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初级膨胀烟丝工知识部分初级膨胀烟丝工知识部分 第一章 烟草及烟丝膨胀基础 第一节 烟草的分类和用途 一 烟草的类型 一 按植物学分 烟草为茄科 烟草属 烟草属可分为黄花烟 红花烟和碧冬烟三 个亚属 目前已发现烟草属有 64 个品种 其中主要种植的是红花烟 草和黄花烟草 特别是红花烟草栽培面积最大 二 按品种和栽培调制方法分 根据品种特征和栽培调制方法分为烤烟 晾烟和晒烟 烤烟是将生长成熟的烟叶置于设有热气管道的烤房中 给以适宜 的温 湿度条件 使烟叶内在成分进行生物化学变化 待烟叶变黄后 烘干 晾烟是将收获的烟叶 或整株 悬挂在可以调节通风的晾房内 进行调制 调制进程缓慢 在国外又分为深色晾烟与淡色晾烟两类 白肋烟 马里兰烟和雪茄烟均属于晾烟 是制作混合型卷烟 雪茄烟 丝烟 嚼烟等的原料 晒烟是利用太阳的热能晒制而成的烟叶 晒烟在我国又分为晒红 烟和晒黄烟两种 香料烟也属于晒烟 是混合型卷烟的原料之一 二 烟叶的用途 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 1 用作烟草制品 随着烟草工业的发展和消费者的不同需要 烟制品也有各种各 样 一般分为点燃和不点燃两类 点燃的有卷烟 雪茄烟 斗烟 水 烟等 不点燃的有鼻烟 嚼烟等 卷烟也称香烟或纸烟 是烟叶制品中应用最广泛的一种 它是将 烟叶切成丝状 用卷烟纸卷制而成的 卷烟 在我国又分为烤烟型 混合型 外香型 雪茄型 新混合 型等 斗烟是用烟斗吸用的烟制品 可用烤烟 深色晾晒烟 白肋烟和 香料烟混合配制 也可将烟叶单独切成丝状 水烟是通过水烟筒吸用的烟制品 如兰州水烟 皮丝烟等 鼻烟是把烟草加工成粉末状的烟制品 以晾晒烟为原料 分干 湿鼻烟两种 干鼻烟 由鼻孔吸用 湿鼻烟 在口内品尝 嚼烟是把烟叶加工后 放在嘴里咀嚼的烟制品 国内尚无用嚼烟 的习惯 2 其他用途 烟草除可制成上述各种烟制品外 烟草的新鲜叶子可提取蛋白 质 烟花可提取香料 烟籽可以提取烟籽油 烟碱可做杀虫剂 烟茎 纤维可以造纸 压制纤维板和制作活性炭 还可以用烟草提取柠檬酸 供工业使用 烟草还是现代遗传工程研究理想的试验材料 据专家预 见 不久将有可能利用烟草制备出昂贵的化学制品 如胰岛素等 第二节 卷烟的初加工工艺 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 田间成熟的烟叶采收后 经过调制 分级 复烤 发酵等一系列 的初步加工 才能适应卷烟工业的需要 以烤烟为例 其初步加工过 程如下 一 调制 烟叶从田间收获进行烘烤调制 又称为初烤 就是将成熟的烟叶 置于烤房中 在一定温湿度条件下 通过变黄 定色 干筋三个阶段 促使烟叶内含物质充分向有利于提高吸食品质的方向转化 使烟叶成 为使用价值较高的工业原料 并便于保存 二 分级 根据烟叶外观特征和内在质量的相关性 包括成熟度 油分 色 度 长度等 把初烤后的烟叶划分为适当的组别和等级 其中烤烟分 为 12 组 48 级进行严格的分级 不仅是为了工业上的使用方便 提高 原料的使用价值 也是为了兼顾烟农 企业 国家三者利益 实现优 质优价 调动烟农种植优质烟叶的积极性 三 复烤 分级后的烟叶 一般水分含量高 容易霉变 不宜贮存 需进行 复烤 排除尘土杂物 经过干燥 冷却 回潮三个过程 并杀虫灭菌 将烟叶含水量控制在 11 13 以利于贮存和自然醇化 四 发酵 当年产的新烟叶 由于不同程度地存在着青杂气 刺激性强 吸 味不纯净和燃烧性较差等缺点 不适合制造烟草制品 经过复烤的烟 叶 一般应经过 1 2 年贮存过程中的醇化 以改善烟叶品质 才能成 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 为卷烟的原料 目前 我国卷烟工业采用的人工发酵 是在烟叶库存 量不足的情况下 加速烟叶醇化过程的一种方法 烟叶在发酵室内合 适的温湿度条件下 内含物质发生某些化学变化和物理变化 一定程 度地改善烟叶的加工性能和吸食品质 第三节 制丝工艺简介 制丝是一个复杂而又细致的工艺过程 其复杂性表现在制丝的工 序较多 要通过真空回潮 配叶切尖 解把 打叶去梗 润叶 储叶 切丝和烘丝等过程 真空回潮的工艺任务是增加烟叶的含水率 2 4 和温度 至 60 80 摄氏度 使烟叶松散柔软 增加韧性 提高抗破碎性 配叶切尖的工艺任务是将各品种 等级的烟叶 按产品配方比例 和核定的制叶流程的烟叶流量 均匀地摆放在配叶带上 初步掺和 解把的工艺任务是将成捆的烟叶分成独立的烟叶 打叶去梗的工艺任务是将烟叶 叶基 的叶片从烟梗上撕离下来 进行梗 叶分离 润叶的工艺任务是准确均匀的施加水分 并使叶片 叶尖 充分 吸收 储叶的工艺任务是使烟叶的水分进一步均匀 并为连续切丝做好 准备 切丝的工艺任务是将叶片切成合格 宽度 0 7 1 0 毫米 的烟丝 烘丝的工艺任务是将烟丝干燥去湿 同时使烟丝卷曲 松散 提 