摘要：在卷烟制丝生产过程当中，洗梗工序作为梗线第一道控制工序，洗梗机水温合格率对后续梗丝质量产生重大影响。通过对什邡卷烟厂洗梗工序进行数据统计发现合格率仅为55.02%，低于管控要求80%。随后对洗梗机进行分析和试验找到了问题所在：一水箱加热方式设计缺陷；二水位检测仪器能力不足；三水温控制程序不完善。然后对这三个方面进行逐一优化改进，将温度波动控制从之前的53℃~57℃之间，提高到54.5℃~55.5℃之间，洗梗机水温合格率达92.09%，满足管控要求。
关键词：洗梗工序；合格率；加热方式；检测仪器；控制程序
随着卷烟厂管控模式的进一步升级，卷烟优质优产工作要求进一步提升，洗梗工序作为梗线第一道控制工序,洗梗机水温合格率对后续梗丝质量产生重大影响。 目前我厂的洗梗机型号为YSG-8AF型全自动洗梗机，该设备2003年投入使用，使用年限较长，其水位控制系统以及水温控制系统能力不能满足现行质量管控要求。因此,决定对洗梗机进行改进。
一、洗梗机工作原理概述
（一）概述
YSG-8AF型洗梗机生产能力2200Kg/h，主要用途清除烟梗中夹杂的灰尘和非烟物质，同时提升烟梗的温度和湿度，便于为后段工序提供高质量的原料，并可明显提升切梗丝机尤其是切刀的使用寿命和切丝质量[1]。
（二）原理
该设备利用40~60℃的循环热水冲击烟梗，在网带输送机翻滚流动，冲洗干净烟梗表面的灰尘和泥沙等物质，并对烟梗中夹杂的小石子、金属等非烟杂物，并使烟梗在热水中增温增湿，满足后段工序指标要求[2]。其中水位控制系统检测到水位降低后，自动补充新的冷水，而当冷水加入后，水箱温度降低，这时水温控制系统发挥作用，向水箱内通入饱和蒸汽提升水温，当温度满足工艺要求后，停止加热，反复循环。
（三）结构
该设备由水箱、网带输送机、蒸汽系统、水位控制系统、水温控制系统、余水排放装置等组成。
二、问题陈述
通过统计生产数据得到2017年9月洗梗机生产水温控制合格率如图1(批次合格率=
×100%)：
图1： 洗梗机水温合格率
2017年9月洗梗机水温平均合格率低仅为55.02%。
三、原因分析
通过对洗梗工序进行分析、现场调查及实验找出问题所在,洗梗机水温控制合格率偏低主要原因分为三点。
（一）水箱加热方式设计缺陷
洗梗机水温控制系统原理：蒸汽通过镂空金属管路直接喷射入水中，冲击过大,震动非常剧烈,水箱抖动严重,导致水箱漏水情况频发0.75次/月，导致润梗质量下降，直接影响水温均匀性。
图2：洗梗机水箱加热蒸汽喷射装置
（二）水位检测仪器能力不足
由于洗梗机用水量较大，需要频繁补水，且注水时水面波动大，图3为洗梗工序浮球液位检测方式，由于其检测精度较低，易出现水垢导致检测装置卡死，而造成液位检测失效，引起水温控制波动大。
图3：浮球液位检测
（三）水温控制程序不完善
洗梗机水温设定为55℃，当铂电阻检测到温度达到55℃后，停止加入蒸汽，但是温度检测元件具有一定的滞后性，因此实际生产过程中水温则在53~57℃之间波动，温度控制过程有明显的滞后性。
四、改进措施
针对以上三个方面的问题，分别提出改进措施并进行跟踪验证。
（一）水箱加热方式设计缺陷
现在洗梗机新加了蒸汽喷射器,它是一种低噪音，将蒸汽直接喷入热水或制程液体箱中，喷射器吸入冷的液体并在喷嘴内与蒸汽混合，然后加热液体均匀的分布在整个箱体中。工作时利用文丘里原理，蒸汽的喷射器将液体从环形孔吸入，混合，再将加热后的热水喷入水箱中[3]。喷射器引起的循环确保了充分的混合，避免了温度分层差异。
（二）水位检测仪器能力不足
将原来浮球液位检测更换为音叉开关液位检测。音叉开关液位检测的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动[4]。当音叉液位开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉液位开关的这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号。音叉液位开关无活动部件，因此无须维护和调整。
（三）水温控制程序不完善
将程序中达到设定温度后关闭阀门改为提前到小于设定温度0.75℃关闭，以消除铂电阻对温度提升的滞后，并且提高了打开阀门的温度的阈值，减少蒸汽加热的时间，从而减小水温的热惯性。
结束语
综上所述，通过对洗梗机系统的进行改进，将温度波动控制从之前的53℃~57℃之间，提高到54.5℃~55.5℃之间，洗梗工序的合格率达到92.09%，达到管控目标80%。
参考文献:
[1]张建超,张磊,王进安,刘勇刚.洗梗工序过程质量控制改造研究与分析[J].山东工业技术,2017(16):254-255.
[2]王玉,余艳伟,彭杨.水槽式回潮机温度精准控制系统优化设计[J].自动化应用,2016(05):52-53+55.
[3]姚志超,范伟,肖一博,张胜利,王德吉.水槽式烟梗回潮机温度精准控制系统的设计[J].烟草科技,2015,48(05):94-97.
[4]鲁中甫.改造洗梗机水温加热系统[J].科技创新导报,2014,11(26):84-85.
姓名：姜黎明
出生年月：1986.11
籍贯：重庆璧山
学历：硕士研究生
主要研究方向或所学专业：控制工程
工作单位或就读院校：四川中烟工业有限责任公司什邡卷烟厂
论文作者:姜黎明,刘智平,汪平,杨遵伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/24
标签：水温论文; 音叉论文; 工序论文; 合格率论文; 水箱论文; 温度论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2019年第12期论文;