李琦

【摘 要】許昌卷煙廠在線真空回潮機(jī)只有一套抽真空系統(tǒng)，當(dāng)其出現(xiàn)故障時(shí)會影響生產(chǎn)，并存在抽空時(shí)間長等問題，因此務(wù)必對抽真空系統(tǒng)加以改進(jìn)。而改進(jìn)必須從影響抽空效果因素著手，設(shè)計(jì)出高效的抽空系統(tǒng)（硬件）和優(yōu)化合理的抽空電氣控制系統(tǒng)（程序），易于監(jiān)控和操作及便于檢修（觸摸屏的設(shè)計(jì)），才能提高抽空效果，提高煙片的回透率，達(dá)到增溫增濕效果，從而增強(qiáng)韌性，減少造碎，去除青雜氣和殺蟲滅卵。

【關(guān)鍵詞】真空回潮機(jī) 抽真空系統(tǒng) 冷凝水 觸摸屏

引言

許昌卷煙廠制絲線原來使用的是昆船生產(chǎn)的在線式真空回潮機(jī)，使用兩級三泵抽空系統(tǒng)輪流對兩個(gè)箱體進(jìn)行抽空，但這種輪換抽空模式因原來控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理，影響抽空效果。從而直接影響煙片的回透率，影響煙片的水分和溫度，影響下道加工工序和產(chǎn)品質(zhì)量。

影響抽空效果的因素主要有抽空系統(tǒng)的設(shè)備，蒸汽壓力及流量，抽空系統(tǒng)和電氣控制，抽空系統(tǒng)和真空箱體的保壓效果，冷卻水系統(tǒng)和冷卻水溫度。從這些因素著手，必須更換先進(jìn)抽空設(shè)備并設(shè)計(jì)出高效的抽空系統(tǒng)和優(yōu)化的電氣控制系統(tǒng)，易于監(jiān)控和操作，便于檢修等，這樣才能達(dá)到工藝要求的抽空效果。

1 存在的問題及分析

許昌卷煙廠在線真空回潮機(jī)只有一套抽真空系統(tǒng)，當(dāng)其出現(xiàn)故障時(shí)會影響生產(chǎn)；原設(shè)備抽空時(shí)間過長，抽空效果不佳；有時(shí)出現(xiàn)冷凝水浸泡煙葉現(xiàn)象；以及檢修不方便等問題。影響抽空效果的因素主要有抽空系統(tǒng)的設(shè)備是否設(shè)計(jì)合理；蒸汽壓力及流量是否滿足；抽空系統(tǒng)和電氣控制是否合理；抽空系統(tǒng)和真空箱體的保壓效果是否正常；冷卻水系統(tǒng)和冷卻水溫度是否正常。

究其主要原因是原抽空系統(tǒng)的設(shè)備存在嚴(yán)重老化現(xiàn)象，控制程序上也存在一些因素。因此必須更換先進(jìn)的抽空設(shè)備，設(shè)計(jì)出高效的抽空系統(tǒng)和優(yōu)化的電氣控制系統(tǒng)，易于監(jiān)控和操作，便于檢修等才能使抽空效果達(dá)到工藝要求。

2 改進(jìn)措施和方法

2.1 控制過程工作原理及設(shè)計(jì)

（1）由溫度控制改用壓力控制。因溫度僅反映局部或表層溫度，原來用的溫度傳感器放置在真空箱體容器內(nèi)并與真空箱體連接，在增濕結(jié)束后加入一定量的檢查水來彌補(bǔ)箱體體表和原煙的溫度差；檢查水控制系統(tǒng)的好壞直接關(guān)系到抽空和回潮效果?，F(xiàn)用E+H公司的真空表通過DP/PA模塊直接上傳數(shù)據(jù)到Profibus現(xiàn)場總線上，采集到的真空表的壓力真實(shí)地反映回潮箱體內(nèi)的真空度，克服了溫度控制中的上述弊端。另外采集到的真空壓力是數(shù)字量的，具有穩(wěn)定、快速等特點(diǎn)，減少了模擬量的抗干擾能力差和不準(zhǔn)確性的弊端。同時(shí)也克服了采用溫度控制中溫度反應(yīng)滯后的問題。

（2）抽真空系統(tǒng)的工作方式選擇。這套新設(shè)備有兩套抽空系統(tǒng)，第一種情況：只用一個(gè)抽真空系統(tǒng)工作時(shí)，即可用A抽空系統(tǒng)對A回潮箱體或?qū)回潮箱體抽空，也可用B抽空系統(tǒng)對A回潮箱體或?qū)回潮箱體抽空，在用其中一個(gè)系統(tǒng)抽空時(shí)可實(shí)現(xiàn)相互切換，輪流對兩個(gè)箱體抽空，這種情況應(yīng)用最多；第二種情況：在條件允許的情況下兩個(gè)抽空系可同時(shí)工作，即A抽空系統(tǒng)對A抽空，同時(shí)B抽空系統(tǒng)對B抽空，這種情況很少用，因外來蒸汽量不足，造成能耗較大；第三種情況：A對A，，B對B不同時(shí)工作也可實(shí)現(xiàn)相互切換。設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于抽空系統(tǒng)蝶閥和箱體蝶閥的相互轉(zhuǎn)換。這樣設(shè)計(jì)的目的，一是便于檢修，即一個(gè)抽空系統(tǒng)壞時(shí)可用另一個(gè)抽空系統(tǒng)工作，不影響生產(chǎn)，二是可用來檢查箱體的保壓情況，三是可用來試驗(yàn)比較哪個(gè)系統(tǒng)抽空效果更好等。工作方式的選擇可通過觸摸屏實(shí)現(xiàn)。

