新型节能型卧式打叶机的设计开题报告.doc

新型节能型卧式打叶机设备的研究开发李艳华张俊荣（昆明船舶设备集团有限公司技术中心昆明市东郊昆船工业区401大楼650236）【摘要】本文通过对近年几种形式的卧式打叶机进行剖析，结合当前国家的有关节能降耗政策。介绍了昆船公司开发研制节能型卧式打叶机样机和在山东潍坊惠丰烟叶复烤有限公司进行工业性试验的全过程。通过对整个开发试验数据的分析、总结，确定了适应于中国国内复烤厂如何降低生产成本、如何为国家减少生产耗电量的新型卧式打叶机的发展思路，为今后的卧式打叶机设备的开发提供了新的研究基础。关键词：打叶复烤节能降耗改造研究开发一、前言先进的打叶复烤工艺技术与设备，一直是国内外烟草行业、烟机制造业研究开发的课题。进入新世纪以来，国家对各项能源的合理利用制定了相关的规定，大力提倡节约用电，降低消耗，国家烟草专卖局对复烤厂的改造或新增设备均有较高的要求，不仅从生产质量上、生产能力上进行要求，也从节约能源，减少投资进行考核。因此目前世界各国在研究打叶复烤工艺技术时，已经从传统的单纯研究提高大、中片率等的打叶指标，转向在保证打叶指标不下降的前提下如何降低生产成本（包括生产耗电及设备土建资金），提高烟叶的利用率，如何利于今后复烤厂的改造，并从环保上如何降低生产噪音方面发展。二、主要研究内容1.研究适合中国国情的国产化节能卧式打叶机的技术原理及生产工艺，并在国内进行示范。随着社会的不断发展,卷烟生产由最初的个体手工作坊发展到当今工业化大规模的自动化生产，同样烟叶的叶、梗分离工序也随之由手工抽梗发展到机械抽梗，再发展到今天的全自动打叶机。打叶机作为叶、梗分离的机械设备，已有几十年的发展历史，国际上在五十年代已开始使用打叶机。到六十年代，打叶机在一些先进国家得到较广泛的应用，首先应用于卷烟厂，并随着打叶复烤技术的推广，转向复烤厂。自从八十年代开始，随着技术进步和对打叶机各项参数要求的提高，打叶机的性能等得到迅速提高，其应用也更加广泛和普及。目前的打叶机可分为三大类：立式打叶机、卧式打叶机、综合式打叶机。从打叶复烤技术发展看，国内外基本上无太大变化，仍采用“柔打细分”技术，对烟叶进行多级打叶、多级风分，对以上几种类型的打叶机进行比较、优化，如何使工艺设备配置更为合理，在保证工艺技术指标稳定的前提下，开发出先进可靠的设备，既降低设备的生产成本，较低生产噪音，并可大大缩短设备的占地面积，降低设备的使用要求，并通过试验分析，确定最佳工艺条件，优化工艺参数，是今后研究的主要内容。2.开发研制6000kg/h生产能力的新型卧式打叶复烤设备成套试验样机和工业性试验样机，完成工业性试验后，推广应用并开发系列化产品。我们首先以额定生产能力为6000kg/h的节能型卧式打叶机作为研究课题及工业性试验样机对象，在对此试验样机总结及改进的基础上，逐步开发生产能力为9000kg/h、12000kg/h的系列化产品。以下内容均以6000kg/h的节能型卧式打叶机为研究对象。新型6000kg/h节能型卧式打叶机的基本组成烟叶96"96"96×3"96×3"96"96"刮板喂料机仓式喂料机分料器打叶器风分器风分器96"96"96"96"72"72"风分器风分器风分器打叶器风分器风分器回梗72"72"72"72"72"60"风分器打叶器风分器风分器打叶器风分器3.研究如何缩短打叶机设备长度和降低打叶机整机耗电量。原有打叶设备中，各级打叶装置与风分系统之间、风分系统之间的物料输送均采用风力输送，所需风机数量较多，能耗高，增加了运行成本，由于采用风送管道方式，增加了设备与设备之间的距离，且烟叶在输送时与管道摩擦，形成部分造碎，水份与温度在循环风力的影响下会有所下降，不利于下级风分及打叶，为此在节能型卧式打叶机需改变原有的风送及风分方式，各级打叶装置与风分器之间的物料输送采用带式输送机连接，风分器与风分器之间采用直接相接方式，取消原有的风送风机及风送管道，这样一来，即可大大缩短整线设备长度，又可减少原有风送风机造成的能耗。