卷烟厂空调系统提高冷冻水供水温度的实验测试

针对卷烟厂室内温湿度控制精度较高、车间内湿负荷小、热湿比大的特点以及传统空调系统通常采用恒定7℃冷冻水温度的做法,对贵阳卷烟厂空调系统夏季工况进行了实验测试。将冷冻水设定温度从7℃逐步提高到12℃,室内实测温湿度均满足要求,验证了提高冷冻水供水温度的可行性及负荷率相同情况下提高冷冻水供水温度可提高冷机的COP(能效比)。结合冷机的部分负荷性能特性,对多台冷机进行了优化运行,有效提高了节能效果。当冷冻水供水温度提高到12℃并实现冷机优化运行后,制冷站可节能28%,空调系统节能率可达到36%。

基于Profibus-DP的塔式卷烟自动分拣机的设计应用

为解决卷烟配送中人工分拣作业模式工作效率低,差错率高的问题,设计了一种基于现场总线Profibus-DP的塔式卷烟自动分拣机。该系统可根据需要灵活配置,且结构简单,使用维护方便,适用于中小规模的卷烟配送中心。

卷烟厂生产车间冷却塔冬季供冷节能技术研究

为降低卷烟厂工艺性中央空调制冷系统的运行能耗,以杭州制造部为例,通过分析生产车间冬季供冷需求和杭州室外气象条件,在现有冷冻站供冷系统中增加两套板式换热器及对应的旁通回路,冬季用冷却塔为产热量较大的生产车间免费供冷。分析计算冷却塔在冬季供冷运行模式下的热工性能可知,单台板式换热器的换热能力若达到一台冷水机组的制冷能力水平,应开启2台冷却塔和2台冷却水循环泵同时运行。比较冬季冷却塔供冷与冷水机组变水温两种运行模式可知,冷却塔供冷运行模式的节能效果可提高60%以上,每年可节约用电2.59×106kWh,节省费用约207万元。

基于单冷源空调系统的温湿度独立控制方法

为解决卷烟企业一次回风空调机组在夏季温湿联合调节模式下运行时间长、运行能耗及成本高等问题,以储丝房为例,基于单冷源建立了一种空调系统温湿度独立控制方法,并对空调机组的热湿控制功能段及控制方式进行了改进：1加装一次表冷器,用于机组除湿控制,原表冷器作为二次表冷器,用于机组降温控制。一、二次表冷器冷媒水串接在一起,利用一次表冷器在热交换过程中冷媒水的升温,使二次表冷器的进水温度升高3~5℃,实现单冷源的温湿度独立控制;2新风段增加了新风独立除湿机组,在夏季运行工况时,将原有的温湿度联合控制逻辑调整为温湿度独立控制。结果表明,采用温湿度独立控制方法,有效解决了夏季温湿联合调节模式下冷热抵消、能源浪费等问题,空调机组除湿能耗下降25.5%,提高了空调机组的运行效率。

制丝线除尘系统的改进

应用Profibus-DP总线技术将原有旧除尘设备融合到制丝线除尘系统中,即除尘系统增加了1台变频器和1个ET200S子站,除尘设备的使用模式分为单机、闭锁、自动3种,控制信号的传递采取了基于ProfiBus-DP协议的DP/DP耦合器,在监控系统服务器中增加了7个标签组,新增了设备的监控画面,方便了操作人员对设备的监视和控制。改进后系统实现了故障报警和显示、远程控制、易于操作等功能,提高了设备运行的可靠性。

卷烟厂异味处理系统控制方式的优化改进

为解决北京卷烟厂制丝生产线两套独立的异味处理系统在实际生产过程中排潮量与处理能力不匹配而引起的能源浪费问题,对车间异味处理系统的控制方式进行了优化改进。将独立运行的两套异味处理系统合二为一,通过调节异味处理系统风机频率和主、备系统切换方式,使异味处理系统处理能力与制丝线排潮量始终保持一致。应用效果表明,改进后异味处理系统可根据制丝线各生产工序的开启、排潮量进行合理的调节和控制,电耗由15000 kW.h/月左右下降到8000 kW.h/月左右,有效降低了制丝生产中的能源消耗。

红塔卷烟自动分拣系统的应用研究

介绍了红塔自动分拣系统、系统的布局规划、实现的系统功能,以及系统采用的高速合流、分拣控制、条码校验及数据处理4项关键技术,并通过实际应用,对系统的准确性、设备可靠性及发货能力进行了分析。结果表明:①零烟发放对系统发货能力影响较大;②系统准确性达到99.99%;③自动发货数据仍通过人工录入等方式进入ERP系统,容易出错且实时性不高;④系统的设备可靠性为98.90%。同时,对于红塔卷烟自动分拣系统的卷烟配送系统存在的问题提出了改进建议。