（3）抽空過程。本設(shè)備抽空系統(tǒng)用三級四泵，一個(gè)周期分為抽空、增濕、保溫、返抽、破空等階段。

首先是三、四級泵工作，當(dāng)抽空的真空度達(dá)到-0.083MPa時(shí)，二級泵和二級水加入工作；當(dāng)真空度達(dá)到-0.093MPa時(shí)，一級泵和一級水加入工作，同時(shí)停止二級泵；當(dāng)真空度達(dá)到-0.098MPa時(shí)，一級泵和一號水延時(shí)1分鐘停止工作，同時(shí)三、四級泵和二號水也停止工作，這樣做的目的是確保真空度達(dá)到-0.1MPa。接下來開始增濕，即增濕汽和增濕水閥打開，當(dāng)增濕到真空度達(dá)到-0.074MPa時(shí)停止增濕，開始保溫，保溫60秒后，若選用一個(gè)周期時(shí)進(jìn)入返抽后即可破空，或選用兩個(gè)周期則再進(jìn)入抽空、增濕工作，當(dāng)?shù)诙€(gè)周期保溫60秒后進(jìn)入返抽空，這時(shí)三、四級泵和二號水工作，返抽40秒后就破空，破空后出箱，同時(shí)切換到另一條線工作進(jìn)行。

對于不同等級的煙片，可根據(jù)工藝要求選用一個(gè)周期或者也可用兩個(gè)周期抽空；也可對以上參數(shù)進(jìn)行設(shè)置處理制成配方參數(shù)表。周期選擇和參數(shù)表設(shè)置通過觸摸屏實(shí)現(xiàn)。

（4）供水、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。①供水系統(tǒng)就是抽空時(shí)冷凝蒸汽用的一、二號水的設(shè)計(jì)，在供水管路中加裝了一個(gè)溫度傳感器以用來檢測冷凝水（回水）的溫度，目的就是防止和監(jiān)控供水溫度過高時(shí)抽空困難的情況。②排水系統(tǒng)就是各用一臺水泵把兩個(gè)抽空系統(tǒng)各自水箱里的水排到冷卻塔里，但在抽空時(shí)水泵是不能工作的，目的是為了抽空過程中保證是在一個(gè)封閉系統(tǒng)下進(jìn)行便于抽空，其他時(shí)間只要水箱里有水，水泵就工作排水，直到低水位浮球閥檢測到水箱沒水為止。③冷卻塔冷卻風(fēng)扇起停控制：回潮機(jī)開始工作時(shí)，冷卻風(fēng)扇就啟動，回潮機(jī)停止工作時(shí)，冷卻風(fēng)扇就停止工作，保證水溫不增高過快。④冷卻塔的循環(huán)水泵起?？刂疲浩淇刂撇捎盟疁乜刂疲串?dāng)冷凝水溫度超過29℃時(shí)，循環(huán)水泵運(yùn)行，當(dāng)冷凝水溫度低于23℃時(shí)，循環(huán)水泵停止；這樣設(shè)計(jì)是為了防止水溫過低時(shí)若繼續(xù)使用涼水循環(huán)效果不明顯，循環(huán)泵做一些無用功，讓水泵停轉(zhuǎn)既延長水泵壽命，又節(jié)約能源。

2.2 觸摸屏監(jiān)控畫面和操作畫面的設(shè)計(jì)

（1）監(jiān)控主畫面：①抽空過程曲線畫面，此畫面用于監(jiān)控抽空過程時(shí)的狀態(tài)；②各控制閥動作畫面，此畫面用于監(jiān)控工作方式轉(zhuǎn)換蝶閥和抽空過程氣動閥的運(yùn)行狀態(tài)；③為監(jiān)控抽空條件是否滿足，在監(jiān)控畫面上還做了抽空箱體內(nèi)壓力、箱體內(nèi)溫度（和真空度比較用）、蒸汽壓力和流量、冷卻水（回水）溫度、抽空時(shí)間等的數(shù)值顯示。

（2）操作畫面：①用于抽空系統(tǒng)工作方式的選擇；②對于不同等級的原煙，根據(jù)工藝要求選擇一個(gè)周期或兩個(gè)周期；③根據(jù)工藝要求設(shè)置參數(shù)表；④根據(jù)批次選擇進(jìn)出箱方式。

（3）設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)畫面。此畫面可監(jiān)控各設(shè)備的運(yùn)行、停止、故障等狀態(tài)，在此畫面上還可監(jiān)控箱體門的狀態(tài)（開門到位，門鎖緊到位等）。

3 改進(jìn)后的效果

通過對回潮機(jī)抽空系統(tǒng)的改進(jìn)，不僅解決了改造前的各種問題，而且提高了真空回潮機(jī)的操作可靠性和安全性，使得整個(gè)回潮線得到了很好的控制，增強(qiáng)了功能，提高了抽空效果和煙片的回透及增濕率，減輕了操作工和維修工的勞動強(qiáng)度，縮短了維修時(shí)間，簡化了分析過程，滿足了生產(chǎn)需求和工藝要求，同時(shí)為煙廠直接節(jié)省了約4萬多元的設(shè)計(jì)和安裝費(fèi)用，提高了質(zhì)量，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]崔堅(jiān).《西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊指南.上冊》.機(jī)械工業(yè)出版社，2004年9月.

[2]崔堅(jiān).《西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊指南.下冊》.機(jī)械工業(yè)出版社，2004年9月.

[3]廖常初.《大中型PLC應(yīng)用教程》.機(jī)械工業(yè)出版社，2005年2月.