Machinery & Equipmemt
︱350︱2016年11期 SQ37负压除尘系统风选装置的设计与制造 叶思聪 江 翀
浙江中烟工业有限责任公司宁波卷烟厂，浙江 宁波 315000
摘要：SQ37切丝机有一个负压系统，吸走生产过程中产生的金属粉末、砂轮灰、烟丝粉末等。负压系统堵塞使这些粉末不能得到清理，一部分掉落在烟丝中，另一部分残留在切丝机内部，结成块状堵住吸灰箱，造成金刚石修整器无法正常工作，使砂轮得不到修整而影响刀片的锋利程度，进一步影响切丝的产品质量。本课题通过对SQ37切丝机负压系统的结构改造，彻底解决负压系统堵塞现象，从而保障了切丝机的正常运行，对制丝流水线的稳定生产具有重要的意义。 关键词：负压管路；堵塞；风选；除杂
中图分类号：S612 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）11-0350-02
1 概述 SQ3系列切丝机是制丝设备中的关键设备之一，它将经过润叶处理后的烟叶进行切削，使之成为符合质量要求的烟丝的机械设备。如图1.所示，其原理是：具有一定流量的松散物料经送料装置进入一
个由上、下输送排链构成的楔形通道，当料位高于低位光电管控制高度时，上、下排链运动输送并挤压物料，使其逐步形成结构紧密的“烟饼”，并送至通道小端的矩形刀门处。主电机通过同步齿形带驱动刀辊沿刀门旋转，刀辊转速和排链转速由PLC 控制保持严格的比例运行。刀辊上的8把刀分别由推刀装置作连续的定量进给，并由磨刀器往复
磨砺，形成一个规定直径的、刃口锋利的切削圆柱体，将从刀门连续送出的“烟饼”切成所要求宽度的烟丝，从落料斗送出。 图1 SQ3系列切丝原理图 切丝机切后烟丝质量标准主要为：（1）切丝宽度达到规定要求，且粗细均匀一致。（2）烟丝泽鲜明，经过切丝后泽不转深，造碎小。（3）烟丝蓬松、弹性好。宽度适中的烟丝，有较好的填充能力，烟丝的填充密度适当、均匀，卷成的烟支外形比较饱满，切口平齐，烟支燃烧时能充分发挥烟草的香气和吸位较好的特性，所以烟丝的宽度对卷烟的质量、填充能力、造碎率有直接的影响，能明显地反映出它的工艺特性和经济效果。 2 现状 切丝机在高速运转时，刀片由于不断切削，需用砂轮对刀片进行磨削，而砂轮也需要用金刚石不断修整来保证砂轮磨削位置，从而保证刀片与刀门的间隙为一定值。在休整过程中，会产生金属粉末与砂轮灰混合物，以及烟油烟丝混合物等，而SQ 系列的切丝机带有一个负压系统，它负责吸走生产过程中产生的金属粉末、砂轮灰、
烟丝粉末等所有废弃物。当负压系统吸入块状粉末混合物时，没有得到及时的清理，将会造成风管的堵塞，影响负压系统的正常工作，导致回收箱中杂物无法及时的被吸走，由于刀辊的高速运转，这将直接影响砂轮修磨机构的正常运转，从而影响刀片的锋利程度，进一步影响切丝质量，造成烟丝质量不合格。 3 方案设计 3.1 分析问题 初步分析后，确定可能影响风管堵塞原因有：生产前保养不到位，
负压系统清理不及时，切丝机负压管路系统不合理，烟叶来料水分、温度，负压系统压力、操作方法不规范等几个方面。因此，针对以上几个因素，进行分析研究。
3.1.1 生产前保养不到位
通过生产前不定时检查，生产前保养达到作业指导书标准，故排除此原因。 3.1.2 负压箱清理不及时 通过生产前不定时检查，负压箱清理达到作业指导书标准，故
排除此原因。
3.1.3 来料水分温度、负压系统压力
经定期检查，发现来料水分和温度均正常，而且由于工艺要求和厂部设备限制，负压系统的总压力无法改变。因此，排除此原因。 3.1.4 切丝机负压管路系统
负压系统管路的。通过现场检查负压风管，发现其内部如图位置积留许多烟末、砂轮灰、金属碎末以及混合物，时间越长，滞留越多，具体情况。
由于被负压系统吸入的部分金属粉末、砂轮灰、烟丝块状物体积较大，负压无法吸走，附堵在管路上一定时间后风管便会导致堵塞。风管堵塞后，由于其结构特性，对其清理工作难度较大，往往
需要高空作业。
烟饼3.2 设计方案
考虑设计一个风选装置。具体办法是，通过设计一个风选箱，
将负压风管安装在箱体的上方，当金属粉末、砂轮碎末因负压吸入
风选箱时，体积较小烟末被吸入负压风管内，而体积较大的杂质掉
入储物斗中，即对金属粉末、砂轮碎末和烟丝粉末进行风选，从而
解决负压风管堵塞的现象。
3.2.1 理论分析
在设计风选箱前，需要了解刀具颗粒和砂轮颗粒的临界悬浮速度，根据对堵塞后杂物进行统计和测量，我们选择较为典型的质量约为1.5g 左右的大块颗粒作为研究对象。 在含有颗粒和流体的垂直系统中，当流体以小于固体自由沉降速度向上运动时，固体将下降。如果流体以大于固体的自由沉降速度向上运动时，则固体将上升{而当流体等于固体自由沉降速度向上运动时．固体将处在一个水平上呈摆动状态．此时流体的速度称为该固体颗粒的自由悬浮速度，以下简称悬浮速度。显然．悬浮速度与沉降速度在数值上是相等的，方向相反。 因此，根据颗粒受力分析，流体对物料阻力与物料在流体中重力相等，即Fg=Fb+Ft
式中：Fg-重力 Fb-浮力 Ft-阻力 其中：Fg=mg Fb=m/ρs*ρfg Ft=1/2(CAρfVt^2) 由此可得物料最终的临界速度为 （1） 式中 Vt -物料的临界速度； M -物料的质量；取1.5g ρs -物料的密度；砂轮颗粒3.2g/cm^3 金属颗粒12g/cm^3 ρf -流体的密度；取空气密度1.29kg/m^3 A -垂直于流体流动方向的颗粒投影面积；待求 C -阻力系数 根据砂轮材料的经验曲线取
0.1 由于杂物是不规则物料，因此需要换算成当量球体，公式为 （2）风分箱设计 1）负压软管直径设计
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