卷烟辅料智能化配盘系统的规划与设计

为解决传统卷烟辅料配盘方式存在的效率低、准确性差等问题,根据辅料特性以及来料状态,设计了一种卷烟辅料智能化配盘系统。该系统主要由卸车拆包输送线、分流输送线、缓存库、配盘输送线等部分组成,利用人工对辅料进行分类后,系统将各种辅料进行输送和配盘,并将完成配盘的辅料组进行入库,实现辅料在卸货口与辅料库之间的自动输送、配盘和入库。以昆明卷烟厂生产的"云烟(紫)"牌卷烟辅料为对象进行测试,结果表明:智能化配盘比传统配盘的垛型合格率提高26.48百分点,配盘时间减少0.76 min/盘,提高了辅料配盘效率;采用智能化配盘的6条生产线可减少作业人员32人,节省了人工成本。该系统可为提高卷烟企业自动化物流技术和精益化管理水平提供技术支持。

变频水泵替代调节阀在卷烟厂空调系统中的节能应用

对卷烟厂空调系统的应用现状进行了分析,主要存在着大流量小温差、水力失调、冷机旁通管过多等问题,由此造成空调水系统电耗浪费严重。通过对分布式变频泵和传统调节阀进行比较,提出采用变频泵替代水阀,在压头不足处增装水泵,通过调节水泵的转速,实现对系统的流量调节,并达到节能目的。以龙岩卷烟厂空调系统为例,计算了变频水泵和调节阀两种方式下电机消耗功率,结果表明,采用变频泵控制水量所需功率小于调节阀方式,减少了电能消耗,提高了系统的稳定性。

组合式空调的节能策略与控制程序设计

卷烟生产企业采用PLC对空调系统进行调节,其程序设计质量会直接影响空调系统的可靠性和稳定性。对组合式空调的结构和原理进行了分析,提出了PLC程序设计过程中可采用两种节能策略:①最大限度地使用室外新风作冷源;②送风机频率根据送风温差进行控制,而非传统的由送风压力控制。同时,阐述了室内温度和湿度自动调节原理和PID自适应控制、空调系统的串级调节等控制策略。实际应用表明,两种节能方案效果显著,可节能8%左右,性能可靠,采用PLC作为控制器设计的控制程序满足了生产车间对室内环境的工艺要求。

气水加湿喷嘴的特性及应用

介绍了三维激光多普勒测速计和自适性相位多普勒速度计系统(三维LDV/APV系统)的性能,分析了气水雾化加湿喷嘴的结构和工作原理。采用三维LDV/APV系统对气水雾化加湿喷嘴的雾化特性进行了试验。该喷嘴可应用于卷烟生产中的各种功能性贮存房和卷接包车间,湿度控制效果良好。

烟草粉尘的密闭筛分与压棒

卷烟厂和打叶复烤厂生产中,除尘器排出的烟草粉尘含有大量可利用的烟末,采用粉尘密闭筛分与压棒一体化设备,将烟草粉尘通过密闭筛分,分离出杂物与3mm以上碎片,较细的烟草粉尘再挤压成棒,既可使粉尘得到有效利用,又可保证车间环境不受污染。

卷烟成品辅料自动化物流方案规划分析

根据延安卷烟厂的生产需求、卷烟生产工艺及联合工房整体布局等,对其卷烟成品、辅料自动化物流系统进行了规划设计。该物流系统采用的子系统有计算机系统、自动控制系统、自动化立体库、出入库自动输送系统、AGV自动搬运系统和机器人码垛系统,通过对关联、独立解决方案中各子系统的分析对比,确定了成品、辅料自动化物流系统的最终实施方案。该物流系统经过运行使用,可靠性达99.10%,准确性达99.99%,出入库输送系统达到129盘/h,AGV自动搬运系统达到45盘/h。

湿膜加湿及温湿度独立控制技术在卷烟厂空调系统中的应用

为解决卷烟厂空调系统能源消耗高等问题,根据卷烟厂热湿负荷特点,采用热水湿膜加湿和温湿度独立控制技术对空调系统进行了节能改造。通过设置新风湿度处理箱对湿度进行处理,采用新型湿膜加湿器进行加湿,采用小型表冷器进行除湿,处理后的新风与回风混合后经AHU(Air handling unit)空调箱温度调节送入车间,从而实现温湿度独立控制。结果表明:1空调热水湿膜的加湿能力和温湿度控制精度能够满足车间运行要求,最大温度差1.07℃,最大湿度差2.06%RH。2改造后空调系统蒸汽节能率50.56%,制冷节能率19.41%,年节省费用210.41万元。该技术有效解决了空调系统在全风量处理中出现的"冷热抵消"现象,满足了全年气候工况的运行要求,节能效果显著。

