烘丝机干头干尾是指在生产过程中，一批物料中料头(开始进入烘丝机的部分)、料尾(生产结束留在烘丝机内部的部分) 水分较低的叶丝。本文是一篇机械设计论文范文，主要论述了解决烘丝机干头干尾的方法与实现。
[摘 要]在生产过程中产生的干头干尾，有时量较多，烟丝会对产品质量和成本消耗产生不良影响。通过对有关设备进行改动，增加HT叶丝回潮机打水装置，在烘丝机热风风管、加装自动定位风门并实验调整有关设备运行参数等，从而使每批烟的干头干尾数量由40Kg降至28Kg以下，减少了烟丝损耗，提高了产品质量。
[关键词]薄板烘丝机,干头干尾,产品质量
1 干头干尾烟丝对卷烟的不良影响
烘丝机干头干尾是指在生产过程中，一批物料中料头(开始进入烘丝机的部分)、料尾(生产结束留在烘丝机内部的部分) 水分较低的叶丝。在正常生产过程中烘丝机难免会产生干头干尾。在工艺生产过程中过干的烟丝容易破碎，耐加工性差，不能直接使用，造成在后续加工过程中产生不必要的浪费，增加生产成本;同时过干烟丝会造成卷烟的烟支空松，导致卷接后烟支的空虚头和端部落丝增加，影响卷烟产品质量。另外，过干烟丝也会影响卷烟吸味，使喉部有明显的干燥感，刺激性、杂气增加，香气、丰满程度、干净程度、回味等感官质量都会不同程度受到一定的影响。
目前公司的生产模式为小批量、多批次生产，每班生产3～4个牌号、5～8批烟丝，经统计每批产生的干头干尾约40Kg，每班将产生干头干尾200～320Kg。因此，有效地减少烘丝机干头干尾量对节约降耗、提高产品质量均有显著作用。
2 问题分析
为了弄清如何才能达到减少烘丝机干头干尾的目的，要先对烘丝段的设备选型和各设备的构造原理进行分析。
我公司烘丝段设备采用的是昆船公司生产的HT叶丝回潮机+薄板烘丝机的处理线。整个过程工作原理为经切丝机切后的叶丝通过HT的打水装置增温增湿，叶丝经过HT后温度达到85℃，水分达到23%左右，这样叶丝组织细胞内的水分达到了饱和状态;薄板烘丝机内部设有6块抄板，抄板是由薄板压制而成的，内部设有蛇形管道，通过旋转接头与外面的蒸汽管道连接通入蒸汽，使得抄板的温度达到150℃左右，另外设备的入口和出口处都设有蒸汽喷嘴，通过该喷嘴向筒内喷射蒸汽，一方面提高筒内工艺温度，一方面保证烟丝在烘烤过程中不至于过干。设备上的热风管道提供可循环利用的热风，来保证筒内温度的衡定，排潮系统负责将筒内多余的潮气和清杂气排到筒外，防止由于筒内潮气过剩造成的出口水分不稳定和烟的反味现象。通过以上各种设施使得设备的内部工艺温度保持在140℃左右，这样当叶丝通过烘丝机的时侯其组织细胞内的水分以近似爆炸的方式蒸发出来，从而达到烟丝膨胀定型的效果。在生产过程中一批物料开始进入烘丝机和生产结束时留在烘丝机内部的叶丝(料头、料尾) 流量要远小于正常过料时的叶丝流量，而含水率与正常生产时的叶丝水份相差不大。这就产生了物料少而受风干散失水分多的现象，所以会使得这两部分的叶丝水份散失较多，产生较干的烟丝。由以上对各设备原理及生产过程中的投料、结束这两个状态的分析得出，在进料、甩料时采用与正常生产时相同的设备参数进行生产必然导致叶丝水分过量散失，产生干头干尾。经过以上总体分析得出，要减少烘丝机干头干尾，可以从以下两方面着手：第一，提高料头料尾叶丝含水率，使烘后叶丝在散失大量水分后仍能保持规定的水分;第二，改变烘丝机料头料尾时的工艺参数，降低筒壁温度，提高烘丝机内部湿度，使叶丝水分散失降低。
3 解决措施
3.1 加装HT叶丝回潮机打水装置，提高料头料尾叶丝的含水率
首先为HT叶丝回潮机增加了打水装置，该装置结构是在HT加注蒸汽喷嘴的旁边增加了鸭嘴式喷水头，该装置为手动调节，当开始过料和一批物料结束时工人打开控制截门，喷头开始向HT隧道内打入自来水，这样通过对料头料尾施加自来水来提高料头、料尾的含水率，从而保证在烘丝工序中不会过干。在使用过程中发现自来水温度低叶丝不能充分吸收水分，造成加水效果不好，有时还会产生水渍烟，严重影响工艺质量。因此又加装了热交换器将自来水加热，这样改造后效果有了明显好转。但由于张家口市区水质较硬，热交换器使用不足一周便出现严重的结垢现象，不但影响热交换效率而且易堵塞管路。为解决这个问题最终参考润叶机的喷嘴结构，将HT打水装置改为由蒸汽引射自来水的形式向叶丝均匀打入水份，不但可以使水充分加热雾化，使加水效果进一步提高而且避免了水垢的影响。
通过加装HT叶丝回潮机打水装置，提高料头料尾叶丝含水率后，烘丝机干头干尾量显著减少，每批烟由40Kg下降至36Kg左右。
3.2 改造烘丝机热风及排潮系统
热风的主要作用是提供烘丝机的环境温度，当物料进入炉内后在高温环境下达到膨胀定型的效果，如果物料较少则会造成由于水分散失较大产生的过干现象，在烘丝机热风风管上加装自动定位风门。该风门通过采集烘丝机前面计量称有料、无料信号并经一定延时后自动控制风门动作至设定开启度保持一定时间来控制烘丝机料头料尾段热风及排潮风量，同时修改烘丝机现有的自控程序，降低烘丝机料头料尾段热风风机转速，使烘丝机料头料尾段降低炉温、提高炉内湿度。
改造完成后经多次调试，确定了最佳参数：热风风门开启度由正常生产状态下的90%下调为30%，热风风机转速 (以变频器频率表示)
由正常生产状态下的30Hz降低为10Hz，并经延时(3分钟) 后恢复，这样可使烘丝机干头干尾数量达到最少。经过以上改造干头干尾量由原来的每批36Kg降低到每批30Kg左右。
4 结论
上述改造全部完成后每批烘后叶丝干头干尾量由40Kg降至28Kg左右。以上改造共计需要投入约6万元，每批减少干头干尾12Kg，按叶丝单价30元/Kg计算，全年节约资金约97万元，取得了显著的经济效益，同时还提高了烘后叶丝质量及产品质量。
机械设计论文发表期刊推荐《机械设计与研究》创刊于1984年6月，由上海市机械工程学会、上海交通大学主办。1984-1987年4年内由上海交通大学出版社出版，每年6期，主编为黄步玉教授、编委会主任为沈珑教授。1989年起改由《机械设计与研究》杂志社出版，并增加了上海协昌有限公司为第3主办单位，主编为黄步玉教授、常务主编为邹慧君教授、编委会主任为谢绳武教授。1999年起第3主办单位改为上海港机有限公司。