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 高烟丝的填充能力 制丝各工序的工艺技术条件要求严格 以求尽可能的稳定和提高 每个工序的制品质量指标 其要求有 1 每道工序都要防止在制品的造碎 2 每道工序的加工都要有利于提高出丝率 减少含末量和含 杂量 有利于提高烟丝的填充值 3 要使烟组配方中的各地区 各类性 各等级烟叶搀兑均匀 加香加料均匀 水分均匀 第四节 烟丝膨胀技术 在卷烟生产中 投入的烟叶原料是按重量计算的 而卷烟产品是 按支数计算的 如何使投入的烟叶生产出尽可能多的卷烟 一直是卷 烟工业追求的目标 为了达到这个目的 卷烟厂一方面是通过减少造 碎 提高出丝率和减少烟支重量偏差等方法来节约原料 另一方面是 通过改变工艺 使烟 梗 丝充分卷曲和降低烟 梗 丝含量 适当 减少水分等办法增加烟丝的填充能力 但是要进一步节约原料还要采 用烟 梗 丝膨胀等技术 当烟叶从田间成熟采收 并经调制干燥后 其组织结构已经收缩 烟 梗 丝膨胀的概念就是要使烟 梗 丝的组织结构在某种介质的 作用下 使烟的叶片组织结构膨胀 从而增加体积 后来经过不断的 探索改进 便形成了现在的较完善的烟草膨胀技术 这种技术包括叶 丝膨胀和梗丝膨胀 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 烟 梗 丝膨胀可分为全配方膨胀和部分膨胀两种 全配方膨胀 是将卷烟所用的全部烟 梗 丝 经烘丝前的加温加湿处理后 立即 送入烘丝机快速干燥 经这种方法处理的烟 梗 丝比一般的烘后烟 梗 丝具有较高的填充性能 部分膨胀是将卷烟所用的部分烟 梗 丝加入某种膨胀介质后进行高温处理 可比全配方膨胀获得更高的填 充值 将膨胀后烟 梗 丝掺入到原有烟 梗 丝中 可提高卷烟烟 梗 丝的填充性能 50 年代后 就世界范围内有关吸烟与健康问题的讨论 医药卫 生界明确指出 吸烟影响健康的主要因素是主流烟气中的焦油量 部 分国家的政府一方面采取了限制卷烟厂广告和限制卷烟消费者在公 共场所吸烟的措施 另一方面限定卷烟的焦油量 在这种情况下 烟 草界进行了大量研究 开发了膨胀烟 梗 丝技术 既降低了烟气中 的焦油 又能节约烟叶 降低卷烟成本 因此 膨胀技术在国外烟草 工业中得到广泛应用 第五节 烟叶的机械强度 烟叶的机械强度 主要通过其抗张强度 延伸率和抗破碎性来度 量 当烟叶承受外部拉力作用时 其组织会发生变形 因而产生应力 当拉力增加到一定限度时 就会导致烟叶断裂 此时的极限应力值就 是烟叶的抗张强度 单位 克 平方毫米 烟叶的延伸率 是指烟叶由于拉力作用 在断裂瞬间 拉伸方向 的烟叶伸长量与其原长之比 以百分比表示 烟叶的抗破碎性 是指烟叶在各种机械力 如摩擦 挤压 撞击 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 等 的作用下 抵抗破碎的能力 烟叶的机械强度受许多因素的影响 尤其与含水率有着密切的关 系 根据研究 烟叶的抗张强度 在一定范围内随烟叶含水率的提高 而增大 超过一定限度时 随含水率的提高而减小 最高点在含水率 17 左右 烟叶的延伸率随含水率的提高而不断提高 但变化的幅度 不同 当含水率提高到 14 左右时 烟叶的延伸率随含水率的提高开 始急剧上升 少量水分增加即可使延伸率显著提高 当含水率大于 17 5 左右时 变化又逐渐趋于平缓 由此可知 所测烟叶含水率为 17 左右时 其机械强度较高 加工性能较好 当然 这一含水率会 因烟叶种类不同而有所差异 因为不同烟叶的组织结构是不同的 研究表明 空气温度过高 烟叶的抗张强度会有所下降 烟叶的抗破碎性测定 目前还没有可被普遍接受的比较合理的方 法 一般认为抗破碎性与延伸率之间存在正相关关系 在一定条件下 抗张强度高的烟叶其抗破碎性也较好 由于烟叶在加工过程中要受到许多机械力的作用 如切尖 打叶 风分 切丝 风送以及卷制等 这些过程要求烟叶或烟丝具有较高的 机械强度或填充能力 所以在卷烟工艺中多数回潮和干燥过程是为此 目的设置的 第二章 膨胀烟丝的工艺及质量检验 第一节 二氧化碳的特性 二氧化碳是一种无色 无味 无毒物质 分子量为 44 沸点为 31 4 二氧化碳是一种良好的制冷剂和食品添加剂 广泛应用于 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 食品和饮料中 P 临界点 K 二氧化碳相平衡图 T 图中曲线 表示在二氧化碳汽化过程中温度和压力的关系 在此 曲线上的点表示汽液共存点 并处于稳定平衡状态 曲线最上一点 K 为临界点 当温度高于临界温度时 不管条件如何气体都不能变为液 体 从融化曲线 可以看出 融化 凝固 温度与压力有关 它和沸 腾曲线类似 朝一个方向变化 它与沸腾曲线 的交点叫三相点 三 相点表示三相 固相 液相 及汽相 能按任何量的比例关系共存的 唯一状态点 低于三相点时 二氧化碳或处于固态 或处于汽态 曲 线 上的点 固相或汽相皆处于同一压力及同一温度的平衡状态下 二氧化碳三相点的状态参数是 