Analysis of Pollution and Blockage of Titanium Rod Sintered Microporous Filter Element

Microfiltration is widely used in fine filtration operations, with dead-end filtration and cross-flow filtration. The microfiltration filter element or the microfiltration membrane is easy to be polluted by impurities in the water and causes fouling, resulting in flux attenuation. The flux can be expressed by Darcy’s law and attenuation model. In this paper, two industrial titanium rod sintered filter elements (?60 × 960 mm and ?60 × 960 mm) of different specifications are selected, and tap water (1.0 NTU) is used for constant pressure dead-end filtration. The amount tends to be the same, about 0.435 m3·m?2·h?1, which has nothing to do with the filtration accuracy of the filter element but only depends on the characteristics of the filter cake and the filter membrane. Through the analysis of the two models, it is found that the two filtration flux models are not universal and difficult to be applied in engineering.

用于加热卷烟的石蜡改性二醋酸纤维素降温滤嘴的制备与表征

以二醋酸纤维素滤棒为载体,以食品级石蜡为相变吸热材料,采用浸渍法制备了石蜡/醋纤降温滤棒,研究了石蜡熔点和负载量对加热卷烟主流烟气温度的影响,并采用热重/差热分析仪(TG/DTA)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)和场发射扫描电子显微镜(SEM)等技术对石蜡/醋纤滤棒进行了表征。石蜡/醋纤滤棒是通过醋纤滤棒的吸附作用完成复合,在抽吸过程中具有良好的热稳定性,当52~#石蜡乳化液质量分数为60%时,即石蜡负载量为35 mg时,由石蜡/醋纤滤棒组成的三段式降温滤嘴对主流烟气具有显著的降温效果,可将主流烟气温度从68℃降低到42℃。

透雕滤棒成型喷嘴装置仿真分析及改进设计

为解决传统拉丝成型滤棒截面成型受限问题,对透雕滤棒成型喷嘴装置进行仿真分析及改进设计研究。基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真软件,对3类典型的透雕滤棒成型喷嘴结构的蒸汽流速和温度进行模拟分析,得到透雕滤棒喷嘴成型过程的流体力学变化规律,试验结果表明:倾斜环状分布式喷嘴的综合性能最佳,改进透雕滤棒成型喷嘴装置的结构设计,使其成型效率得到有效提高,为工业成型装备领域的分析与改进提供参考。

基于CNN-LSTM混合神经网络的卷烟滤棒质量预测

为了在卷烟生产数据中挖掘出滤棒生产过程的有效信息,解决各批次产品质量检测困难的问题,结合卷积神经网络的特征提取能力与长短期记忆网络处理时序数据的有效性,提出了基于CNN-LSTM混合神经网络的卷烟滤棒质量预测模型。该模型通过卷积层提取输入数据的局部特征,然后在LSTM层中捕捉特征之间的时序关系,分层结构使其具有同时处理不同时间维度信息的能力,从而提升了预测精度。将滤棒的质量定义为圆周值与吸阻值两个物理量,利用卷烟厂6万余条实时生产数据进行模型训练和预测,结果表明:以平均绝对百分误差(MAPE)作为评价标准,圆周指标预测误差为0.078%,吸阻指标预测误差为1.42%,对比各类传统机器学习方法,CNN-LSTM混合神经网络表现出了更高的精确性。该方法可为快速准确地预测卷烟滤棒质量提供技术支持,提升烟草工业的自动化水平。

卷烟滤棒成型加工区域集控系统实现

针对滤棒成型作业区分散、设备种类多、制造厂家和数量多、接口协议复杂且不统一以及海量数据变量难识别等问题,设计并开发了基于OPC UA架构和实时内存数据库的就地滤棒加工区数采和监控系统。自主开发OPC服务器,实现了滤棒成型主、辅设备的实时数据采集,并通过高效内存数据库服务器对生产及设备信息进行海量存储,进而实现了对滤棒成型车间生产过程信息的全面、准确迁移集成,以及对滤棒生产、产量、质量、机台效率、设备状态等信息的可视化区域集控。

