卷烟制丝线梗丝膨胀设备运行优化与故障预防实践研究

一、引言

在卷烟生产过程中，梗丝膨胀工艺是提高烟草原料利用率、改善卷烟品质的重要环节。梗丝膨胀设备作为该工艺的核心装备，其运行状态直接影响梗丝的质量和生产效率。然而，在实际生产中，梗丝膨胀设备常面临能源消耗大、设备故障导致停机频繁、产品质量不稳定等问题。作为制丝车间一线工人，凭借多年的设备操作、维护经验，对梗丝膨胀设备运行过程中的问题有深入了解，通过对设备运行状况的研究与分析，提出针对性的优化与改进措施，旨在提升设备运行效率，保障产品质量，降低生产成本。

二、梗丝膨胀设备运行现状分析

2.1 设备基本结构与工作原理

梗丝膨胀设备主要由预热装置、膨胀塔、干燥系统、控制系统等部分组成。其工作原理是将梗丝先在预热装置中进行预热处理，使梗丝吸收一定的热量和水分，然后进入膨胀塔，在高温、高压蒸汽环境下，梗丝内部水分迅速汽化膨胀，最后通过干燥系统去除多余水分，达到梗丝膨胀的目的。

2.2 运行中存在的主要问题

1. 能源消耗过高：在实际生产中发现，预热装置和膨胀塔的蒸汽消耗量较大，且存在蒸汽泄漏现象；干燥系统的热风循环效率低，导致能源浪费严重。经统计，单位产品蒸汽消耗比行业平均水平高 15% 左右。

2. 设备故障频发：设备运行过程中，预热装置的加热元件容易损坏，膨胀塔的蒸汽阀门密封性能下降导致蒸汽泄漏，干燥系统的风机轴承磨损严重等问题较为常见，平均每月因设备故障导致的停机时间达12 小时，影响生产进度。

3. 产品质量不稳定：梗丝膨胀的均匀性较差，部分梗丝膨胀过度或不足，导致梗丝填充值波动较大，影响卷烟的卷制质量和吸味。同时，梗丝的水分控制精度不足，产品水分合格率仅为 88% 。

三、梗丝膨胀设备运行优化方案

3.1 工艺参数优化

1. 预热阶段参数调整：通过多次生产试验，确定不同批次梗丝的最佳预热温度和时间。将预热温度从原来的 65^∘C-70^∘C 调整为 60^qC-65^qC ，预热时间由8 分钟延长至10 分钟，使梗丝在预热阶段能够更均匀地吸收热量和水分，为后续膨胀过程奠定基础。

2. 膨胀阶段参数优化：优化膨胀塔内的蒸汽压力和温度参数，将蒸汽压力从 0.8MPa-1.0MPa 调整为 0.7MPa-0.9MPa ，温度从调整为，并延长梗丝在膨胀塔内的停留时间至 30 秒，使梗丝能够充分膨胀，提高膨胀均匀性。

3. 干燥阶段参数控制：根据梗丝膨胀后的水分含量，精确调整干燥系统的热风温度和风速。将热风温度控制在，风速调整为 12m/s-15m/s ，确保梗丝水分能够稳定控制在 12%±0.5% 的范围内。

3.2 设备结构改进

1. 预热装置改造：对预热装置的加热元件进行升级，采用新型高效节能的加热管，提高加热效率，降低能耗。同时，加强预热装置的保温性能，在设备外壳增加隔热保温材料，减少热量散失。

2. 膨胀塔密封优化：更换膨胀塔的蒸汽阀门密封件，采用高性能的密封材料，并对蒸汽管道接口处进行密封处理，有效减少蒸汽泄漏现象。此外，在膨胀塔内部增设导流装置，使蒸汽分布更加均匀，提高梗丝膨胀效果。

3. 干燥系统升级：对干燥系统的风机进行改造，选用高效节能型风机，并安装变频调速装置，根据生产需求实时调整风机转速，降低电能消耗。优化热风循环管道布局，增加热风回收装置，提高热风利用率。

3.3 自动化控制系统完善

引入先进的自动化控制系统，实现对梗丝膨胀设备各工艺参数的实时监测与自动调节。通过安装温度、压力、湿度等传感器，将设备运行数据实时传输至控制系统，当参数出现异常时，系统自动报警并进行相应的调整，提高设备运行的稳定性和产品质量的一致性。

四、设备故障预防措施

4.1 建立设备状态监测体系

在梗丝膨胀设备的关键部位，如预热装置加热元件、膨胀塔蒸汽阀门、干燥系统风机轴承等，安装振动传感器、温度传感器和压力传感器，实时采集设备运行状态数据。利用数据分析软件对采集到的数据进行处理和分析，建立设备运行状态模型，预测设备故障发生的可能性，提前采取维护措施。

4.2 完善设备维护保养制度

制定详细的设备维护保养计划，明确各设备部件的维护周期、维护内容和维护标准。加强日常巡检工作，安排专人负责设备的日常检查，及时发现设备存在的隐患并进行处理。定期对设备进行全面的检修和保养，对磨损严重的零部件及时更换，确保设备始终处于良好的运行状态。

4.3 开展操作人员培训

定期组织操作人员进行设备操作和维护培训，提高操作人员的技能水平和故障判断能力。培训内容包括设备的工作原理、操作规程、常见故障排除方法等。通过培训，使操作人员能够正确操作设备，及时发现设备运行中的异常情况，并采取有效的应对措施。

五、优化方案实施效果分析

5.1 生产效率提升

经过优化改进后，梗丝膨胀设备的平均生产效率提高了 20% ，设备每月因故障导致的停机时间从 12 小时缩短至 3 小时以内，有效保障了制丝线的连续稳定生产。

5.2 产品质量改善

梗丝的膨胀均匀性得到显著提高，梗丝填充值波动范围缩小，产品质量稳定性增强。梗丝水分合格率从原来的 88% 提升至 96% ，提高了卷烟的卷制质量和吸味。

5.3 能耗降低

通过工艺参数优化和设备结构改进，单位产品的蒸汽消耗降低了 20% ，电能消耗降低了 18% ，有效降低了生产成本，提高了企业的经济效益。

六、结论

本文基于卷烟厂制丝车间一线生产实践，对梗丝膨胀设备的运行优化与故障预防进行了深入研究和实践探索。通过对设备运行现状的分析，提出了工艺参数优化、设备结构改进和故障预防等一系列措施，并取得了显著的应用效果。研究表明，从一线生产实际出发，结合设备运行特点进行针对性优化改进，能够有效提升设备运行效率，保障产品质量，降低生产成本。在今后的工作中，将继续关注制丝线设备的运行情况，不断总结经验，持续改进，为卷烟生产的高质量发展提供有力支持。

参考文献：

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