温度为 56 6 压力为 0 52 兆 帕 固体二氧化碳又称为干冰 干冰的分子结构与特性是稳定的 干 冰只有在三相点或高于三相点压力时才能融化成液体 第二节 二氧化碳膨胀工艺流程概述 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 二氧化碳膨胀工艺流程包括以下几个过程 供料过程 浸渍过程 二氧化碳回收过程 燃烧过程 烟丝膨胀过程和回潮过程 一 供料过程 供料系统的烟丝 经喂料机和皮带秤 布料带 往复皮带输送机 定量分批次喂入浸渍器 供料系统要求的工艺参数为烟丝水份 22 1 皮带秤流量在 1500 公斤 小时左右 其布料带的运动只有两个速 度 一个是布料时的低速 一个是向往复皮带输送机供料时的高速 二 浸渍过程 烟丝经喂料机和皮带秤定量分批喂入浸渍器后 工艺泵向浸渍器 内注入液体二氧化碳 使压力达到约 3 0 兆帕 三 二氧化碳回收过程 待二氧化碳液体完全浸渍烟丝后 开始排放二氧化碳液体 浸渍 器逐渐减压 在减压过程中 一部分残存的二氧化碳汽化 此时二氧 化碳回收系统开始运行 回收用于浸渍烟丝的二氧化碳 另外的一部 分等烟丝进入膨胀塔加热后方被放出 四 燃烧炉的焚烧过程 启动膨胀系统后可以启动燃烧炉系统 燃烧炉系统一方面用于气 体加热 另一方面焚烧有害气体 以保证排出气体符合排放标准 燃 烧炉内温度的约为 815 0C 保证工艺气体温度在 360 0C 左右 五 烟丝膨胀过程 浸渍降压过程结束后 浸渍器的底部被打开 将冻结的烟丝卸入 振动柜后经计量设备定量喂入膨胀系统 在此系统中干冰烟丝被热气 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 带入膨胀塔 热气流的主要成分为二氧化碳 水蒸汽以及少量漏入 的空气 热气流使烟丝中的二氧化碳快速升华 烟丝的组织结构随二 氧化碳升华为气体而膨胀 与此同时 烟丝中的水分也被蒸发 二氧 化碳的升华是促使烟丝组织结构膨胀的根本原因 六 回潮过程 膨胀后的烟丝从切向分离器落到冷却振槽进入回潮筒 使烟丝水 分从 2 6 加潮到要求的水分 随后 膨胀烟丝与未膨胀的烟丝掺 合和使用 或单独装箱贮存 第三节 膨胀烟丝的质量要求 一 工艺任务 1 将符合加工要求的叶丝 经膨胀处理 从而提高其填充力 2 膨胀后烟丝应达到下列工艺指标 项目 规格 填充值 立方厘米 克 8 0 含水率 11 5 12 5 整丝率 65 碎丝率 8 外观 无碳化 结块现象 注 各厂选定标准 含水率允差值士 0 5 或可能超出此范围 二 来料标准 1 叶丝 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version A 含水率 20 23 B 宽 度 0 8 1 0 士 0 1 毫米 C 整丝率 不低于 70 D 碎丝率 不高于 7 E 纯净度 不低于 98 不含杂物 F 烟丝松散 不结团 2 液体二氧化碳 二氧化碳 A 二氧化碳含量 不低于 99 8 B 水份 不高于 0 03 C 总硫 5PPM D 酸度 合格 E 矿物油 不得检出 三 设备性能 1 烟丝经处理后 膨胀率可达 100 整丝率不低于 65 碎丝 率不高于 8 烟丝无碳化 结块现象 2 加工过程烟丝含水率控制精度 投料含水率调节 士 1 0 升华后含水率 士 1 0 回潮含水率 士 0 5 3 生产损耗率 低于 3 4 二氧化碳用量 不高于 0 5 公斤 公斤烟丝 5 燃料耗用量 液化石油气 0 16 0 14 公斤 公斤烟丝 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 热值 83 680 92 048 千焦 立方米 煤气 0 48 0 41 公斤 公斤烟丝 热值 12 552 14 644 千焦 立方米 柴油 0 1 0 12 公斤 公斤烟丝 6 设备有完善的自控系统 7 设备运行安全 可靠 四 技术要点 1 加工过程各系统必须处于良好的技术状态 2 烟丝 二氧化碳 燃料 蒸汽等供给状态符合加工技术要求 3 各厂应根据膨胀烟丝的加工要求 结合所加工烟丝和设备特 点 选定最佳的投料水份 浸渍条件 升华温度 蒸汽流量 升华后 烟丝水份等技术参数 4 加工程序技术要求 定量喂料 符合设计要求 浸渍 浸渍压力 2 7 3 1 兆帕 时间 5 分钟 排液时间 3 4 分 钟 烟丝温度 浸渍后 78 二氧化碳含量 2 6 开松 使烟丝达松散状态 升华 升华前烟丝缓冲量保持 200 400 公斤 升华温度 330 380 蒸汽流量 400 900 公斤 小时 升华后烟丝含水率 2 6 冷却 烟丝温度低于 50 回潮 烟丝含水率 11 5 12 5 5 膨胀烟丝装运过程应避免挤压 碰撞 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 6 膨胀烟丝必须贮存在有温湿度控制的贮存室内 贮存条件参 照贮丝工序 第三章 膨胀设备及压力容器 第一节 DIET 570 