润叶加料工序水分控制研究.pdfVIP

润叶加料且序水分控制的研究 杨燕平杨雄海 红塔集团玉溪卷烟厂生产一部 摘要在制丝工艺中，润叶加料是十分重要的一道工序。该过程要完成对烟叶的水分 平衡，同时还要将糖料均匀的加入润叶滚过的烟叶中。该工序点的水分控制如何，直接影响 到成品烟丝的吸味及内在质量指标。原来的(集团第三轮技术改造之前)出口水分控制方式 仅靠一个单闭环PID控制加水的稳定性，没有把来料水分的波动、加料比例、直喷蒸汽和温 度等因素对水分控制的影响考虑在内，经常出现出口烟叶水分波动较大，影响到了烟叶的含 水率，进而影响到成品烟丝的品质。为了给润叶加料筒的水分控制提供一个更好的方案，在 结合技术改造的实际情况以及相关控制技术理论研究的基础之上，在改造过程中提出了水分 双闲环PID控制的方式，并且在实际的控制过程中取得了较好的效果。本文将对双闭环控制 的原理进行进一步的研究。 关键词 润叶加料 水分 双闭环控制，PID 前言 2004年9月份开始，红塔集团玉溪卷烟厂开始了第三轮技术改造，为更适应产品加工 的要求，制丝车间的加工工艺也进行了较大的改进，其中对润叶加料工序的改造是相当重要 的一个组成部分。因为该工序点对水分平衡起着重要作用，而且以前水分控制存在着一些弊 端，所以对该工序点水分控制的改进就显得尤为重要。 在技术改造之前该工序点的水分控制基本操作：操作人员根据工艺标准要求的出口水 分、来料水分，凭经验设定喷水量对物料进行加水。这种出口水分控制方式仅靠一个单闭环 PID控制加水的稳定性，没有把来料水分的波动、加料比例、直喷蒸汽和温度等因素对水分 的影响考虑在内，经常出现出口烟叶水分波动较大，控制失效的情况。这样一来直接影响到 了烟叶的含水率，进而影响到成品烟丝的品质。介于以上情况，也为了满足新工艺规范的要 求，第三次技术改造对润叶加料水分控制系统进行了改进，改造结果良好，设备运行稳定。 1原水分控制系统存在的问题 按原先润叶加料筒的控制程序，操作人员根据工艺标准要求的出口水分、来料水分，凭 —-227— 经验设定喷水量。当润叶加料机经过预热过程热风温度达到设定温度125℃后，组合启动。 润叶滚筒前电子秤检测到有物料时，延时30秒加水气动薄膜阀打开，通过润叶滚筒前端的 水汽混合喷嘴喷射水雾，同时直喷蒸汽通过蒸汽喷嘴喷入滚筒内，糖料通过与蒸汽混合之后 由蒸汽、压缩空气和糖料混合喷嘴直接喷入滚筒内，整个过程完成润叶处理。控制系统由调 节阀、流量计、PID调节器组成的单回路闭环系统控制加水量，以满足出口水分工艺要求。 如图1所示。同时加热器关闭，循环热风温度靠调节滚筒前端喷嘴喷人滚筒的蒸汽量来控 制。 图丑原来的水分控制原理图 这种出口水分控制方式仅靠一个单闭环控制加水的稳定性，没有把来料水分的波动、加 料比例、润叶滚筒内喷射的蒸汽和温度等因素对水分的影响考虑在内，而且加水设定在很大 程度上取决于操作人员的经验，所以经常出现出口烟叶水分波动较大，控制失调的情况。 2润叶水分控制系统的改进方案 在生产过程中，保持滚筒内恒定的高温高湿环境，有利于所加水分进入到烟叶的纤维组 织中，还能促进糖分与烟叶中的纤维组织进行反应，提高烟叶的内在品质，保证出口烟叶水 分稳定。因为原来的水分控制系统没有考虑到来料水分、温度、直喷蒸汽、加料比率对滚筒 后烟叶水分的影响，所以在新的系统中必须对此进行改进，而且要充分考虑并进行量化处理 进行控制。新的改进方案充分考虑了这些影响因素，下面对这些因素及其改进的水分控制系 统方案进行深入的研究。 2．1 改进润叶滚筒内蒸汽流量和温度的控制 从润叶滚筒温度控制原理分析可知，为保持筒内温度恒定，必须调整进入润叶滚筒蒸汽 的喷射量，使烟叶从蒸汽吸收的水分成为不确定的因素。同时新工艺标准规定：组成一批烟 的A、B、C三个模块烟叶的加工温度和蒸汽喷射量不同，在保证连续生产的前提下，筒内 温度和蒸汽喷射量必须跟随模块烟叶迅速反应。 为达到以上控制要求，新系统拆除了原来的温度加热器，增加了蒸汽流量控制系统和热 风温度控制系统，即在固定蒸汽流量的情况下，通过改变热风进入筒内的量来控制筒内温 度，使温度能够迅速变化，减少了进入筒内蒸汽喷射量的波动。 蒸汽流量