ZL28型滤棒成型机组刀盘喇叭嘴机构模型的建立及应用

为了将引进的ZL28型双通道纤维滤棒成型机组技术消化吸收,分析了ZL28型纤维滤棒成型机组滤棒切割装置的结构原理,根据切刀、喇叭嘴、滤条之间的位置关系,利用Creo软件仿真模拟出ZL28型纤维滤棒成型机组双通道滤棒切割装置的运动规律,建立ZL28型纤维滤棒成型机组滤棒切割装置的几何模型,从而推导出ZL28型纤维滤棒成型机组滤棒切割装置的数学模型,得出常用的滤棒长度与刀盘倾角、喇叭嘴旋转直径之间的关系和数值。将求解得到的数值与转让技术参数进行对比,等于或接近修正后的设计技术参数,证明所述方法正确,可以为生产多品规的滤棒提供技术支持。

滤棒成型机甘油过滤装置的设计

滤棒生产过程中需要定期对甘油箱进行清洗,以避免杂质堵塞过滤器、甘油喷嘴,影响滤棒硬度、吸阻的稳定性。目前采用的清洗、过滤方式费时费力、效果不佳,且存在浪费及污染环境的问题。文中设计了甘油抽吸、加注及过滤装置,可将甘油箱内的甘油抽出、过滤后储存到临时储存箱内,待甘油箱清洗完毕后,再将临时储存的甘油二次过滤后,加注到甘油箱中。该装置提升了清洗效率和过滤效果,避免了甘油的浪费和环境污染,改进后,清洗步骤由原来的7步减少到4步,清洗时间由平均72 min降低到30 min左右,1人可完成过去需要3~4人才能完成的工作。

阳离子分散松香胶/AKD乳液/壳聚糖联合提高麻浆与烟梗浆配抄滤嘴棒用纸的疏水疏油性能

以麻浆和烟梗浆为原料,抄造滤嘴棒用纸。通过浆内添加施胶剂〔阳离子分散松香胶和烷基烯酮二聚体(AKD)乳液〕和表面涂布壳聚糖的方法,提高滤嘴棒用纸的疏水疏油性能。探究施胶剂添加量和壳聚糖涂布量对滤嘴棒用纸防水性能、防油等级和物理性能的影响。研究结果表明:当浆内阳离子分散松香胶和AKD乳液添加量均为2%(相对绝干浆)时,滤嘴棒用纸的接触角为128.8°,60 s时滤嘴棒用纸的可勃值为24.30 g/m^(2);当壳聚糖涂布量为20 g/m^(2)时,滤嘴棒用纸的防油等级为12级。

KDF2滤棒成型机导轨改进设计与应用

KDF2滤棒成型机的滤棒条导轨毛刷在剔除滤棒时,会因弯曲和摩擦导致变形和严重磨损,使得毛刷约束导向能力下降,可能会造成滤棒在进入分烟轮时产生皱头、跑条等问题,会严重影响滤棒的品质和生产效率。为解决上述问题,该文设计一种新型KDF2滤棒成型机导轨。设计负压装置与所设计导轨相连接,通过导轨上设置的负压孔的吸附作用代替原有毛刷的纵向导向功能,并由负压控制装置对负压装置进行调控。另外,所设计导轨设置剔除气孔,保证横向剔除功能正常运行。实例结果表明,所设计导轨符合设备稳定运行要求的同时克服在滤棒生产过程中频繁出现的滤棒触头、卡棒、滤棒跑条问题和调整精确度难以控制的缺陷,提升设备有效作业率,并且降低滤棒废品率。

复合滤棒双螺旋中线胶上胶系统设计与应用

为解决复合滤棒发射时端头基棒脱出率高的问题,设计一套双螺旋中线胶上胶系统。该系统由乳胶分配器、胶泵电机、胶管、胶枪构成;对胶线仿真确定为“正反”喷涂模式;利用中心复合设计试验优化双胶枪运行参数使得运行稳定且喷涂面积最大。以红云红河烟草(集团)昆明卷烟厂使用的MERLIN机组为对象进行测试,结果表明,装置使用后运行稳定,复合滤棒端头基棒脱出率由1.63‰降低至0.25‰。该技术可为提高复合滤棒产品质量提供支持。

