摘要：煙草企業制絲加料系統運行過程中，出現了加料流量不穩定的現象，造成生產過程中瞬時精度波動較大，調取過程質量控制數據，通過 MINITAB 的技術分析，得出加料流量波動對整體質量影響明顯，再對加料系統的梳理得出，造成這種情況的原因是加料噴嘴堵塞，加料延時設置不合理以及蒸汽壓力不穩等，非常后，針對這些影響因素提出了相應的對策。

隨著生產技術的發展，煙草制絲質量控制從重視結果到過程的轉變，提出了均值化的質量控制要求，煙葉加料作為煙草企業制絲加工工藝中一個非常關鍵的生產環節，其加工質量的好壞對制絲質量具有重要的影響。煙葉加料系統主要由糖料罐、加料泵、質量流量計、噴嘴、以及管路系統、蒸汽系統、壓縮空氣系統和控制系統等組成，其主要的工藝任務是依據煙草產品的各自物理特性，按照工藝規定的加料比例，均勻地把糖料準確施加到煙片上，并適當地提高煙片的水分、溫度，達到煙片的感官特性和物理特性等的改善，其主要作用就是降低煙草的刺激性，使煙氣和順并改進煙草的吸味，同時，也是為了提高煙葉的物料性能，增強煙葉在制絲后續加工過程中的耐加工性，提高煙草制絲的出絲率。加料系統控制過程的穩定直接影響生產的煙草產品感官質量，所以，嚴格地控制加料過程，保證加料系統的穩定，對保證產品質量的穩定，實現精益生產以及準確的控制有重要的現實意義，并且能夠有效的起到提高煙草企業品牌的產品競爭優勢，維護好消費者利益以及穩定企業客戶的作用。

1  煙葉加料現狀分析

在制絲生產龍鳳呈祥（軟魅力朝天門）品牌時，出現葉加料總體精度符合生產質量判定要求，但是，判定系統顯示加料過程數據異常，導出 MES 數據分析發現，生產過程中工藝標準要求流量為 200kg/h，但是，加料過程中出現流量上下波動導致瞬時精度波動較大，導致煙葉加料不均勻，對導出的加料流量數據通過 MINITAB 分析如圖 1 所示。

通過以上 6 合 1 圖可以看出，此批整體的 ppk 值 為0.62，標準差 1.053，P 值小于 0.005，極差為 3.91，過程中流量波動幅度較大，過程質量控制不穩定，極大地影響了產品均值化加工，因此，必須找到影響加料系統流量波動的根本原因并進行解決，以有利于再次出現此類現象發生時能夠采取有效的應對對策，并做到預防性維修避免再次發生此類問題。

2  煙葉加料系統影響因素

加料系統的工作原理為在設備經過糖料預填充準備好后，加料系統接收到葉加料電子秤信號，在延后一定的時間啟動加料泵，把糖料罐內的糖料輸送到加料噴嘴，然后，經過壓縮蒸汽霧化后，在一定的角度噴射到進入滾筒內的煙葉上，整個流程必須連貫有序，才能保證加料的順利進行，整個系統中出現一處異常，就會影響整體加料質量，梳理加料系統并根據現場生產設備情況通過人、機、料、法、環、測，進一步分析造成流量波動的原因，如圖 2 所示。

通過以上六方面的圖形分析，可以得出在制絲整個加料系統中，主要影響加料流量波動的因素有以下幾方面。

2.1  加料噴嘴的影響

煙草加料噴嘴主要由料液腔、霧化介質腔、混合腔、噴嘴定位裝置等組成，料液經過料泵由管道輸送到加料噴嘴處與蒸汽充分混合后，由于蒸汽的相對速度大于糖料的速度，在蒸汽極大的速度下將糖料形成霧化并引射出去均勻噴灑在煙葉上。加料噴嘴設計成中間為料液的噴出口，而在料液噴口周圍是蒸汽，從而將料液形成霧狀擴散形式噴出，因此，噴嘴在加料過程中起著重要作用。

（1）加料噴嘴堵塞。在進料煙葉流量穩定的情況下，加料噴嘴因為管壁粘伏的積垢脫落或者糖料中帶有顆粒物體，進入噴嘴內部堵塞糖料向前流動，造成糖料流量降低，破壞了噴嘴內部蒸汽壓力和糖料壓力的平衡，當蒸汽壓力大于糖料壓力時，就會擠壓糖料導致不能不能正常流出，然而，加料電機在程序控制下又要保證流量，這就必須加大電機頻率來增加流量，當堵塞物沖出去后電機頻率降低，流量跟隨降低，這樣反復動作引起流量的波動。

