“小精灵”巧控烘丝机筒温 
2016年06月23日来源:《东方烟草报》作者:任奎菊、吴兴芝 

  烟草在线据《东方烟草报》报道  6月15日上午,山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂制丝车间制丝线正在加工烟丝。烘丝机旁,操作工朱兴济正在操作着烘丝机温度控制系统。

  突然,显示屏显示温度趋势异常,压力转化模块显示温度平衡,而3个无线温度测温模块显示温度在不断下降。

  烘丝工艺就像烹饪,若温度不稳,忽高忽低,影响“菜”的质量——温度低时,有些“菜”会炒不透,水分多食材生,容易有青杂气;温度过高,有些“菜”又会炒糊,水分少口感差,有焦糊味。

  很快,电气维修工孙大鹏赶来查看。经系统排查,确定疏水系统出现故障,孙大鹏轻车熟路地处理完故障。由于预警及时、处理迅速,烟丝加工没有受到影响。

  而故障预警、处理之所以如此灵敏及时,是因为济南卷烟厂加装了一套小装置。

  这套小装置主要由3个无线温度测温模块组成。它们分别安装在烘丝机滚筒的入口、中间和出口三个位置——滚筒温度是呈方向性梯度变化的,即入口处温度低、中间温度最高、出口处温度低,呈倒“U”型。这套装置对制丝工艺水平提升有着不小的帮助,能精确测量烘丝机筒壁温度,一旦出现异常就会显示报警信息。

  因为测温模块不仅小巧而且灵敏,大家亲切地称它们为“小精灵”。“过去,没有这3个‘小精灵’,一锅‘菜’有时会出现零星‘夹生’或‘焦糊’现象,让我们苦恼不已。”孙大鹏说。

  原来,无论进口还是国产烘丝机,筒壁温度检测都是采用间接计算方式,即通过测量蒸汽压力变送器中的压力,根据蒸汽压力与温度对应表,换算出蒸汽温度和筒壁温度。然而,在生产过程中由于蒸汽换热具有较大的滞后性和延时性,这种方式在温度测量上难以精准。此外,受锅炉蒸汽压力波动、疏水效果、设备老化、管路堵塞等多方面的干扰,具体控制时易发生各种突变和抖动,造成检测温度与实际温度误差较大,影响烘丝质量。

  济南卷烟厂决定攻克这个难题。制丝车间高级工程师程林峰和电气维修工孙大鹏接下了这个创新项目,决心啃下这块“硬骨头”。

  他们没有采用传统方法,通过控制器件进行程序修正和优化,而是另辟蹊径创造性地在内筒壁上安装3个无线温度测温模块,通过无线信号将实际温度传输至PLC控制系统,烘丝机筒壁温度由此实现准确控制。

  这一步听起来容易,实现起来却是困难重重。

  如何实现“小精灵”的温度传导,技术人员颇费了一番周折。

  “用CPU硅胶,它的导热性能好,能快速传递温度。”孙大鹏提议。

  然而,用硅胶试验了一段时间后,发现效果不佳:硅胶老化太快,耐受性差。

  “设计弹簧顶紧试试。”程林峰和孙大鹏商量道。

  试验后,他们又发现筒壁温度过高,弹簧受热变形失去弹性无法使用。

  ……

  连续试验失败没有挫伤技术人员的信心。

  经过多次摸索试验,他们终于找到一种刚性压紧方式来准确采集温度。

  安装“小精灵”也让大家煞费苦心。这需要打穿保护层深入到内部滚筒,而测量温度部分直径仅在2厘米左右,空间狭小,手脚施展不开,给安装带来极大的不便。

  技术人员小心翼翼地一点一点打孔,每打几下就停下来,把铜丝伸进去测一下深度,做到既不打伤筒壁,又固定好“小精灵”。经过一番探索后,安装工作得以顺利完成。

  后期调试是第三大技术难题——在这一过程中,要实现烘丝机正常工作时两种测温控制方式的自由切换。这就需要在编程时考虑周全,确保二者步调高度协同,能无缝衔接、自由切换,同时又不会相互干扰。

  通过研究编程,他们最后确定了改进思路——使用双系统控制筒温,切换方式由设备操作人员控制,实现无干扰自由切换。双系统运行时互不影响,一方执行控制运行,另一方转入后台运行,进行数据对比、趋势预警但不干预控制。

  应用这项技术创新一段时间后,他们发现:烘丝机筒壁温度控制方式由原来模糊笼统的换算控制转变为精准控制,筒壁温度误差实现了小于1℃,还实现了对烘丝机出口水分的准确控制,更多更好地保留了烟丝香气,改善和提高了烟丝的感官质量,提升了产品质量稳定性。

  “这一创新项目入选了中国烟草总公司科技面上项目计划并获得了国家专利授权。”孙大鹏自豪地说。

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