卷烟工业自动导引车(AGV)系统的优化改进

卷烟工业AGV系统在实际运行中,存在着辅料在运送途中跌落、AGV使用效率偏低、路径欠优化及保养方案缺乏理论依据等问题。为此,对长沙卷烟厂自动化物流AGV系统进行了优化改进：①配盘方式由小盒和条盒混合配盘方式改为小盒和条盒分开以单品牌方式进行配盘,同时机台辅料站台由原来的两用一备改为3用;②废料桶回收和输送调度任务由原来的两个任务改为采用一个任务执行,调度控制系统增加一组I/O点采集AGV与废料房隔离门之间的信息,在机台换牌时针对不同任务采取不同的任务级别;③废料房门前路径采用了双向双车道,K区AGV同向行进路径增加至2~3条;④为保证AGV小车长期稳定运行,制定了周期性的AGV保养制度,以达到保养要求。长沙卷烟厂物流AGV系统优化改进后,提高了AGV系统对生产的保障能力,应用结果表明,AGV系统的平均辅料输送时间由23 min减少到约10 min,提高了物流AGV系统的运行效率,保证了辅料输送的安全和高效。

基于排队论的卷烟生产物流服务台数量优化方法

为优化卷烟生产车间不同生产模式下自动导引小车(Automatic Guided Vehicle,AGV)服务台数量,基于M/G/∞排队模型描述随机服务系统,通过建立单元排队系统,并根据泊松分布的可加性质,推导出排队系统在变化顾客源规模下最优服务台数量的计算公式。仿真试验及配对比较表明,利用M/G/∞排队模型优化AGV服务台数量的准确率可达90%;当顾客源规模较小时,其预测的最优服务台数量会出现空闲现象,可在其预测值上减少1个服务台进行修正。应用该方法可获得不同生产规模下AGV服务台最优配置数量,有效提高卷烟生产物流系统的运行效率。

高海拔地区卷烟厂集中风力系统高压离心风机运行工况分析

在卷烟厂实际生产过程中,工艺风力系统的高压离心风机在高海拔地区和低海拔地区运行时会产生工况差异。为此,分析了高海拔地区大气压力、温度和空气密度的特点,以及海拔高度对高压离心风机风压、风量、功率、效率等性能的影响,并以云南和湖南为例,对两个不同海拔地区卷烟厂相同工艺风力系统进行了测量。结果表明,高海拔地区卷烟厂高压离心风机的选择与海平面地区不同,随着海拔高度的增加,风机的供风量不变,但风机风压以一定比值下降,电机输出功率也会下降。因此在设计选型时,可根据当地海拔高度、温度、空气密度等对所选风机风压进行修正,并注明风机入口状态参数,以保证设备的正常运行。

卷烟厂蒸汽冷凝水的回收利用

为解决卷烟厂烘丝工序和梗丝膨胀塔的蒸汽冷凝水回收利用问题,对锅炉供送除盐水的管道系统进行了改造。借助管道的逆向运行将换热站蓄水池中的蒸汽冷凝水回收到CO_2除气塔水箱中;通过除气塔和自制的室外密闭式表冷器对蒸汽冷凝水进行循环冷却;通过加装管道式过滤装置滤除蒸汽冷凝水中的悬浮物。结果表明,回收处理后的蒸汽冷凝水温由98℃降至30℃,悬浮物含量由20 mg/L降至3 mg/L以下。将回收处理后的蒸汽冷凝水按3:7的比例与软化水进行混合后回用,仅此一项,每年可少排放生产用水20000 m^3,具有较显著的经济效益和社会效益。

冷雾加湿控制系统与空调集中控制系统的集成

制丝线空调系统采用蒸汽加湿方式,在每年的春夏或夏秋换季季节,存在着蒸汽、电能浪费,温湿度指标不稳定的问题,为此,采用高压冷雾系统对空调加湿系统进行了改进。提出了高压冷雾加湿控制系统与制丝空调集中控制系统的集成方案,并探讨了Modbus地址与高压冷雾PLC S7-200地址的对应关系,实现了集中监控功能。实际运行表明,高压冷雾加湿集中监控系统性能稳定可靠,缩短了制冷机的运行时间,在春夏或夏秋换季季节,中央空调系统节约电能约5.702×105kWh,节约蒸汽约4500 t,达到了高效、节能的运行目标。

卷烟厂动力能源数据采集与集中监控系统的设计应用

新郑卷烟厂原采用的空调制冷及空压集中监控系统,在使用中存在着网络响应速度慢、可靠性低、抗干扰能力差、控制功能不完善等缺点,为此,采用PLC和现场总线技术、计算机网络通信和软件技术,建立了动力能源数据采集与集中监控系统。该系统监控管理层是C/S结构的SCADA系统,过程控制层是基于西门子S7-300/400PLC平台,设备控制层由现场控制设备组成,同时具有自动、远程手动和现场手动3种运行模式。通过对空调节能运行控制功能进行完善,并将空压机内部数据进行通讯联网,以及安装DLP大屏幕等,实现了对各子系统的远程集中控制,解决了原系统中存在的上述问题。实际应用效果显示,生产每万支卷烟用水由原81.89kg减少为66.34kg,用电由原4.5kW.h减少为4.3kW.h,用汽由原0.08kg减少为0.06kg,年节约费用约482.5万元,提升了企业综合管理水平,达到了节能增效的目的。