型膨胀烟丝设备 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version DIET570 型膨胀烟丝设备是美国 AIRCO 公司制造 生产能力 570KG H 膨胀烟丝 膨胀烟丝设备以二氧化碳为介质来膨胀烟丝 其 设备分为六大系统 分别是供料系统 浸渍系统 回收系统 燃烧炉 系统 膨胀循环系统 回潮系统 供料系统主要包括 皮带秤 仓式喂料机 振槽 双速输送带等 浸渍系统包括 往复式皮带输送机 浸渍器 松散器 工艺罐 工艺泵 转送槽 氮气系统 油压设备 供给泵等 回收系统主要包括 低压压缩机 高压压缩机 制冷压缩机 冷 凝器 换热器 冷却塔 低压回收罐 高压回收罐等 燃烧炉系统主要包括 燃烧炉 换热器 热风管路 柴油泵 油 气管路 阀门组架 膨胀循环系统主要包括 膨胀塔 切向分离器 工艺风机 废气 风机 气锁等 回潮系统主要包括 振动柜 皮带秤 进料输送带 回潮筒 放 火振槽 振槽等 膨胀生产线的工作原理 在浸渍器内利用液态二氧化碳对烟丝进 行浸渍 然后通过松散器 振动柜 干冰皮带秤将含有一定量二氧化 碳的烟丝送入膨胀系统的膨胀塔中 使烟丝内的二氧化碳快速变为气 体 与此同时 烟丝中的水分也被汽化 促进烟丝组织结构膨胀 第二节 压力容器 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 一 压力 压强 1 压力压力 均匀垂直作用在物体表面上的力叫做压力 常用符号 F 表示 其国际单位是 牛顿 用 N 表示 质量与重量的换算关系是 1 千克 9 8 牛顿 2 压强压强 均匀垂直作用在物体表面单位面积上的压力叫做压强 常用 符号 P 表示 其国际单位是 帕斯卡 用 Pa 表示 其单位意义是 1 帕斯卡 1 牛顿 平方米 即 1 Pa 1N m 2 常用压强单位对照表 巴 bar 1bar 0 1Mpa 10 5 Pa 标准大气压 atm 1atm 101325 Pa 毫米汞柱 mmhg 1mmhg 133 3224 Pa 千 克力每平方厘米 工程大气压 Kgf cm 2 1kgf cm 2 9 80665 104 Pa 二 压力容器分类 压力容器常因分类的依据不同而有不同的分法 根据筒体外径与内径比值 K 不同而分为薄壁压力容器 K 1 2 与厚壁压力容器 K 1 2 根据工作压力 P 不同而分为低压容器 中压容器 高压容器 超高压容器 根据工作温度不同而分为常温容器 高温容器 450 低温 容器 20 根据选材不同而分为钢制容器 铜制容器 钛制容器 玻璃钢制 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 容器 预应力混凝土容器 根据筒体结构特点分为单层式容器 组合式容器 根据筒体上承压方式的不同分为内压容器 外压容器等等 三 压力等级和容器种类划分 按劳动部 压力容器安全技术监察规程 对压力容器的压力等 级和种类的划分分别如下 1 按容器的压力 P 分为低压 中压 高压 超高压四个等级 具体为 1 低压容器 0 1 兆帕 P 1 6 兆帕 2 中压容器 1 6 兆帕 P 10 兆帕 3 高压容器 10 兆帕 P 100 兆帕 4 超高压容器 P 100 兆帕 2 按容器在生产工艺过程中的作用原理 分为反应容器 换热容 器 分离容器 贮存容器四种 其功用为 1 反应容器 主要是用来完成介质的物理 化学反应的容器 如 反应器 反应釜 分解锅 分解塔 高压釜 超高压釜 合金塔 交换炉 蒸煮锅 蒸球 蒸压釜等 2 换热容器 主要是用来完成介质的热量交换的容器 如 余 热锅炉 换热器 冷却器 冷凝器 蒸发器 加热器 硫化锅 消毒 锅 蒸煮器 染色器 烘缸 磺化锅 蒸炒锅 预热锅 溶剂预热器 蒸锅 蒸脱机 电站蒸汽发生器等 3 分离容器 主要是用来完成介质的流体压力平衡和气体净化 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 分离的容器 如 分离器 过滤器 集油器 缓冲器 贮能器 洗涤 器 吸收塔 铜洗塔 干燥塔 汽提塔 分汽缸等 4 贮存容器 主要是用来盛装生产和生活用的原料 如气体 液体 液化气体等 如各种形式的贮罐等 四 安全技术分类 为了方便安全技术管理和监督检查 压力容器安全技术检察规程 根据压力的高低 介质的危害程度 以及在生产过程中的重要作用 将压力容器划分为一 二 三类 具体为 1 低压容器 本节 2 3 款规定除外 为一类容器 2 二类容器 1 中压容器 本节 3 款规定除外 2 易燃或 毒性为中度危害介质的低压反应容器和贮存容器 3 毒性为极度和 高度危害介质的低压容器 4 低压管壳式余热锅炉 5 搪玻璃容器 3 三类容器 1 毒性为极度和高度危害介质的中压容器和 P V 0 2 兆帕 M3 的低压容器 2 易燃或毒性为中度危害介质且 P V 0 5 兆帕 M3 的中压反应容器和 P V 10 兆帕 M3 的中压贮存容器 3 高 压 中压管壳式余热锅炉 4 高压容器 五 