（2）噴嘴閥芯沒有調整到位。當加料噴嘴內部的閥芯與混合腔間歇調整不合理時，就會引起蒸汽和糖料壓力的不平衡，在相互擠壓下導致流量波動。

2.2  質量流量計堵塞

加料中質量流量計是加料工序中主要的記錄工具，當加料流量計發生兩端管路發生堵塞時，加料電機頻率頻繁的變化，引起流量波動。

2.3  噴嘴供料不足導致流量不穩定

主要有以下三個方面，一是加料過濾網堵塞。因糖料中含有顆粒狀物體或者管道的積垢導致加料過濾網堵塞，引起供料不足。二是加料泵后的溢流閥調整不合理，導致一部分加料泵出來的糖料回到加料泵前，導致供料不足引起流量不穩定。三是加料泵發生故障導致輸送的糖料不足，導致流量波動。

2.4  加料延時設置不合理

按照生產工藝標準的要求，當煙葉進入加料滾筒內部時，加料噴嘴開始噴射霧化糖料。當物料經過加料電子皮帶秤到滾筒內加料系統開始加料的這段時間稱為加料延時。在加料系統中，當設置噴嘴噴射糖料的延時時間不適當時，加料流量也會出現波動。

（1）當設置的延時過長時，就會在開始生產時一部分進入滾筒的煙葉沒有施加到糖料，在結束時煙葉已經通過加料區域，但是，糖料仍然還在噴射，那么，大部分就直接噴射到加料滾筒壁上，影響了煙葉加料的均勻性。

（2）當設置的延時過短，葉片還未進入滾筒或者是有很少的進入時，加料系統就開始運行噴射糖料，那么，施加的大部分糖料就直接噴射到加料滾筒內壁上，這就造成了大量的葉片黏附在滾筒壁上，形成水濕煙葉影響葉片的質量。2.5  霧化引射蒸汽壓力不穩定，導致煙葉加料流量不波動引射蒸汽壓力大小與料液的霧化效果緊密相關。當引射蒸汽壓力偏小，這就不能有效地對料液進行霧化，噴射范圍縮小，導致糖料不能及時噴射到煙葉上；當引射蒸汽壓力偏大，就會引起加料泵往噴嘴輸送的料液因為出口壓力過大不能連續噴出而出現糖料流量的波動。

3  采取的解決對策

針對加料系統不穩定引起在加料過程中加料曲線波動，有共性也有特性，每種原因表現出來的加料波動狀態都有一定的差別，針對不同的原因，分別采取不同的對策解決問題。

（1）噴嘴的清洗。發現加料噴嘴壓力表指針抖動時，表明噴嘴內部發生了堵塞，那么，在加料噴嘴堵塞的情況發生后，就必須卸下整個噴嘴并清洗閥芯等，然后，按照要求再安裝，并注意角度的穩定以及噴嘴間歇的調整。

（2）過濾網的清潔。在糖料煮制已經加入糖料罐中時，注意顆粒物的剔除，在煮料時增加糖料過濾裝置，過濾糖料中的雜質，避免來料中出現顆粒物體，而且生產中加強人員保養培訓，必須定期清理或者更換現場加料系統中的糖料過濾網，避免堵塞發生。

（3）質量流量計的疏通。當發現加料流量計數據與工藝要求的流量差距特別大，而且在加料系統預填充的時候加料曲線就顯示波動較大，一般情況就是流量計發生了堵塞，那就必須斷開質量流量計的上下接口，并用壓縮空氣從出口端管道吹質量流量計，吹出堵塞的雜質，當然，也可以更換更大能力的質量流量計來滿足生產。

（4）改造目前手動控制噴射蒸汽壓力的控制方式，增加自動控制調壓閥自動噴射蒸汽壓力控制，保證噴射壓力的穩定，降低其對加料流量的影響。

（5）優化程序，合理設計加料的延時，保證煙葉及時地加到霧化的糖料，減少理論累積量和實際累積量差別，降低葉片進料時流量的沖高。

（6）定期清洗加料噴嘴和加料管路系統，保證加料管道和噴嘴的清潔，避免因為長期使用的加料系統管壁上粘伏物，在生產過程中脫落堵塞流量計或者加料噴嘴，從而影響加料流量，而且形成加料系統日常維護保養規定，在現場工序生產結束后對加料管路清洗以及對噴嘴的測試的，避免糖料殘留物粘伏加料系統管路和噴嘴。

4  取得的效果

在葉加料出現加料流量波動后，經過以上的有針對性的對策后，通過對后續生產的龍鳳呈祥（軟魅力朝天門）加料流量數據分析如圖 3 所示，生產過程中加料系統穩定性得到了極大的提高。

通過以上 6 合 1 圖可以看出，在經過相應的處理加料系統后，各項指標都得到了提高，標準偏差由以前的 1.053 提高到了 0.1784，ppk 由 0.62 提高到了目前的 4.01，極差由3.91 降低到 0.6，表面加料流量穩定性得到顯著提升，加料過程質量得到明顯提高。

5  結語

通過對煙葉加料系統影響因素的研究，找出影響加料穩定的根本原因，并提出了相應的處理方法，這對發生加料系統故障引起加料流量波動、加料精度不合格等提供了寶貴的解決經驗，實現了在精細化質量控制過程中，迅速解決加料的實際問題，保證了制絲煙葉加料的一致性和穩定性，提高了葉片加料精度，保持了卷煙產品的感官和質量的一致性。