特点[2]。生产预热阶段采用温度控制器 (TIC)，生产进料开始两分钟后，工艺气体温度控制切换到水分控制器 (MIC)模式，对出口烟丝含水率进行控制[3] , 生产过程中根据出口烟丝含水率与设定值的差值调节燃烧器功率。目前在水分、工艺气体温度控制方面, 仅依靠操作人员凭经验对工艺热风温度进行调整,因此在生产中受入口烟丝含水率波动影响, 存在出口烟丝含水率控制精度低、工艺热风温度稳定性差、天然气消耗量大等问题。陈飞云[4]通过稳定入口烟丝流量和烟丝均匀性, 提高了 SH9611 型燃油气管道式烘丝机出口含水率的稳定性。

1 问题提出

料头、料尾是流程化生产不可避免出现的环节，而料头的控制对后续平稳阶段的生产显得更重要。因此能否将料头出口水分状态更快速和准确地控制至平稳阶段，会直接影响整体烘丝出口水分的稳定性，而人为设置的工艺气体温度预热到启动温度差、启动阶段温度控制预加载值、脱水因子是料头生产控制的关键参数。

2 解决思路

    为了探寻三者在一般生产工况条件下的最佳设置水平组合，本文将进行三参数正交试验，以气流烘丝机出口水分标偏作为试验结果值，通过正交实验找到更优的参数值。

3 实施方案

3.1选用L9(33)正交法进行试验

(1)制定因素位级表。

因素 位级	A工艺气体温度预热到启动温度差(度)	B 启动阶段温度控制预加载值（%）	C 脱水因子
1	1	30	0.9
2	2	35	1.0
3	3	40	1.1

（2）进行9次试验

因素 序号	工艺气体温度预热到启动温度差(度)	启动阶段温度控制预加载值（%）	脱水因子	试验结果
	A	B	C	出口水分SD
1	1	30	0.9	0.77
2	2	30	1.0	1.08
3	3	30	1.1	0.94
4	2	35	0.9	1.36
5	3	35	1.0	0.71
6	1	35	1.1	0.81
7	3	40	0.9	0.90
8	1	40	1.0	0.65
9	2	40	1.1	1.02
T1	2.23√	2.79	3.03	T=T1＋T2＋T3=8.24
T2	3.46	2.88	2.44√
T3	2.55	2.57√	2.77
极差	1.23	0.31	0.56

(3)制定各影响因素极差控制图

从上表可以看出， A因素为T1

4 结论

本文通过分析影响料头水分控制参数，并进行正交试验，利用正交实验法找到工艺气体温度预热到启动温度差为1度、启动阶段温度控制预加载值为40%、脱水因子为1时为最优水平，气流烘丝机出口水分Cpk值由1.33提升到1.83。

参考文献

[1] 丁美宙, 王宏生.气流干燥在烟草加工中的应用研究进展[J].烟草科技,2005(9):9-13.

[2] 代建文,杨枚.HDT设备结构及其工艺控制原理[J].烟草科技,2006(4):16-19.

[3] 徐俊山,康惠骏.烘丝机烟丝含水率的预测PI控制[J].电气传动自动化,2007,29 (6):32-35, 50.

[4] 陈飞云.SH9611型气流烘丝机出口水分稳定性分析与控制[J].科技尚品,2016 (8):111-112.