压力容器的安全 压力容器通常都配有安全阀 安全阀的作用是在压力容器的内部 压力超过安全阀的额定压力时 安全阀自动开启卸压 当卸至安全阀 的额定压力以下时 安全阀又自动关闭 在生产中当我们发现压力容器的内部压力已超过安全阀的额定 压力 而安全阀并未卸压时 应及时打开卸压阀或通知相关人员 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 在平时 应避免用尖锐的物体碰撞压力容器 而且 当压力容器 的环境温度很高时 应密切注意压力容器的压力变化 第三节 各系统的开关机要点 1 供料系统的开机要点 1 检查皮带秤每批浸渍烟丝重量 2 检查皮带 振槽 喂料机是否有异物 3 检查供料系统与浸渍系统之间通讯是否正常 关机要点 生产结束时 应尽量将皮带 振槽 喂料机上的烟丝 使用完毕 若有残存应做好防潮 保湿的措施 2 浸渍系统的开机要点 1 检查二氧化碳工艺罐的液位 液压系统油位 2 检查浸渍器上下盖 锁环的清洁 保养 3 检查上下盖筛网 硅胶密封圈并喷洒硅润滑剂 4 检查氮气 安全门是否正常 关机要点 1 关闭氮气 2 打开安全门 取下两个筛网进行清洁 3 及时清理上下盖锁环处的烟土 冰 以防堵塞 3 二氧化碳回收系统的开机要点 1 检查水箱水位 2 检查循环水系统管路各处阀门是否开启 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 3 高 低压压缩机 A 通过流动指示器检查冷却水是否流动 B 油位观察孔的油约为 2 3 左右 C 检查它与高 低压回收罐 工艺罐连接的阀门是否开启 D 把人机界面的 二氧化碳回收 开关打到自动 4 制冷压缩机 A 确认出口阀开启 B 关闭吸口阀 然后打开两圈 C 检查并确认加热器处在加热状态 如不加热应加热八小时 方可开机 关机要点 当二氧化碳回收完毕后 各压缩机进行空转时方可停 机 4 膨胀系统 开机要点 1 检查蒸汽压力 同时排掉蒸汽管内的冷凝水 2 启动时 注意观察风机 有异常声音及时停车 关机要点 确保系统低于设定温度停车 不得强行停风机 5 燃烧炉系统的开机要点 1 检查调节振槽 皮带上的尾气风门 及燃烧炉的尾气风门 检查空压气压力 燃气压力 油压压力是否达到开机要求 2 燃烧炉控制台中所有的调节 控制阀都处于操作位置 柴 油与空压的阻断阀门都必须打开 3 在燃烧炉点火 升温的过程中 可以通过调节油气配比阀 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 对燃烧炉点火 升温进行控制 4 燃烧炉与膨胀循环系统通讯联系正常后 才可点火 当燃 烧炉处于点火状态时 才可重复点火 5 在燃烧炉有报警故障显示时 只有消除故障后才能用 CONTROL RESET 的方法选择报警复位 关机要点 1 过程中的烟丝完全生产完毕后 关闭蒸汽才能关闭燃烧炉 2 将所有阻断阀门关闭 关闭油泵 将振槽 皮带上的风门 调至降温位置 3 在燃烧炉熄火后 让风机继续运行 直到炉内温度低于设 定温度后停车 6 回潮系统的开机要点 1 检查压缩空气压力 水压 2 手动喷气 再混合喷水后 检查 调节 确认雾化效果良 好 关机要点 1 及时将回潮筒内的烟土清除 防止结垢 2 清理完毕后 应再次进行手动喷气 喷水 以防烟丝堵塞 喷头 第四节 冷端各系统的设备组成及作用 我们将供料系统 回收系统和浸渍系统的设备合称为冷端设备 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 一 供料系统设备包括 1 仓式喂料机 其作用是暂存从储丝柜运来的烟丝 并将烟 丝均匀送至皮带秤上 2 皮带秤 其作用是称重烟丝 以保证向浸渍器定量喂料 3 往复式皮带输送机 其作用是向浸渍器内输送烟丝 该设 备的运动有两种 一种是皮带输送机整体往复 前后 运动 另一种 是输送带的转动 4 储丝柜 其作用是储存大量的烟丝 保证生产的连续 供料系统的工作顺序是 1 启动向喂料机送料的振槽和皮带输送机 2 启动储丝柜出料 3 启动皮带秤和布料带 此时选择布料带以低速运行 4 启动喂料机 5 当布料带上已铺满烟丝后 喂料机和皮带秤停止 6 当浸渍器底盖关闭 顶盖打开需要喂料时 启动往复皮带机 这时 整个往复皮带机已运行到浸渍器入口 它自己的皮带也始终在 转动 7 启动布料带 此时选择布料带以高速运行 即快速进料 8 喂料完毕后 往复皮带机退回并停止 9 再次启动喂料机和皮带秤 布料带进行布料 二 浸渍系统设备包括 1 往复式皮带输送机 其作用是向浸渍器内输送烟丝 该设 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 备的运动有两种 一种是皮带输送机整体往复 前后 运动 另一种 是输送带的转动 2 浸渍器 它是冷端的重点设备 烟丝在其内部由液体二氧 化碳的浸泡经过减压后 形成温度极低的干冰烟丝 3 转送槽 它是连接浸渍器和振动柜的连接设备 其安全门 可以开启 以便工作人员对浸渍器下盖进行清洁或更换过滤网 