ZJ17卷烟机第二分切轮烟支导轨的设计与应用

ZJ17卷烟机组MAX滤嘴接装机主要功能是将烟支、滤棒进行拼接,再经过水松纸包裹,继而形成产品烟支。部分烟支品牌使用沟槽型滤棒,在第二次分切时出现切割后烟支表面皱纹、划痕、切口斜的缺陷问题。针对此问题,通过改进制作导轨,增加导轨的与烟支的接触面积,最终达到烟支在切割时受力均匀的目的,解决沟槽型滤棒在第二次分切时出现烟支质量缺陷的问题。该装置的设计与应用进一步优化卷烟机的性能,减少不合格卷烟的产出量,以满足生产需求并提升产品质量。

基于激光传感器的滤棒长度高速在线检测系统

为解决滤棒生产过程中,滤棒长度无法实时监控的问题,本文提出采用两台激光位移传感器的非接触式测量方式,建立滤棒长度的理论计算模型,设计由激光位移传感器、工控机、PLC、人机交互界面等组成的滤棒长度高速在线检测系统,实现了滤棒长度的在线检测、检测数据存储、不合格品剔除报警。测试结果表明:该系统实现滤棒长度的在线检测,检测精度为0.01mm;系统运行稳定可靠,操作简单易懂,人机交互性较好,对提高滤棒长度的在线监控水平、自动化程度和滤棒质量具有较好的实用价值。

重复测量对滤棒物理指标影响程度分析

在生产及滤棒物理指标相关试验中需要对滤棒进行重复测量。为探讨重复测量滤棒对其物理指标的影响程度,分别对30组滤棒(每组10支)进行两次测量,每组样品两次测量间隔时间为7~240分钟。结果表明:重复测量对滤棒重量造成的损耗可以忽略不计;重复测量过程会导致圆周降低约0.05mm,测量后圆周向原状态逐渐恢复,一小时后圆周减小值趋于稳定,约为0.01~0.02mm;重复测量导致长度缩短约0.02~0.08mm,在地面放置柔软物缓冲可有效降低其缩小值;重复测量后吸阻升高0.4~2mmWG,推测其受重复测量圆周、长度变化因素影响。重复测量对圆度、硬度影响不显著。本文可为其他关于滤棒物理指标的研究提供理论支持,降低因重复测量导致的误差。

细支中空滤棒成型机拉毛缺陷改进

针对高速生产状态下,细支中空滤棒拉毛缺陷率高,导致设备不稳定、生产效率低的问题,以KDF-M(NWT)机型为研究对象,对其生产的细支中空滤棒缺陷率高的原因进行分析。通过对芯棒重新优化设计,降低中空滤棒拉毛缺陷率,提升KDF-M(NWT)设备运行效率和质量水平。结果表明,其改进效果明显。

滤棒埋线检测装置及技术研究

在工业生产中,滤棒埋线检测装置作为确保产品质量的核心设备,其关键作用在于能够迅速识别生产过程中可能出现的缺陷,从而提升产品的合格率。但该检测装置的精确度,实时性,自适应性及成本与维护等问题仍然存在着挑战。为了促进技术进步,研究人员正在努力应用智能检测技术,优化自动控制技术,将人工智能和传感技术相结合,并在成本控制和维护策略等方面不断改进。这些战略都是为了改善检测装置的特性,使其适应工业生产需要。

图像处理技术在滤棒埋线检测系统的应用

本系统采用自动化质量控制、提高检测精度以及实时监控与反馈等手段来实现滤棒制造过程埋线质量的有效监测。系统设计主要由图像采集模块、图像处理算法以及系统软硬件实现等部分组成,以保证检测的精度及实时性。在实践中,系统的使用减少了人工成本,经济与社会价值显著。

多尺度特征融合注意力机制的滤棒质检算法

为解决卷烟滤棒生产过程中需要人工对滤棒指标进行监测并调整设备参数,导致成本高昂且效率低下的问题,提出一种多尺度特征融合注意力机制的滤棒质检算法。该算法利用不同大小的一维卷积获取滤棒多尺度的特征,降低了滤棒局部特征遗漏的可能性。为进一步增强特征表示,本文引入注意力机制使算法模型聚焦于更重要的特征。实验结果表明,与一维卷积神经网络(1D convolutional neural network,1DCNN)、反向传播(back propagation,BP)神经网络、循环神经网络等5种方法相比较,本文提出的算法模型在测试集上的性能更加突出,尤其是与1DCNN、BP神经网络和分布式梯度增强库这3种方法相比,模型的准确率分别提高了3.27%、4.28%和5.70%;精确率分别提高了3.12%、4.68%和5.10%;召回率分别提高了3.28%、4.57%和2.97%;F1-Score分别提高了3.20%、4.13%和4.33%。本文提出的算法不仅可以提高滤棒的生产效率,还可以降低人工成本,具有良好的工程实用价值。

