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烘丝机培训讲义讲解

管板式环形烘丝机

电气控制部分

培训讲义

秦皇岛烟草机械有限责任公司

一、概述3

二、工艺条件和性能参数3

三、设备的组成4

3.1设备结构4

3.2工艺特点5

3.3工作原理5

四、电气控制原理7

4.1控制点说明7

4.2工艺流程控制8

4.3预热9

4.4工作10

4.5停机13

五、工艺指标控制14

1）筒体温度控制14

2）热风温度控制14

3）出口水分控制15

一、概述：

烘丝机是烟草制丝生产线中的关键设备，其功能是对叶丝进行烘干处理，使其含水率到11-14%，且将含水率精度控制在±0.5%以内，以满足卷烟工艺要求。

同时在叶丝烘干过程中，使烟丝产生明显的膨胀，提高烟丝的填充力，对降低卷烟单箱耗丝量有显著的效果。

型号

SH311C

（SH312C）

SH313C

（SH314C）

SH315C

（SH316C）

额定生产能力（kg/h）

2400

4000

4800

进料含水率（%）

27～29

进料温度℃

70±5

出料含水率（%）

（11～14）±0.5

出料温度℃

60±5

膨胀率（%）

14～24

填充值（cm3/g）

≥1.1

蒸汽耗量（kg/h）

800

1500

1800

压缩空气耗量（m3/h）

40

排潮风量（m3/h）

≥7200

≥12000

≥14400

装机功率（kW）

11.5

15

18.5

筒体倾角（°）

5

筒体转速（r/min）

11.6（变频调速）

设备重量（Kg）

24654

27765

28284

二、技术参数：

三、烘丝机设备的组成及工作原理

3.1烘丝机的设备组成图见附图一

3.2烘丝机设备的组成及特点

烘丝机主要由双筒结构、支架、冷凝水排放系统、风道系统、热风加热器系统组成。

如图所示。

1）采用管板式加热结构，半圆管与筒体焊接在一起，加热器与筒体为一整体。

2）双筒体结构，内外筒上均焊有加热半圆管，烟丝从环形通道通过，双筒烘炒烟丝，烟丝脱水速度快，膨胀效果明显。

3）内外筒体均设置带有半圆管加热的炒料板，外筒炒料板为折线式。

烟丝在烘炒过程中，落差小，造碎率低。

4）内外筒体采用滚动轴承支撑，同步旋转，进料端轴承座为浮动联接，出料端轴承座为固定联接。

进料端轴承座用燕尾式滚针轴承联接。

5）筒体倾角5°传动为变频调速，设备运行平稳，使用寿命长。

6）由顺逆流气缸切换顺逆流工作方式。

7）热风加热器可放在筒体下部，还可以放在出料端。

3.3工作原理

烘丝机与前面的叶丝回潮机或HT加温加湿机相配合实现对叶丝的膨胀处理，去除烟草中的杂味。

用烘丝机筒体的高温迅速将高温高湿的来料烟丝中的水分烘出，并用高温的热风将烘出的水分带走，并使烟丝冷却定型。

水份的控制主要是两个方面：

一是筒温，二是热风和排潮风量。

其中筒温是控制水份的主要因素。

筒温的控制是这样的：

在烘丝机的出料端回水管路上装有一温度传感器，它的测量温度范围是0～200℃，工作时它发出4～20mA的电流信号给PLC，PLC根据这个信号发出4～20mA的电流信号给烘丝机入料端蒸汽薄膜上的E/P转换器，通过信号的大小来控制薄膜阀的开度，以控制进入烘丝机筒内的蒸汽量，最终达到控制筒温的目的。

筒温的误差为正负1℃。

筒温是否稳定对于烘丝机的出口水份有很大的关系，所以要想生产出合格的叶丝，筒温的稳定是至关重要的。

控制水份精度的是风门。

风门主要有三个：

一是热风温度控制风门，二是热风风

量调节风门，三是排潮风门。

在烘丝机上热风风管部分有一风门，热风风管上装有一温度传感器，温度传感器的测温范围是0～200℃，它的主要作用是测量热风温度。

工作时，它发出4～20mA的电流信号给PLC，PLC根据这个信号发出4～20mA的电流信号给控制热风温度的薄膜阀上的E/P转换器，通过杠杆动力部分控制风门的开启度，从而达到控制热风温度的目的。

热风风量调节风门和排潮风门的控制是通过水份仪发信号给PLC，接着PLC发信号给E/P转换器，从而控制伺服气缸的行程，来达到控制二风门开启度的目的。

叶丝填充值也是考核的一个重要指标。

它主要取决于烟丝入料温度、入料水份及筒体温度等因素。

四、电气控制原理

4.1控制点说明：

1）主传动电机（7.5KW变频调速）；

2）热风风机（5000Kg/h:

11KW;3000Kg/h:

4KW变频调速）；

3）气动薄膜调节阀1（控制筒体蒸汽PA接口或输入4-20mA）；

4）气动薄膜调节阀2（控制喷管蒸汽PA接口或输入4-20mA）；

5）温度传感器1（测量筒体温度）；

6）温度传感器2（测量热风温度）；

7）伺服气缸1（控制热风温度）；

8）伺服气缸2（控制热风风量）；

9）伺服气缸3（控制排潮风量）；

10）电气比例阀1（控制伺服气缸1）；

11）电气比例阀2（控制伺服气缸2）；

12）电气比例阀3（控制伺服气缸3）；

13）清扫气缸1（进料端）；

14）清扫气缸2（出料端）；

15）换向气缸1（热风管道）；

16）换向气缸2（排潮管道）；

17）二位五通电磁阀1（控制清扫气缸1）；

18）二位五通电磁阀2（控制清扫气缸2）；

19）二位五通电磁阀3（控制换向气缸1）；

20）二位五通电磁阀4（控制换向气缸2）；

21）二通电磁阀1（控制金属筛网清扫）；

22）二通电磁阀2（控制进料端筛网清扫）；

23）二通电磁阀3（控制出料端筛网清扫）；

4.2工艺流程控制（见图三）

图三：

系统流程图

4.3预热：

A主传动电机通电（要求：

变频调速；筒体转速均匀提升，并最踪稳定在11.6rpm，频率为31.5Hz；最高频率不得超过40Hz）。

主滚筒电机未运行时严禁对筒体加热。

B发出排潮申请信号。

C在接收到排潮系统已经运行的信号后，热风风机通电（要求：

变频调速）

D气动薄膜调节阀1根据筒体设定温度值与温度传感器1测量的筒体温度值比较，自动跟踪调节阀门1开启度的大小，并最踪稳定在筒体设定温度值附近（要求：

±1℃）

E气动薄膜调节阀2关闭

F伺服气缸1根据热风设定温度值与温度传感器2测量的热风温度值比较，自动跟踪调节，并最踪稳定在热风设定温度值附近（要求：

±1℃）

G伺服气缸2控制的热风风量风门打开（要求：

全打开）

H伺服气缸3控制的排潮风量风门打开（要求：

全打开）

I换向气缸1控制的热风管道换向风门转到顺流（或逆流）状态（顺逆流按工艺要求确定,由二位五通电磁阀3控制）

J换向气缸2控制的排潮管道换向风门转到顺流（或逆流）状态（顺逆流按工艺要求确定,由二位五通电磁阀4控制）

K二通电磁阀1打开

L二通电磁阀2关闭（顺流状态；如逆流状态，则打开25秒后再关闭25秒，往复并与N项逆流状态时间间隔同步；要求：

时间间隔可调）

M二通电磁阀3打开25秒后再关闭25秒，往复并与O项顺流状态时间间隔同步（顺流状态；要求：

时间间隔可调；如逆流状态，则关闭）

N二位五通电磁阀1无控制（顺流状态；如逆流状态，则间隔25秒开闭，往复并与L项逆流状态时间间隔同步；要求：

时间间隔可调）

O二位五通电磁阀2间隔25秒开闭，往复并与M项顺流状态时间间隔同步；要求：

时间间隔可调（顺流状态；如逆流状态，则无控制）

4.4工作：

A主传动电机

干头时：

接来料信号后，筒体转速提到14rpm（频率为38Hz，最高时不得大于40Hz），延时（时间长短视现场情况定），再逐步降到11.6rpm

工作时：

筒体转速稳定在11.6rpm，频率为31.5Hz

干尾时：

接断料信号后，延时（时间长短视现场情况定），筒体转速从11.6rpm逐步提到14rpm（频率为38Hz，最高时不得大于40Hz）

注意：

改变筒体转速为解决干头干尾最后方案，最好少采用。

B热风风机

干头时：

接来料信号后，风机频率从50Hz降到30Hz，延时，再逐步提到50Hz（时间长短、频率大小可视现场情况调整）

工作时：

风机频率稳定在50Hz

干尾时：

接断料信号后，延时，风机频率从50Hz逐步降到30Hz至无料后，再提到50Hz（时间长短、频率大小可视现场情况调整）

C气动薄膜调节阀1

根据筒体设定温度值与温度传感器1测量的筒体温度值比较，自动跟踪调节薄膜调节阀1开启度的大小，并稳定在筒体设定温度值附近（要求：

±1℃）

D气动薄膜调节阀2

