香料厨房定量加水与加香加料管路的改进

       作者：王永江
 摘 要：本文主要介绍了我厂香料厨房的定量控制设备和工艺流程,已经满足不了新品牌加工工艺的需要，在很多方面存在不足、达不到工艺要求。针对这种情况,为了适应加工名优品牌卷烟的需要，我们对制丝线工艺过程中，香料厨房定量加水和加香加料管路循环进行改进，从而保证了定量加水的准确度、提高了配料精度，同时降低了料液和香精的损耗,在保证生产工艺要求的同时,降低了原料成本, 更进一步提高了现场加香加料科学准确性。 
　　 关键词：加香加料 定量加水 管路循环 
　　 
　　 我厂制丝生产线整个过程有4个加香加料点，包括，梗丝加料、叶片加料、梗丝加香、混丝加香。这几个点都是由香料厨房集中控制的，香料厨房先将各品种原料在香料厨房配置好后，通过输送泵和管道输送到加香加料现场，再根据现场核子秤的流量信号进行加香加料的工作。我厂香料厨房是2000年安装的，很多需要定量控制的设备和工艺流程已经满足不了加工品牌新工艺的需要，在很多方面存在着不足。针对这种情况，对香料厨房的定量加水和加香加料管路循环进行了改进。 
　　 一、定量加水 
　　 1.工作原理 
　　 操作者在WINCC画面设定好加水量，进水罐后，罐体上方电磁阀得电导通，储水罐内的水由于压力作用进入指定罐内，当加水流量计到达所需的设定量后，关闭电磁阀，加水结束。 
　　 2.存在问题 
　　 原有设备的定量加水如图所示，由于在管道布局上，水压控制上有一定的缺陷，储水罐出水处在水罐上方，洗罐和定量加水用一个管路，造成水的压力不稳 ，加水量随之就会很不稳定。 
　　 我们对各个调制罐进行定量加水，然后把水接出来经过电子秤称重，进行对比，实验结果如下： 
　　 以上结果表明，目前的定量加水系统存在着问题，最大精度9.21%，最小精度2.28%，满足不了工艺上0.5%的精度要求.因此，操作人员不得不采用人工称水，再和定量的原料进行配制完成。 
　　 3.改进措施 
　　 改进的目的是为了稳住储水罐的水压，并保证定量加水和洗罐可以同时进行。通过无数次的实验和分析，如图所示，在原有储水罐的后方加了一个 40L的稳压罐，稳压灌进水口辟开出水口，并且进水口分布排列，大大的降低了进水对稳压罐内储备水的冲击。另外在定量加水的管路上安装了一台恒流稳压泵，定量加水开始后，W-2电磁阀得电导通，水先经过齿轮泵、流量计，流回稳压罐，以此来充满流量计，该动作10秒钟后结束，水再被恒流量的泵经过流量计打入灌内，泵的转速由PLC根据加水量进行精确的运算，K值运算和模拟量输出控制，加水结束后，依次延时关闭电磁阀和水泵，进而保证了定量加水的准确性。 
　　改造后的管路图： 
　　 用同样的方法进行定量加水的实验来验证改造的结果是否有效，实验结果如下： 
　　 由上述表格中我们看到,改造后定量加水精度最大值为0.40%，最小值为0.14%。得出结论：改造后定量加水系统的精度和稳定性有了很大的提高,满足了工艺上对定量加水精度0.5%的要求。 
　　 4.注意事项 
　　 开始定量加水时，操作者应注意观察稳压罐，保证稳压罐下水位开关一直有接通显示，上水位缺水系统应自动及时补水。 
　　 二、管路循环 
　　 1.加香加料管路循环工作原理 
　　 当料液，香精输送到现场罐后，由操作者在WINCC画面上点击叶片泵循环或混丝泵循环操作按钮，现场齿轮泵开始运转，同时电磁阀 Y1-5（如下图所示） 得电导通，料液或香精通过流量计到达喷嘴前三通球阀Y1-6，此动作1分钟后结束，1分钟的时间是根据料液从料箱到喷嘴前三通球阀所走的长度和流量计所设的充管流量计算出来的，以此来充满流量计，防止齿轮泵突然启动时产生气泡，另外当核子秤有流量信号时，也可以按比例及时加香加料。 