4 松散器 它配有六根松散拨辊轴 干冰烟丝在松散器内 经过拨辊的转动 将大块干冰烟丝破碎后送入振动柜 并防止干冰烟 丝结块成团 浸渍系统的工作顺序是 1 关闭安全门 2 关闭底盖 3 往复皮带机入料 4 关闭顶盖 5 按照浸渍器的后续浸渍步骤进行操作 三 二氧化碳回收系统设备包括 1 压缩机组 它是由低压压缩机 高压压缩机和制冷压缩机 组成 其中高低压压缩机的作用是将低压二氧化碳气体压缩成高压二 氧化碳气体 制冷压缩机的作用是将气体氟里昂增压 配合制冷系统 工作 2 高 低压二氧化碳回收罐 它们的作用是贮存和输出高低 压气体二氧化碳 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 3 工艺罐 它的作用是向浸渍器输送液体 气体二氧化碳 4 储罐 它的作用是储存将要用于生产的液体二氧化碳 5 二氧化碳冷凝器 氟里昂蒸发器 它的作用是将高压的气 体二氧化碳进行冷凝 使之变为液体二氧化碳并流入工艺罐 6 氟里昂冷凝器 换热器 它的作用是将高温气体氟里昂冷 凝液化 二氧化碳回收系统的工作顺序是 1 开启制冷压缩机内加热管和进出口阀门 2 启动冷却水循环部分 3 启动制冷压缩机 4 启动高压压缩机 5 启动低压压缩机 第五节 热端各系统的设备组成及作用 我们将燃烧炉系统 膨胀循环系统和回潮系统的设备合称为热端 设备 一 燃烧炉系统设备包括 1 燃烧炉 它是热端的重要设备 其作用是提供热源 使工 艺气体获得高温 生产时 燃烧炉内的温度应达 815 0C 以上 燃烧 炉的限定燃烧温度是 850 0C 左右 燃烧炉的尾气排放温度是 550 0C 左右 2 换热器 它包括废气换热器和工艺换热器 工艺换热器的 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 作用是将燃烧炉气体和工艺气体进行热交换 废气换热器的作用是将 到燃烧炉的废气预热 3 燃烧炉触摸屏 通过触摸该显示屏可以对燃烧炉及其附属 设备进行开 停机操作 消除警报 查找故障 查看工作历史记录等 燃烧炉系统的工作顺序是 1 启动膨胀系统的工艺风机 废气风机 2 启动膨胀系统的旋风除尘器气锁 3 打开液化石油气阀门 4 打开柴油泵或天然气的供应阀 以油为介质的启动油泵 5 打开压缩空气阀门 6 在触摸屏上按点火开关 二 膨胀循环系统设备包括 1 工艺风机 它的作用是输送膨胀循环系统中的工艺气体 2 废气风机 它的作用是将工艺气体中的部分气体和冷却输 送带上的含尘气体送入燃烧炉内焚烧干净 保持工艺气体要求的负 压 同时补充燃烧炉所需的氧气 3 切向分离器 它的作用是将膨胀后的烟丝与气体分离 使 之进入振槽 4 膨胀塔 干冰烟丝在此进行体积膨胀成为膨胀烟丝 5 旋风除尘器 它的作用是将工艺气体中的烟尘 灰烬等分 离 保证工艺气体的清洁 6 气锁 翻斗 它的作用是将烟尘 灰烬在不漏气的情况下 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 输送到系统内外 保持系统中的负压 膨胀系统的工作顺序是 1 启动干冰皮带秤气锁 2 启动切向分离器及其气锁 3 启动旋风除尘器气锁 4 启动工艺风机 5 启动废气风机 三 回潮系统设备包括 1 振动柜 用来储丝 同时再次松散干冰烟丝 并定量均匀 的向皮带秤输送干冰烟丝的设备 其振动的来源为一个振 动器 2 干冰皮带秤 用于控制喂入气锁干冰烟丝的流量 3 回潮筒 它的作用是使膨胀后烟丝的水份增加到工艺要求 4 水份仪 它的作用是监测并反馈烟丝水份的信号 5 防火振槽 它的作用是监控切向分离器中出来的烟丝是否 含有火星 如果有则及时打开底板将其露出 同时输送烟丝 6 皮带输送机 它的作用是使膨胀后烟丝的温度降低 并输 送到回潮筒 回潮系统的工作顺序是 1 启动储丝入料部分 2 启动回潮筒排潮风机 3 启动回潮筒的出口振槽 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 4 启动冷却皮带 振槽 5 启动回潮筒 6 启动雾化水部分 第六节 压缩机和压力容器的相关参数 本节所有参数均根据设备铭牌摘录 一 低压压缩机的相关参数 其一级 二级正常吸排气压力及温度如下表 项目 一级 二级 吸气压力 兆帕 0 5 1 07 排气压力 兆帕 1 09 1 4 吸气温度 0 30 排气温度 68 55 二 高压压缩机的相关参数 吸排气压力及温度见下表 项目 参数 吸气压力 兆帕 0 7 排气压力 兆帕 3 2 吸气温度 0 排气温度 110 冷却水压力 兆帕 0 8 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 油温 50 油压 兆帕 0 3 三 制冷压缩机的相关参数 项目 参数 吸气压力 兆帕 0 15 排气压力 兆帕 1 1 吸气温度 2 排气温度 85 油温 80 油压 兆帕 0 45 四 低压回收罐 高压回收罐 工艺罐 二氧化碳储罐都是压力容器 