谈叶片加料机散热器控制系统改进

摘要：SJ型叶片加料机的散热器采用全开或全闭方式进汽，瞬间冲击和受热不均易造成散热器损坏，增加维修成本；且加料机出口物料温度、水份波动较大，不能满足烟叶的生产工艺要求。为此，文章对SJ型加料机的散热器控制系统进行了改进，提高了产品工艺指标的控制精度，降低了散热器损坏造成的维修费用。

关键词：加料机；散热器；控制系统；改进

加料机位于烟片处理段，对切片回潮后的烟片进行处理，进一步地调整叶片的温度和含水率，以满足切丝工艺的要求；同时，按配方要求及用量比例，均匀地将配好的料液施加在叶片上[1]。

1SJ型加料机的结构、工作原理及工艺要求

SJ型加料机主要由进料室、出料室、机架、滚筒、循环热风及排潮系统、传动装置、机上管路、加料装置、机上布线等组成[2]。在这里只介绍其通过散热器的热风循环系统及其控制（见图1）。为循环利用后室的热风、蒸汽，在滚筒上方设置了圆形风管将前室和后室联接起来，由循环风机带动热空气、蒸汽在风管内流动。循环风管上装有温度传感器，用于检测及控制热风温度，在温度控制过程中要求出口温度波动范围在±5℃，出口水份的波动范围根据具体的烟叶工艺指标确定。设备的生产过程分为预热阶段、生产阶段、排料阶段和清洗阶段，这里只对预热和生产阶段散热器的工作过程做介绍。预热的目的是防止蒸汽在回潮筒内壁上骤冷凝结成水滴，导致烟片水份不均匀。在预热阶段中，主传动电机M1（滚筒）运行，循环风机M2工作于高速大风量状态，气动薄膜阀Q1接通，散热器加热空气，预热滚筒。其余各阀均截止，预热阶段无来料。预热时间为15～20min，滚筒温度达到50℃时，设备自动转到生产阶段。在此过程中，还要进行料液的预填充。在生产阶段，主传动电机M1运行，循环风机M2工作于低速小风量状态，气动薄膜阀Q1、Q2接通，蒸汽喷管、散热器均工作。

2存在的问题

1）控制散热器的气动薄膜截止阀在使用过程中是全开或全关的。在刚开机时散热器的薄膜截止阀打开，瞬间大量高压蒸气对散热器造成较大冲击。2）开机前散热器温度较低，在开机后气动薄膜截止阀打开，大量的高温蒸气进入，散热器内的冷凝水还未及时排除，散热器散热片因热胀冷缩而易发生崩裂。3）在生产过程中，因叶片加料机出口烟叶温度波动，需调节气动薄膜截止阀的开关，以控制叶片加料机筒体温度，保证烟叶温度。然而，动作过于频繁会造成蒸气对散热器的多次冲击。气动薄膜截止阀的突然开与关，会使出口水份和温度不稳定，影响工艺质量。由于气动薄膜截止阀只有开和关两种状态，没有蒸气流量的控制功能，因此不能及时自动控制散热器蒸气进入流量，致使蒸气进入散热器过多、过快，对散热器造成了冲击，缩短了散热器的使用寿命，影响了产品的工艺质量。

3解决措施

1）将原有的散热器控制阀由气动薄膜截止阀改为带电气定位器的气动薄膜调节阀[3]，使其具有连续的开度调节能力，减少蒸汽对管道的冲击破坏，稳定出口水份（见图2）。2）改进SJ型加料机散热器的控制系统程序，使其具有连续调节能力，具体过程是，预热开始时采用500s步进时间增加散热器薄膜调节阀开度，禁止PID调节器工作。程序控制预热开始计时，时间到达后，PID调节器开启自动控制，叶片加料机进入预热状态。当叶片加料机转入生产状态时，禁止PID调节器工作，固定阀门开度，并一直保持至生产结束[4]。叶片加料机筒体停机再次启动时，仍然有一个散热器预加热过程。叶片加料筒体未停机且处于预热或待机状态，投入PID以保持筒体温度。

4效果验证

此次对散热器控制系统的改进，杜绝了散热器被击穿的问题，提高了设备的稳定运转率，节约了维修资金，提高了叶片加料物料水分和温度的控制精度，保障了产品内在质量。

参考文献：

[1]谷朋阳,朱冬雪,褚红燕,等.基于散热器控制系统的仿真模拟研究[J].自动化与仪表,2018,33(9):15-18+22.

[2]覃光锋.散热器智能控制系统的设计[J].装备制造技术,2017(5):74-77.

[3]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京:中国轻工业出版社,2016.

[4]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社,2016.

作者：唐光雄 覃刚 郭伟 李林 冯宇 单位：四川中烟工业有限责任公司什邡卷烟厂