刘亦坚（河南中烟工业有限责任公司洛阳卷烟厂　河南洛阳）

卷烟厂卷接机旋转吸附分离装置

刘亦坚
（河南中烟工业有限责任公司洛阳卷烟厂河南洛阳）

开发卷烟厂卷接机旋转吸附分离装置，实现卷接机流失烟丝回收再利用。通过使用测试，各项指标均达到卷烟工艺质量标准，具有一定推广价值。

卷烟设备卷接机烟丝输送分离装置

卷接机生产烟支时，烟丝输送和卷接利用大量负压和压缩空气，由于烟丝靠负压输送及卷接机自身机构特性，不可避免会流失部分烟丝。一般行业内流失的烟丝和烟灰均被当作废料处理，造成大量原料浪费。洛阳卷烟厂经过调研，开发出一款卷接机旋转吸附分离装置（以下简称卷接机分离装置），该装置可安装于不同机型卷接机，并可实现烟丝回收再利用。

一、卷接机分离装置原理

目前，国内卷烟厂主要以Protos和Passim两大类型卷接机为主，烟丝卷接过程中，需要清除掉烟丝中的烟末和烟灰。由于烟丝形状特点，烟丝经过负压吸风及吸丝带的高速输送，含有烟末的烟丝在生产过程中很容易产生造碎。基于这些特点，烟丝卷接时，利用高强度负压（一般情况下，负压值P1可达约10 kPa），管道内径为D1=156 mm，强大负压也会吸走部分烟丝。针对烟丝流失原因，在烟丝流失的后端除尘管道添加旋转吸附分离装置，通过旋转吸附再分离，将除尘管道中烟丝进行分离。将旋转体分为吸附分离腔和下料腔两个腔室，烟丝随卷接机负压进入吸附分离腔中，均匀附在旋转体的钢丝网上，烟灰体积微小，通过网孔被重新排放到原除尘管道，达到分离目的。吸附的烟丝通过旋转机构转移至下料腔中，通过特殊的结构设计及压力消除，将回收的烟丝回收到卷接机回收装置上表面，此时回收的烟丝不易被再次吸走，实现再利用。

二、卷接机分离装置主要组成（图1）

1.旋转体吸附分离

（1）旋转体扭矩选定。通过现场实践的积累及计算，选择24 V、75 W直流电机，电机体积小、输出扭矩大。经过变速箱，电机输出扭矩达到7.6 N·m。在结构件设计中，通过应力源分析，转动结构件应力均＞7.6 N·m，当设备出现堵塞时，电机通过控制器保护，实现PLC控制，切断电源，保护设备。

（2）旋转支点设计。主要是选择轴承型号，烟丝含有大量烟灰和焦油，通过实践，选用DDUCM密封盖轴承，保证设备可连续运行。

图1　卷接机分离装置示意图

（3）旋转体的结构。旋转体设计时选用骨架结构，其通孔有效率为η2，结构必须保证既能阻击烟丝，又能分离烟灰，同时不能影响卷接机负压。按照国家香烟烟丝使用规定（以28目钢丝网孔为筛选标准），经过多次试验，最终选用18目钢丝网，其出孔有效率为η1，旋转体直径D2，3/8的面积给分离使用，5/8面积保证管道负压不受影响。通过计算，可得吸风安全系数ω1=5η1× η2×D22/（8D12），设计安全系数达到1.37，确保设备旋转吸附时，不影响卷接机正常工作。

2.下料

下料设计主要考虑烟丝下落时，由于旋转体和下料腔的间隙内存在负压，烟丝下落会受到影响，为此做出如下方案：①在下料位置设计泄压口，通过外部空气补偿，消除负压值；②选用一些软材料，减小旋转体和下料腔的面积S1；③使用压缩空气，消除负压值，选用的压缩空气压力值P2为2 bar，压力管内径D3，吹料安全系数ω2=πP2×D32/（4P1×S1），通过计算，目前安全系数达到2。在确保设备正常运行情况下，为节约压缩空气，再调小P2值，通过多方努力，目前使用的压缩空气P2已降到0.6 bar。

3.在线利用的设计

管道设计选用主次管道，一方面是适应卷接机安装下料位置，主次管道的开启关闭使用电磁阀控制，当设备正常工作时，通过旋转吸附分离装置的阀门开启，主管道上的阀门关闭，回收设备正常工作；反之，当设备出现故障时，阀门反向，次管道开通，可确保回收装置不影响卷接机的正常工作；下料采用透明的管道，可清楚地观察烟丝回收状况。

表1　6#卷接机生产卷烟记录

三、卷接机分离装置测试

（1）回收烟丝重量测试。设备运行正常时，断开下料透明管，测试回收的卷烟烟丝重量，连续测试3个白班，每个班随机取样回收烟丝2次，每次取样60 min。洛阳卷烟厂6#卷接机生产卷烟记录见表1。

（2）端部落丝量及含末率测试。设备开启和关闭时，分别取样，测试香烟端部落丝量及含末率。

（3）香烟工艺质量指标测试。设备开启关闭时，测试香烟工艺质量指标。

四、使用效果

表2　香烟端部落丝量及含末率

表3　香烟工艺质量指标

目前卷接机分离装置已在洛阳卷烟厂6#卷烟机（Passim卷接机）安装使用近1年，使用效果良好，回收烟丝量平均约1.5 kg/h，每年可节约烟丝成本达90.7万元（烟丝70元/kg），可生产香烟1800万支，当年即回收投资成本。通过分析测试数据，回收装置对烟丝品质无影响，卷烟端部落丝量、含末率、质量标偏、圆周标偏、通风标偏、吸阻标偏和硬度标偏等指标均达到卷烟工艺质量标准。卷接机分离装置可节约原料，经济效益高，适合不同类型卷接机使用，具有良好市场推广价值。

〔编辑凌瑞〕

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