4.研究缩短打叶机设备长度和降低打叶机整机耗电量后，风分器的运行原理、结构组成，以及如何保证风分单元的风分效率。新型风分器运用负压风对烟叶进行充分风选，较原风分器从外形、结构、风分原理均进行了变动，以达到满意的风分效果，并保证风分器之间的连接，满足整线的长度要求；风分器内部的输送网带结构采用铰接连接方式，其输送角度25°,在输送网带两侧的壳体上留足够的开门位置利于网板的观察及更换；另外由于风分器只采用了一级抛叶辊，较原有风分器减少了一级抛叶辊，为保证风分器的风分效率不受影响，需将抛叶辊转速由原来的640r/min提高到960r/min，既防止由于流量大后造成的堵料，又可给烟叶更大的抛料惯性，提高风分精度，且抛叶辊转速采用了变频调速,在抛叶辊扫条上增加刮板硬边，增强了抛叶的惯性，获得较好的风分效果，并在风分器抛叶部分增加了调整机构，可实现大角度调整抛叶角度及适当补风功能；此种结构较原风分器减少了一级抛叶装置，可有效的减少烟叶在加工过程中造碎，利于烟叶的充分利用，可提高一个百分点以上的出片率；由于风分器与风分器之间采用直接相接方式，距离较小，为了便于今后的检修和保养，应将风分器的输送网带做成可拆卸式，见图1、图2。为了研究风力在整个输送网带上的均匀性，提供了两种不同的进风方式进行试验比较，见图1、图2。图1图25.新型节能型卧式打叶机与原卧式打叶机主要经济技术指标的对比分析研究。新型节能型卧式打叶机的研究应首先保证各项打叶指标较原有打叶机不下降，甚至有所提高，如下：a.大片率（大于25.4mm的叶片）：56%；b.大中片率(大于12.7mm的叶片)：88%；c.叶中含梗率（梗径大于1.5mm）：2.5%；d.梗中含叶率：1.5%；e.长梗率（长度大于20mm的梗）：80%；f.碎片率（小于1/8的叶片）：0.5%；g.打叶后叶中含粗梗率（梗径2.38mm）0.5%；h.打叶后的出叶率较标准卧式打叶机提高1%以上。新型打叶机较原卧式打叶机在整线配置、整线外形、耗能指标、各单机结构上均有较大改变，具备以下优点：原AW9798型6000kg/h卧式打叶机与新型节能6000kg/h打叶机比较原AW97型6000kg/h卧式打叶机新型节能型6000kg/h打叶机设备总长93米左右60米左右装机容量1200kW左右848kW左右(节能32%)风机数量4546台2324台落叶器数量24台13台输送方式风管输送（需80吨）皮带输送出料方式单独配振筛或振槽合并在风分器内皮带出料，减少占地整线电机数量130台89台6.研究如何避免落料器偏料、堵料问题。为避免落料器在运行由于流量或水份温度的不均匀，而造成的烟叶偏料或堵料，需对落叶器进行了改进设计，落料器筛鼓内结构采用增加环形隔板方式（见图3），利于均风，可将风机的风力均匀的分布在整个落料器筛鼓长度上，有效的防止了偏料现象；在节能型卧式打叶机中，合格烟叶的出料方式采用带式输送机输出，落料器直接与带式输送机相连，由于落料器采用十字门气锁方式落料，会与带式输送机形成负压区，导致出料不畅，形成堵料，对此在与落料器连接的带式输送机两侧应适当留有透气孔（见图1），避免形成负压。图37.如何降低环境灰尘的影响及获得较好的叶中含梗率指标。在节能型卧式打叶机中，大量的采用带式输送机输送烟叶，将会产生大量的灰尘及漏料，为保护工作环境，需增加多个吸尘口；对于风分器中烟叶的灰尘处理需适当进行调整，原有风分器的风分除尘量一般在4%5%之间，而节能型卧式打叶机中的风分器需增加到7%8%，才能较好的保证除尘效果，并能较好的