移动式滤棒混合加香装置的设计及应用

王俊，李文逢，梁源，王惠仙，金雯婷

（红塔烟草（集团）有限责任公司，玉溪卷烟厂 云南 玉溪 653100）

移动式滤棒混合加香装置的设计及应用

王俊，李文逢，梁源，王惠仙，金雯婷

（红塔烟草（集团）有限责任公司，玉溪卷烟厂 云南 玉溪 653100）

本文简要介绍了利用KDF2成型机在生产和试验混合加香滤棒过程中出现的料液混合不均匀，更换时料液剩余量大、增塑剂施加系统清洁费时费力等问题，通过设计一种移动式滤棒混合加香装置，并采用新的清洁方法，使料液混合均匀，提高加香滤棒的产品质量，并将更换料液时的料液剩余量比原来减少31.4kg，大大减少了料液的浪费，将系统清洁时间由原来的159min减少到27min，大幅减少清洁时部件的拆装工作，降低了人员劳动强度，提高了工作效率。

移动式滤棒；混合加香装置；设计

滤棒混合加香就是以增塑剂为载体，将香料添加到开松后的丝束中，卷制成具有特殊香型的滤棒的一种滤棒加香工艺技术，是众多滤棒加香工艺技术中的一种加香方式，由于其无需对设备进行改造、生产效率高等优点，是目前国内各滤棒生产企业普遍采用的一种滤棒加香方式。

目前各滤棒生产企业普遍采用KDF2成型机进行混合加香滤棒的生产和试验，但在生产和实验过程中每次更换料液时料液剩余量较多，造成较大的浪费；增塑剂施加系统进行清洁时所拆装部件较多，费时费力，原机料箱内无搅拌器，香料和增塑剂混合不均匀，影响产品质量。

1 原因分析

1.1 料液剩余量分析

料箱用于存储料液，其形状为方形结构，采用顶部出料。料箱内安装有浮子开关监控液位，液位必须高于100mm时才能启动设备正常生产，所以每次更换料液时最少料液重量为31.4kg，浪费较大。

1.2 增塑剂施加系统清洁时间分析

清洁时需要对增塑剂施加系统的所有组件部件进行拆卸、清洁和组装，部件数量较多，实测整个系统清洁总耗时约为159min。

2 解决问题的思路和方法

如果对原机的料箱进行改造，底部采用锥形结构设计，并降低浮子开关和抽吸泵的位置高度，可以减少料液的浪费，但由于设备内部空间有限，不能安装搅拌器，不能解决料液混合不均匀的问题，并且不能解决增塑剂施加系统清洁费时费力的问题，所以研究一种加香装置以解决以上问题。

2.1 装置主要组成

装置主要由料箱、搅拌器、抽吸泵、加热箱、加热器、增压泵、过滤器、阀门、管道和电气控制部分等组成,如图1和图2所示。

图1 混合加香装置工作原理示意图

2.2 加料工作原理

将按比例混合好的香料液从加料口3倒入料箱，料箱底部为锥形结构，启动安装在料箱盖上的电机，驱动搅拌器持续运转，使料箱内的混合料液混合均匀。混合均匀的料液从料箱底部流出，经抽吸泵10输送到加热箱14，经过加热器12加热到设定的温度，再由齿轮增压泵11以设定的压力输送至喷洒室，喷涂到开松后的丝束上，多余的混合料液经回流管回流至加热箱，实现料液的添加功能。生产加料过程中阀门6、阀门8、和阀门1处于打开状态，阀门7和阀门15处于关闭状态。

图2 加香装置装配图

2.3 排料及清洁工作原理

需要更换料液时，打开阀门7和阀门15，料箱和加热箱内少量剩余料液及管道内的料液分别从阀门7和阀门15经管道排出到容器中。

清洁时将从喷洒室出来的回流管连接加热箱一端脱开，放入一个准备好的容器，关闭阀门7和阀门15，料箱注入热水，启动装置和增塑剂施加系统，将热水从料箱经管道输送至加热箱，再由增压泵经管道输送至喷洒室进行喷洒。最后，经回流管排放到准备好的容器中，待清洁完成后，关闭装置和增塑剂施加系统，打开阀门7和阀门15，将料箱、加热箱及管道内的热水排放到准备好的容器中。待系统和装置内的热水排放干净后人工清洁料箱，关闭阀门7和阀门15。最后将准备使用的料液倒入料箱，重新启动增塑剂施加系统和加香装置，料液经过整个系统和装置后最后依然从喷洒室回流管排入容器，观察回流出来的料液无水分以后即完成清洁工作。

2.4 减少料液剩余量原理

料箱底部为锥形结构，并采用底部出料，如此可以最大限度减少料箱内料液的剩余量，最大限度减少料液浪费。

2.5 配置加热箱组件原理

加热箱组件包括加热箱、加热器、温度传感器和增压泵，虽然原机配置加热箱组件，但由于每次更换料液并进行清洁时，需要先拆下加热箱外面的开松风管，再脱开加热箱的进料管、回流管、增压泵出料管、电机插头、加热器插头等才能将加热箱组件拆下，然后倒空清洁，清洁完成后还需要按拆卸的相反顺序组装，所以清洁工作费时费力。

而在装置中配置加热箱组件并在加热箱底部开孔与管道连接，料液倒空和清洁均不需要拆卸加热箱，减少料液更换时整个系统清洁的工作量，提高效率。

2.6 料液混合的均匀性

在料箱顶部配置搅拌器，采用电机驱动，实现料液的持续搅拌，提高料液混合的均匀性，避免香料和增塑剂分离，保证香料添加的均匀性。

2.7 移动式设计

为降低成本，为使一套加香装置满足所有成型机使用加香装置的需求和便于移动清洁，装置采用移动式设计，设计一辆移动式小车，将整体装置放置于小车之上，便于移动。

3 实施效果

3.1 料液剩余量

装置的料箱底部采用锥形设计并采用底部出料，料箱内的料液能完全排空，所以应用加香装置后每次更换料液能比原来减少约31kg，大大减少了料液的浪费。

3.2 清洁耗时

在应用加香装置并采用新的清洁方法，料液排空和装置清洁过程基本不需要拆卸部件，大大降低了料液更换时的工作量和减少了清洁时间，清洁时间由原来的159分钟减少到27分钟。

3.3 混合均匀程度

由于料箱内配置了搅拌器，实现了料液的持续搅拌，避免了增塑剂和香料的分离，并且采用加热箱液位监控，实现自动补料，减少料液在加热箱内的停留时间，也避免了加热箱内的料液分离，所以应用所研制的加香装置后，提高了加香的均匀性，保障了产品质量。

4 结语

通过研制并应用混合加香装置，在料液更换时料箱内料液可以完全用完，大大节约了料液，减少浪费；系统清洁时间减少，大大降低了劳动强度和节约了系统清洁时间，提高生产保障能力；料液混合均匀，提高了产品质量。

[1]德国豪尼（HAUNI）.KDF2成型机产品说明书.1987.

[2]德国豪尼（HAUNI）.KDF2 成型机装配图.1987.

[3]陈大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2008,4.

TS43

A

1671-0711（2017）12（上）-0120-02

云南中烟工业有限责任公司科技项目“滤棒混合加香改进技术及直接加香工艺技术的研究应用”（2016GY04）。