摘要：滤棒成型机拆除接收鼓轮负压风机，采用集中风力供给系统。
关键词：KDF3 KDF2 滤棒成型机组集中除尘系统
近年来随着社会经济的发展，卷烟市场的竞争越发激烈，消费者对于产品的要求也越来越高。如何提高企业的核心竞争力，扩大市场占有率，开创营销工作的新局面成为卷烟厂需要面对的重大课题。某卷烟厂现有KDF2和KDF3两种滤棒成型机组，为满足生产的需要，提高设备的使用寿命，就需要对现有的设备进行技术改造，配置与机型相配套的集中风力供给和除尘系统。本文通过对机型详细的研究分析，在对设备在正常运行状态下的工艺参数的实际测算的基础上，设计出了符合厂方需要的滤棒成型机组集中风力供给和除尘系统。
1 滤棒成型机组接收鼓轮的工作原理
滤棒成型机组是卷烟厂生产过滤嘴棒设备。香烟口感和对烟气中有害物质的过滤的程度取决于过滤嘴棒质量的优劣，生产设备的运行状态直接影响着过滤嘴棒质量。以KDF2机组为例，KDF2滤棒成型机组通过二次开松、增塑剂添加、卷制成形、刀盘切断和排列装盘的过程生产滤棒。机组结构由开松机AF2、成型机KDF2和装盘机HCF-80三个单元组成。滤棒成型机的右机座安装了负压风机，左机座上安装了三通风管，为整个机器提供吸气气源的供给。滤棒成型机组运作时右机座的负压风机产生的负压使得进入过滤袋的空气得到净化，分三路进入左侧的通风管。
2 滤棒成型机组集中风力供给和除尘系统的工作原理
卷烟厂由于其特殊的加工工艺，在整个生产过程中，不可避免地会产生粉尘，我国部分卷烟厂为减少投资成本，往往会忽略原烟的处理工艺，导致后续工段的粉尘散发量的增加;有些企业将经过处理的空气直接排放到车间外部，影响了车间的环境。卷烟厂要想不断变强就要优化结构、改善品种质量、增强产业配套能力、淘汰落后产能，认真开展精益工艺质量研究，加强辅料工艺质量参数合格率验证优化工作，确保产品质量的稳定性和可靠性。KDF2和KDF3是我国现阶段卷烟加工厂企业嘴棒生产的主要机型。通过研究发现，纤维滤棒的产品质量和材料消耗直接影响下道工序卷烟机的烟支质量和企业的消耗成本指标。通风除尘系统由高压离心风机、除尘器、除尘管道、控制阀门、电控装置等组成，高压离心风机作为风力供给、除尘的动力源，对于系统正常运行起着重要作用。系统风机的计算选型，必须以滤棒成型机组接收鼓轮原风机的风量和负压工艺参数为基础，再计入系统管道、管件、除尘器、消声器的风阻和漏风量，算得系统风量和负压的数值，并根据计算结果选择合适的风机。
3 现有滤棒成型机组接收鼓轮负压风机的工艺参数
该厂目前拥有两种滤棒成型机：KDF2和KDF3。KDF2机型生产能力为400m/min，KDF3机型生产能力为600m/min（两种机型接收鼓轮负压风机的风量与负压情况见下表）。KDF2机型设备产量不稳定，生产出的滤棒吸阻、硬度不稳定，数值飘移过大，造成不合格产品增多。为提高嘴棒质量，降低设备停机次数，减少纤维丝束的消耗，我们需要对KDF2进行改造。随着厂家的发展，KDF2 机型势必会被更为先进的KDF3或者KDF4机型所取代。因此在改造通风除尘的设计时就必须要考虑机型更新换代的问题。KDF2机型除了装有1台高压离心大风机作为通风除尘的主要设备之外，每个机组还另外安装了2台高压离心小风机，负责集中除尘。为了提高滤棒质量，使该系统工作更稳定、可靠，需要对KDF2机型进行改造。将卷机组上原配的单机除尘器和2台小的高压离心小风机拆除掉，使主机上的那台大的高压离心大风机作为风力供给和除尘的动力源。安装风压平衡器，设置独立配置的双循环冷却系统，提高滤棒成型效果，降低机组整体温升。通过对设备正常运行状态时的实际测量，并记录设备的工艺参数为通风除尘实验的进行提供数据支撑。
4 实验详情
实验器材：卷烟机PT70VE 风机、TESTO512风压风量测试仪、电流表。
测试数据：第一次：电机转速2915r/min，电机实测电流5.3A;第二次：电机转速2915r/min，电机实测电流5.9A，实测管道内风压8840Pa。电机皮带轮尺寸180mm，机皮带轮尺寸90mm。
计算结果：主轴转速n=6100r/min时，流量Q取值1260m3/h，全压P取值9338Pa实测主轴转速n1=2915
×180/90=5830r/min，计算流量1Q/Q1=n/n1→Q/Q1=6100/
5830→Q1=1260×5830/6100=1204m3/h计算全压P1P/
P1=n2/n12→9338/P1=61002/58302→P1=9338×58302/
61002=8530Pa。
实验结论：常规的除尘系统受生产工艺设备运行情况变化的影响较大，过滤过程只发生在表面，对人体危害最大的小于5微米的颗料不能有效去除，对烟气中水分的去除效果也不理想。经过多次实验得知，对滤棒成型机组的改造，使得系统稳定运行，能耗可节约15%左右，能够有效地确保环保达标排放率，改善了周围环境，大大除低环保设备增加所带来的运行、管理费用。
5 系统设计和设备选型
工艺参数：
接收鼓轮到位的风量与负压9000Pa 1200m3/h
系统风量计算：
Q=1200×8×1.1=10560m3/h
系统负压计算：
ΔP=（9000+1500+500+1500）×1.1=13750Pa
其中：除尘器阻力1500Pa;消声器阻力500Pa;管道阻力1500Pa。根据系统风量和负压，确定风机选型为DZ10-20No8aD，风机功率75kW，风机风量11639m3/h，风机全压16584Pa，电机型号Y280S-2。除尘器选型为DLM3/5/12高效布袋除尘器，最大过滤风速为1.35m/s。
6 改造效果
①改造后解决了粉尘污染的问题，改善了车间工作环境效果，提高了滤棒产品质量。改造前通风效果不好，空气质量不达标，能耗高，改造后滤棒吸阻、硬度明显得到了稳定，能耗降低，空气质量明显好转;
②对滤棒成型机组集中通风除尘系统的設计改造，大大降低了设备小停车，满足了国家规定的粉尘排放要求，减少了车间二次扬尘和废热，降低了车间噪音，改善了作业环境，减少了跑条长度，从而降低了消耗，间接降低了成本。改造后系统的自动化程度高，调节性、可靠性和稳定性强，有利于合理风力参数的确定，大大降低了运行费用和产品成本，经济效益显著。
总之，要保证良好的通风除尘效果，就需要积极地采用先进的除尘工艺和除尘系统，选择性能优良的除尘设备。滤棒成型机组集中风力和除尘系统的改进实现了滤棒成型机组与滤棒存储固化设备、滤棒发射与接收装置联接，实现卷烟企业自动化生产线，提高了除尘效果，减少了通风除尘的能耗，将为公司和卷烟企业带来新的经济增长点和良好的效益。卷烟厂要不断引进国内一流、国际先进的设备和技术，提高了产品的科技含量，不断稳定和提高产品质量，同时提高劳动生产率，改善劳动环境，优化生产现场，为企业的健康持续发展提供技术支持。
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