干头时：

接来料信号后，薄膜调节阀2打开，延时，再逐步关闭

工作时：

薄膜调节阀2关闭

干尾时：

接断料信号后，延时，薄膜调节阀2逐步打开至无料后，再关闭

E伺服气缸1

根据热风设定温度值与温度传感器2测量的热风温度值比较，自动跟踪调节，并稳定在热风设定温度值附近（要求：

±1℃）

F伺服气缸2控制的热风风量风门

干头时：

接来料信号后，热风风量风门关闭至某一开度，延时至正常后，再自动跟踪调节

工作时：

根据出料端水份仪检测的水份值与设定水份值比较，自动控制伺服气缸2调节热风风量风门开启度的大小

干尾时：

接断料信号后，热风风量风门关闭至某一开度，延时至无料后再打开

G伺服气缸3控制的排潮风量风门

干头时：

接来料信号后，排潮风量风门关闭至某一开度，延时至正常后，再自动跟踪调节

工作时：

根据出料端水份仪检测的水份值与设定水份值比较，自动控制伺服气缸3调节排潮风量风门开启度的大小

干尾时：

接断料信号后，排潮风量风门关闭至某一开度，延时至无料后再打开

H换向气缸1控制的热风管道换向风门

根据工艺要求自动转到逆流（或顺流）状态

I换向气缸2控制的排潮管道换向风门

根据工艺要求自动转到逆流（或顺流）状态

J二通电磁阀1打开

K二通电磁阀2

逆流状态，则打开25秒后再关闭25秒，循环并与M项逆流状态时间间隔同步，要求：

时间间隔可调（如顺流状态，则关闭）

L二通电磁阀3

逆流状态，则关闭（如顺流状态，则打开25秒后再关闭25秒，循环并与N项顺流状态时间间隔同步，要求：

时间间隔可调）

M二位五通电磁阀1

逆流状态，则间隔25秒开闭，循环并与K项逆流状态时间间隔同步；要求：

时间间隔可调（如顺流状态，则无控制）

N二位五通电磁阀2

逆流状态，则无控制（如顺流状态，则间隔25秒开闭，循环并与L项顺流状态时间间隔同步；要求：

时间间隔可调）

O在正常过料时，烘丝机出料振槽不受后序设备的联锁，即只要烘丝筒在运转，那么出料振槽就一定要运行。

4.5停机：

A主传动电机运行到筒体温度冷却至80℃后，自动停机。

B热风风机以50Hz频率运转至筒体温度80℃后，自动停机。

C筒体温度80℃后，发出信号通知排潮系统停止运行。

D气动薄膜调节阀1关闭

E气动薄膜调节阀2关闭

F伺服气缸1关闭,通冷风

G伺服气缸2控制的热风风量风门全打开

H伺服气缸3控制的排潮风量风门全打开

I换向气缸1控制的热风管道换向风门

根据工艺要求自动转到顺流（或逆流）状态

J换向气缸2控制的排潮管道换向风门

根据工艺要求自动转到顺流（或逆流）状态

K二通电磁阀1打开至筒体温度80℃后，断电

L二通电磁阀2

顺流状态，则关闭（如逆流状态，则打开25秒后再关闭25秒，循环并与N项逆流状态时间间隔同步，至筒体温度80℃后，断电）

M二通电磁阀3

顺流状态，则打开25秒后再关闭25秒，循环并与O项顺流状态时间间隔同步，至筒体温度80℃后，断电（如逆流状态，则关闭）

N二位五通电磁阀1

顺流状态，则无控制（如逆流状态，则间隔25秒开闭，循环并与L项逆流状态时间间隔同步,至筒体温度80℃后，断电）

O二位五通电磁阀2

顺流状态，则间隔25秒开闭，循环并与M项顺流状态时间间隔同步,至筒体温度80℃后，断电（如逆流状态，则无控制）

五、工艺指标控制

1、筒体温度PID控制闭环

检测元件：

温度变送传感器1，位置：

出料端，冷凝水出口处，见小样图。

执行机构：

带阀门定位器的气动薄膜调节阀1。

精度要求：

±1℃。

2、热风温度PID控制闭环

检测元件：

温度变送传感器2，位置：

位于加热器出口的热风管道处。

执行机构：

电气比例阀1。

精度要求：

±1℃。

3、出口水分PID控制闭环

检测元件：

出口水分仪，位置位于出料振槽后的出料皮带上。

执行机构：

电气比例阀2和电气比例阀3。

各控制一个伺服气缸，分别控制进入烘丝筒的热风风量和排潮风量。

精度要求：

±0.5%。