摘 要

气体运输在卷烟工业中应用十分广泛，本文以气体输送为工作原理，设计将烟支、滤嘴、爆珠等物料对象，按照一定的顺序规律排列，快速的输送到制烟线上以便快速制烟。目前气体输送技术以其高输送率、低能耗、低成本的优点在卷烟输送领域发展迅速。风力工艺供给在我国大多数卷烟厂应用，不仅用于输送烟丝、烟梗、滤嘴等物料，还被应用于实现松散、去杂、冷却、分叶、干燥、除尘等工艺，这样使气体输送装置逐步成为卷烟厂生产中的专业设备之一。随着技术快速发展，卷烟输送设备不断更新与改进，烟支在运输上需求更高的输送效率，如何在达到更高效的输送能力的情况下，降低输送设备的成本，减少能耗，降低烟支、爆珠等物料的破损率，是卷烟气体输送技术发展的方向。本文通过计算分析，结合烟厂生产的实际情况，对卷烟输送系统进行分析和改进，设计了一套多对象气体输送装置，能够将烟支、滤嘴、爆珠等多个物料快速运输到制烟线上，从而简化了实际生产中多条输送线分别输送，提高了输送效率，降低了设备运行的成本和消耗。在多对象气体输送装置设计中，风压和风量是主要因素，本文通过计算和分析，对风机和电机进行选型，使用流量调节阀控制风压，达到高速运输物料。

关键词：气体运输；风压；烟支

Abstract

Pneumatic conveying is widely used in the cigarette industry. In this paper, based on the working principle of pneumatic conveying, material objects such as cigarettes, filters, and explosive beads are arranged according to a certain order, and they are quickly transported to the tobacco making system for rapid production. At present, the pneumatic conveying technology has developed rapidly in the field of cigarette transportation with its advantages of high delivery rate, low energy consumption, and low cost. Wind power supply is applied in most cigarette factories in China. It is not only used to transport tobacco, tobacco stems, filter tips and other materials, but also applied to processes such as loosening, impurity removal, cooling, leaf separation, drying, dust removal, etc. Pneumatic conveying device has become one of the professional equipment of cigarette factory.With the rapid development of technology, cigarette conveying equipment is constantly being updated and improved. Cigarettes require higher transportation efficiency in transportation, and how to reduce the cost of transportation equipment, reduce energy consumption, and reduce smoke in the case of achieving more efficient transportation capacity The breakage rate of materials such as sticks and popping beads is the development direction of cigarette pneumatic conveying technology. This article combines with the actual situation of tobacco factory production, analysis and improvement of the cigarette delivery system, designed a set of multiple objects pneumatic conveying device through calculation and analysis.It can quickly transport a number of materials such as cigarettes, filters, explosive beads to the system Smoke line, which simplifies the actual production of multiple conveying lines to separate transmission, improve the transmission efficiency and reduce equipment operating costs. In the design of multiple objects pneumatic conveying device, wind pressure and air volume are the main factors. Through calculation and analysis, this paper selects the type of fan and motor, uses flow control valve to control the air pressure, and achieves high-speed transportation of materials.

Key Words：Pneumatic conveying ;Wind pressure;Cigarette

目录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1发展概况 1

1.2研究背景 1

1.3研究意义 2

1.4国内外现状 2

1.5本文的工作及意义 4

第2章 气力输送的基本理论和计算 5

2.1料气输送比 5

2.2烟支、滤嘴、爆珠等的输送风速 5

2.3气体输送的风量 6

2.4物料管道运动时的压损 7

2.5气体输送装置的功率 7

第3章 多对象气体输送装置硬件系统的设计 9

3.1 多对象气体输送装置总体方案设计 9

3.2风机的设计选型 10

3.3电机的设计选型 11

3.4除尘过滤装置的设计选型 12

3.5管道的结构设计 12

3.6流量调节阀的设计选型 13

第4章 多对象气体输送装置控制系统设计 15

4.1控制系统的总体设计 15

4.2控制系统PLC选型 15

4.3控制系统软件设计 16

第5章 总结与展望 18

5.1总结 18

5.2展望 18

致谢 19

参考文献 20

附录 22

第1章 绪论

1.1发展概况

气体输送是指通过以压缩空气或者其他的气体作为工作介质，利用气流的能量，使气体在密闭的管道内沿气流的方向输送物料，是流态化技术的一种应用。气体输送的对象非常广泛，其中随着时代发展，被广泛应用在自动化工业、各种企业技术等，包含矿业、纺织业、养殖业、医疗行业、烟草行业等。由于气力运输技术的发展十分迅速，逐步代替了传统物料运输方式，被广泛的应用于卷烟工业的物料运输中。滤棒、烟支、烟丝通过气体输送设备输送，同时气体输送工艺性能扩大，实现了能耗更小、输送快、结构简化，提高了烟支、滤嘴的输送效率，降低破损率。气力输送在卷烟输送领域有很重要的应用地位和发展空间。