它们的相关参数如下表所示 项目 容器 设计压力 兆帕 正常工作压 力 千帕 设定报警压 力 千帕 设计工作温 度 低压回收罐 0 95 0 2 0 3 0 42 10 50 OC 高压回收罐 1 9 0 5 1 2 1 21 10 40 OC 工艺罐 3 5 2 6 3 0 3 15 79 40 OC 储罐 1 75 1 55 1 65 40 50 OC PDF created with 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燃烧炉温度表的作用 各温度表将燃烧炉的局部温度准确的反馈到其自动控制系统 为 燃烧炉做下一步工作提供依据 例如当膨胀塔的温度低于 340 0C 时 其膨胀系统的干冰皮带秤将不启动 当温度高于 380 0C 时 燃烧炉供 油阀门的开启度变小 减少燃油消耗 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 八 压缩机温度表的作用 及时将压缩机缸体的温度反馈给二氧化碳回收程序自动控制系 统 当其温度过高时 及时发出信号停车 以保护压缩机 九 浸渍器温度传感器的作用 浸渍器内共有三个温度传感器 显示进入浸渍器内的二氧化碳液 位 十 膨胀节的作用 吸收系统因温度变化而产生的变形 从而防止设备变形受到破 坏 十一 安全阀的作用 为了保证压力容器的安全 必须给它装备安全阀 通常 安全阀 安装在压力容器的顶部 平时安全阀是关闭 但当容器内的压力超过安全阀的额定压力时 安全阀开启 容器 内的高压物质排出 容器卸压 当容器内的压力低于安全阀的额定压 力时 安全阀再次关闭 所以 安全阀的作用是使压力容器在其正常的压力范围内工作 十二 二氧化碳监测仪的作用 它的作用监视工作场所的二氧化碳浓度 当空气中的二氧化碳浓 度过高时 监测仪报警 引起工作人员注意 采取相应措施 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 第四章 膨胀设备的控制系统 第一节 控制设备 DIET 二氧化碳干冰膨胀线 控制硬件包括三个 ALLEN BRADLEY 可编程逻辑控制器 PLC PLC 1 PLC 2 PLC 3 三个 PC 计算机 人机操作界面 OI 1A OI 1B OI 2 以及两个 ALLEN BRADEY PANEKVIEW 小型操作盘 MP 1 MP 2 通过一个 ALLEN BRADLEY 数 据高速公路 DH 网络将这些 PLC 和 OI 连接起来 OI 和网络之间 的连接是通过安装在每个 OIT 计算机上的 ALLEN BRADLEY1784K 型模 块 网卡 实现的 该模块上有一个 DH 端口用于与 PLC 连接 小型 操作盘连接上去成为 PLC 的远程输入 输出 I O 站因而它仅与相连 的 PLC 保持联络 当 OI 通过 WONDERWARE 平台软件 运行 INTOUCH 人机界面开 发软件 软件时 PLC 梯形逻辑程序是使用下载在每个 PLC 的处理模 块上的 ICOM 软件调用的 在运行该程序的过程中 PLC 分析梯形逻 辑 并不断更新控制盘中的输出模块 从而顺序控制现场装置 OI 扫描 PLC 记忆图 并在显示器上显示 趋向和报警的有关信息 OI 也可以发送输入信息以及选用 PLC 的信息 然后 PLC 的控制程序执行 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 相应动作 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 信号交换盘 I O 浸渍浸渍 燃烧炉燃烧炉 热端热端 用户用户 观察盘观察盘 观察盘观察盘 DH HIGHWAY DH 高速公路高速公路 REMOTE I O LINK 远程远程 I O 链链 HANDWIRE 硬线硬线 控制系统图控制系统图 MCC 1 C 工艺罐工艺罐 加热器加热器 电柜电柜 MCC 2 工 艺 风工 艺 风 机电机电 柜柜 MCC 1 A 浸渍器浸渍器 本地电本地电 柜柜 HANDSHAKE SIGNAL PANEL PANEL VIEW MP 1 浸渍器本浸渍器本 地面板地面板 PANEL VIEW MP 2 燃烧炉本燃烧炉本 地面板地面板 XYCOM INTOUCH OI 1A 人机操作界人机操作界 面面 浸渍浸渍 XYCOM INTOUCH OI 1B 人机操作界人机操作界 面面 回收回收 XYCOM INTOUC OI 2 回潮回潮 膨胀膨胀 MCC 1B 低低 压压 压压 缩缩 高高 压压 压压 缩缩 制制 冷冷 压压 缩缩 PLC5 40 IMPRENATIO N PLC 1 MPC 1 SLC502 INCINERATOR PLC 3 IP 1 燃烧炉电气控制燃烧炉电气控制 盘盘 PLC5 40 HOT END PLC 2 MPC 2 PLC CUSTOMER PLC 4 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 