薄荷颗粒香料的干燥工艺及滤棒加香应用研究

为减少薄荷颗粒香料在干燥过程中特征成分的损失,建立了不同干燥条件下(烘箱干燥、微波真空干燥、微波干燥)香料的干燥动力学模型,结合水分分布的变化规律及特征成分的挥发情况优选适宜的香料干燥条件,并考查了薄荷颗粒香料的卷烟滤棒加香效果。结果表明:薄荷颗粒香料在烘箱干燥、微波真空干燥、微波干燥下的干燥时间分别约为60~120 min、20 min、4 min, 3种干燥方式的最适动力学模型为Page模型;随着干燥的进行,半结合水转变为结合水和自由水,同时自由水在不断地挥发;薄荷颗粒香料特征成分均随着水分的挥发而降低,干燥温度越高,特征成分散失越明显,特征成分保留量与结合水相对峰面积呈极显著正相关;结合干燥时间及留香效果,确定微波干燥为最佳干燥工艺;薄荷颗粒香料加香后的卷烟烟气中酸类物质和酚类物质含量略有降低,酮类物质含量略有增加,新增3种薄荷特有的特征成分薄荷醇、L-薄荷酮、胡薄荷酮,在保留卷烟原有风格特征的前提下,可为卷烟带来清凉感,降低刺激性,提高卷烟的吸食品质。

卷烟降焦减害滤棒构件的制备及应用

以添加石墨烯纳米分子的热可塑性弹体材料为基材,利用注塑成型机制备卷烟新型滤棒构件,将滤棒构件与醋纤滤棒进行三元复合后卷制复合滤棒卷烟样品,研究新型滤棒构件对卷烟主要物理指标、主流烟气中常规成分及7种有害成分的影响。结果表明:石墨烯对苯酚和苯并[a]芘具有明显的吸附性作用,对其他成分影响较小;与同规格醋纤滤棒卷烟相比,复合滤棒卷烟样品吸阻升高幅度为12.33%,滤嘴通风率和总通风率升高幅度分别为10.17%和10.22%;复合滤棒卷烟样品主流烟气中常规成分和7种有害成分释放量均有所降低,其中烟碱降低约36%,焦油降低约34%,有害成分一氧化碳、氰化氢、巴豆醛、亚硝胺的降低效果较为明显,分别降低约53%、50%、62%和78%,且复合滤棒卷烟样品危害性指数由10.28降低至平均4.95,说明该石墨烯异型滤棒构件具有明显的降焦减害作用。

奶香型凝胶滤棒特征成分在卷烟中的转移行为

为了研究奶香型凝胶滤棒在卷烟中的加香效果,建立了GC-MS分析方法,优化了前处理条件,并研究了特征成分在奶香型凝胶滤棒卷烟中的转移率。结果表明:最优的萃取条件为用无水乙醇作为溶剂,萃取体积10 mL,超声萃取时间60 min;奶香型凝胶滤棒中5种特征成分(香兰素、乙基香兰素、藜芦醛、茴香醇、乙酸大茴香酯)加样回收率在94.1%~104.1%,检出限在0.11~8.23μg/mL,定量限在0.25~27.42μg/mL。5种特征成分的转移率分为3个梯度,香兰素和乙基香兰素向主流烟气粒相物中的转移率较高,分别为8.44%和8.14%,其次是茴香醇(5.42%)和乙酸大茴香酯(4.35%),黎芦醛转移率最低,为2.44%;5种特征成分的滤嘴截留率在85.31%~90.37%,说明凝胶加香方式下特征成分大部分截留在滤嘴中;滤嘴中香兰素含量和主流烟气粒相物中香兰素的转移率在自然环境下放置前180 d快速减少,180~360 d呈现逐渐降低的趋势,说明生产出来180 d内是奶香型凝胶滤棒卷烟的最佳抽吸时间。在恒温恒湿条件下的滤嘴中香兰素含量和主流烟气粒相物中香兰素转移率均高于自然通风环境下,说明奶香型凝胶滤棒卷烟最好放置在温湿度相对恒定的环境下保存。