1.2研究背景

目前在卷烟行业内，气力制烟技术主要应用于卷接机组、运丝机、输梗机等装置中。其中卷接机组最具有代表性，卷接机组由两部分组成：卷烟机和滤嘴接装机。1875年，装填式卷烟机诞生，这种卷烟机有很多明显的问题，比如卷烟连接的烟纸和烟丝之间存在汇合滑动的问题。而后，随着烟草工业的快速发展，卷烟机由最初的装填式烟机改进成为吸丝成形式烟机。吸丝成形原理的应用，是改进卷烟机的关键技术，它不仅有效的解决了烟支生产低效的问题，还促进了卷烟机的研究和发展，使烟支生产更加高效快速。与卷接机组有关的风力工艺系统也一直被改进和发展，并结合发展十分迅速的电子技术和不断更新与完善的控制技术，使风力工艺系统的更加稳定和高效。

滤嘴接装机起源于上世纪30年代初，伴随着过滤嘴香烟在国际上开始出现，滤嘴接装机的应用逐步扩大。最初的滤嘴接装是由人工完成的，直到夹钳式滤嘴接装机的研发，才使得滤嘴接装由人工变为机械接装。而这款滤嘴接装机是由德国HUANI公司研发的。但是这款夹钳式滤嘴接装机在制造初期也有很多问题，比如接装出的卷烟质量差，更重要的是制造出的香烟在卷接处不牢固，甚至会出现烟嘴与烟支脱落分离的情况。另一方面，从这款滤嘴接装机的机械效率来看，烟支的接装速度也很低。英国MOLINS公司基于这些制烟问题进行了改进，以夹钳式滤嘴接装机为基础，首创了搓板式滤嘴接装机，从而大力推动了滤嘴接装技术，有了第二次的飞跃。英国MOLINS研制出的搓板式滤嘴接装机可以解决夹钳式滤嘴机的接装不够牢固、漏气、接嘴脱落等缺陷，使搓接质量有很大提高，生产速度也有极大的突破，目前世界上的最先进的卷接机组（意大利G.D公司的G.D121 ）生产能力可以达到16000支/分钟，德国HAUNI公司PROTOSM8可以达到20000支/分。我国于1959年从海外几经辗转获得德国HAUNI公司制造的过滤嘴接装机，开始了技术从无到有，设备从模仿到创新的漫长发展之路。目前，我国烟机制造企业通过技术引进和转化设计，已经研制生产出高速卷接机组，如ZJ116（16000支/分）等。

1.3研究意义

随着卷烟工业的迅速发展，烟支、滤嘴、爆珠等物料输送需要追求速度更快，运输比更高，运输效率更好，输送设备更稳定的途径。研究和改进气体输送装置能够更好推动卷烟工业的物料输送领域的发展。因为传统的物料运输存在很多问题，传送效率较低，物料破损率高，运输设备安装复杂，设备昂贵不利于经济发展等，所以大力发展气体输送技术应用在烟支运输上非常重要。因为使用气体输送装置来运输烟支、滤嘴、爆珠有许多优点和意义：

1. 用于输送烟支的工作介质一般为空气，这在运输介质的供应上没有任何困难，使整个运输都能更加方便、简单。考虑到在气压传动中，可能存在管道密封性不够完善而产生泄漏，空气即直接进入大气中而不会对环境造成任何污染。空气因为自身有粘度小、损失小的特点，在管道中可以按照较快的流速运动, 因此压缩空气也方便于集中供应。
2. 烟支的运输距离更加容易控制。实际生产运输中，烟支、滤嘴等物料的输送距离较长，运输过程存在物料与管道的摩擦阻力，以及介质与物料之间的阻力，从而无法保证运输速度和运输的效率。采用气体运输的传输距离更长，通过增大风压和流量来保持输送强度。同时输送设备抗过载能力强，不易发热，不易因过载而发生事故。
3. 卷烟运输的气动元件类型较多，功能广泛而实用，结构简单并且投资成本低，维护方便。可大大提高运输效率，减轻劳动强度，实现卷烟机械自动化。
4. 目前国内主要以PROTOS卷接机组为主进行研究和改进，研究设计多对象气体输送装置，可以更加方便的将滤嘴、烟支、爆珠等多种物料同时运输在制烟线上，相比于滤嘴接装机、爆珠运输等单个物料对应着一条运输线有着更加简单、高效的优势，可以实现多对像运输至一条制烟线上，从而提高制烟生产效率，快速的输送到制烟线上。

1.4国内外现状

滤嘴接装机分为两种形式，一种是夹钳式滤嘴接装机，这种装置是由德国HAUNI公司制造，这种接装机的出现大大推动了接装机的发展。另一种是搓接式，这种装置是由英国的MOLINS公司研发，搓板式接装机是在夹钳式的基础上改进出的，它的速度可以达到10000支/分钟的烟支生产。国外卷烟生产领域发展迅速，尤其在气体输送设备上有明显的领先，不仅如此，国外掌握的气动技术也比国内更加成熟。^【1-4】。

我国国产的卷烟机通过引进国外的技术及转化设计到目前已能达到相当高的速度。

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