　　 2.存在问题 
　　 原有管路如图所示： 
　　喷嘴前三通球阀离喷嘴较远，造成生产开始后料液或香精不能及时喷到烟叶或烟丝上，影响了加料加香精度。另外，1分钟循环结束后，料液或香精由于自重回落，没有起到充满流量计的作用，流量计很容易产生振荡，造成加料加香精度很不稳定。现抽样15批烟叶的加香加料情况，如下表： 
　　改造前红梅（软白）叶片加料生产数据统计表： 
　　 我们从表中可以看出，加料加香系统的精度很不稳定，有时超出了工艺上对加料系统1%、加香系统0.5%的精度要求,同时管路的损耗量也很大。 
　　 3.改进措施 
　　 改进的目的是为了提高流量计的加料加香精度。经过无数次的分析和实验，如图所示： 
　　 我们将现场三通球阀Y1-6的前方再加一个电磁阀Y1-7，Y1-7紧贴在喷嘴后方的软管处，这个位置比以前Y1-6阀的位置前挪了一米左右，在很大程度上降低了吹扫时对料液的损耗。同时我们对吹扫程序也进行了改动，原来的吹扫由三通阀Y1-6直接返回香料厨房，改进后，吹扫时三通球阀Y1-7延时变向，压缩空气分别依次吹向滚筒、料箱，最后将所有余料吹回香料厨房，并且在压缩空气吹扫到还剩下3M10S时整个吹扫程序有30S的停止时间（如梯形图所示），这时被吹到管路死角的料液再自流回来，30S后压缩空气重新启动，这样可以将管道内少部分残留料液或香精彻底吹走，并将充管管路所残留的料液吹回料箱，以防止和下一批料液或香精产生混料现象。另外管路循环信号改进后与烟叶、烟丝流量信号锁在一起，进行无限循环，不受时间控制。当核子秤有流量信号时且大于等于10公斤的瞬时流量（如循环程序梯形图所示，图中M218.0和M218.2为出料指示,DB210.DBX0.1为循环按钮,M251.2为料吹扫信号,"XYPSPEED1"为核子秤延时后的瞬时流量）三通球阀便得电换向，开始加料或加香工作。我们将改进后生产的烟叶烟丝加料加香情况提取了几批作为实验数据,并作了与改造前的比较图表，如(表六)所示： 
　　 由上表可以看出,改进后的管路循环在很大程度上提高了流量计的精度和稳定性.现从我们抽取的15批烟叶烟丝来看,其中改造前叶片加料平均精度为0.6864%，改造后为0.1793%,比改前提高了0.5071%的精准度;改造前叶丝加香平均精度为0.5876%，改造后为0.2993%,比改前提高了0.2883%的精准度。此次改进不仅满足了9000质量体系文件中对加料精度1%、加香精度0.5%的要求，同时也降低了管路的损耗，我们对改造前和改造后的生产数据做了一下对比的计算，其中料液月平均损耗量降低了130多公斤,为企业节约了成本 ,提高了经济效益。 
　　 4.注意事项 
　　 4.1操作者将料输送到现场必须等到料箱充满后才可启动循环，以防止空管循环产生气泡。 
　　 4.2操作者应掌握现场的生产时间，以避免齿轮泵长时间循环。 
　　 三、结论 
　　 香料厨房定量加水和加香加料管路循环的改进，不仅保证了定量加水的准确性，同时也降低了料液和香精的损耗，提高了流量计的加料加香精度，从而提高了烟丝的质量，满足了加工名优品牌卷烟的需要。 

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中国化工贸易杂志社编辑部

2019-07-22