第二节 控制过程 DIET 车间分为六个主要的操作组 每个组可以单独控制 这六 个组就是 供料过程 回收过程 浸渍过程 膨胀循环 回潮和燃烧 二氧化碳回收和浸渍过程总称为冷端 其它三个组膨胀循环 回潮和 燃烧则组成热端 燃烧炉是用自己的 PLC 和燃烧控制盘控制的 其它组每个有一个 键开关位置靠近 OI 操作者可选择 AUTO 自动 OFF 关闭或 者 MANUAL 手动 方式 当在 MANUAL 方式 操作者可以单独得控 制这一组设备 当这些组是在 AUTO 方式 他们可以从 OI 屏幕选择相 应的按钮进行启动或停车 当在 MANUAL 方式 压缩机 泵和输送机 可以用就地安装的按钮启动和停车 有关二氧化碳的阀门是在 OI 操作 振动柜和皮带秤包括在回潮 筒内 然而这些设备必须就地启动 他们是独立操作的 因为他们是 从间断生产部分输送到连续生产部分 如果膨胀循环或回潮中任何一 个部分停车了 振动柜和皮带秤也停车 系统中分为四个操作等级 每个较高的操作等级给用户有较多的 操作权利 所有技术人员有最高的权利 分级和权利范围见下表 等级 人员 权力范围 0 最低权限 仅能观察和应答报警 1 操作员 成组启动 停车 选择冷却 正常运行 再浸渍 继续处理 2 管理人员 改定设定点 手动打开 关闭二氧化碳阀门 重 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 新设定批号 3 工程师 终止程序 选择 PID 手动 自动 PID 调整参数 温度用人工代用装置连锁 当系统处于无人看管时 应将 OIT 设定在 0 级 为了获得某一级别的权力 用户必须从菜单条上选择 LOG ON 钮注册后进入 OI 系统 出现 CHOOSE USEER NAME 上托窗口 选择 相应的权限级别 然后显示一块键盘 输入口令并选择 OK 则菜单 不再显示 LOG ON 而显示 LOG OFF 现在的级别就确定了 当系统结束时 总是时系统处于 LOG OFF 状态 出现一个上托窗 口表示已采取该行动 如下图所示 原图 译图 选择使用者 操作者 管理人员 工程师 取消 CHOOSE USER NAME OPERATOR SUPER ENGINEER CANCEL PDF created with FinePrint pdfFactory trial version 第三节 操作界面 一 对 OI OPERATOR INTERFACE 屏幕操作界面的解释如下 约定 信息的形式 SCREENTITLE 屏幕标题 屏幕标题都是大写字母斜体字 选择 BUTTON TEXT 钮 OI 屏幕上的钮都是黑体字且在括 弧内 或者选择 BUTTONTEXT SELECT 选择 这个字就是把 屏幕上的光标移到钮处并点动鼠 标的按钮 选择 EQUIPMENT 框 OI 屏幕上的 EQUIPMENT 框是黑 体大写字母在括弧内 按 PUSHBUTTON TEXT 按钮 对安装在现场的按钮进行试验 都以黑体大写字母表示 PRESS 就是去按标有 PUSH BUTTON AUTO LOG OFF NO USE ACTIVITY FOR OVER 4 HOURS 自动 LOG OFF 用户无操作已超过 4 小 时 OK OK PDF created with FinePrint pdfFactory trial version TEST 的按钮 把键开关 KEYSEITCH TEXT 就位 OI 屏幕上的键开关都以黑体 大写字母表示 PLACE 这个字 将经常使用 键开关就位 就是 把开关放在 内 操作界面屏幕上有两种项目可供选择 即钮和框 钮在屏幕上看 起来就像一个凸起的按钮 框就是一台可供选择的设备并有外框线 两者距离如下 对钮采取动作就是显示一个特定的图像或者启动一组设备 如果 用户选择按钮则钮上的文字是黑色的 PLC 采取相应动作 如果用户 没有选择按钮 钮上的文字是灰色的 或者该钮未出现在屏幕上 框就是一台设备并有外框线 选择某一框 就列出该设备的详细 信息 例如选择 P 21 二氧化碳传输泵 框就显示如下上托窗口 译图 钮钮 框框 原图 OK CPU P 21 综述 电动机停止 超载 正常 断开 电动机电流 正常 OA 取消 OK PDF created with FinePrint pdfFactory trial version BUTTON BOX 注 屏幕的图像表示所有可能的操作等级 如果用户被定义在较低的 级别 则某些钮将不出现在操作界面屏幕上或者钮上的文字是灰色 的 则不能使用该钮的功能 第四节 屏幕上的工艺图 全部 DIET 工艺图用两种主 OI 屏幕图显示 一种显示冷端情况一 种显示热端情况 冷端屏幕图显示二氧化碳回收组 供料组和浸渍组 情况 热端屏幕显示膨胀循环 回潮组和燃烧炉组情况 用菜单条选 择 冷端 或 热端 就显示相应的屏幕内容 屏幕工艺图上的设备和管线都是用颜色表示其状态 根据设备和 管线的状态改变颜色 便于在整个设备操作期间作出评价 灰色的管灰色的管 CANCEL P 21