风力送丝系统平衡方法探讨
采用动平衡技术的送丝风机振动原因分析及处理方法探讨
采用动平衡技术的送丝风机振动原因分析及处理方法探讨发布时间：2021-11-08T12:09:58.769Z 来源：《防护工程》2021年22期作者：吴桂良[导读] 风机作为风压送风或吸风设备已普遍运用于各行各业。
浙江中烟工业有限责任公司浙江杭州 310024摘要：卷烟厂风力送丝承担着烟丝输送的工艺控制任务，本文从送丝风机设备维护、工艺控制等方面分析了可能导致风机振动的因素，并提出对应的防范措施，从而改善了工况，解决了风机振动问题，而且延长了风机使用寿命，保证生产正常进行。
关键词：风机；振动；动平衡引言风机作为风压送风或吸风设备已普遍运用于各行各业。
在卷烟制造企业，风机应用广泛，特别是送丝风机提供烟丝输送的负压吸风，对企业生产保障起着非常重要的作用。
风机随着使用年限的增加，由于机械磨损和金属疲劳等原因，会使风机产生振动现象，对风机振动现象如果不加以重视，当振动加剧不仅会造成重大的安全隐患，而且会使风机产生不可逆转的设备损坏，。
因此对风机的运行状态进行检测，可以及时准确地发现、诊断和排除故障。
1 振动原因及处理方法风机在运行过程中由于机械运动，振动是无法避免的，但是到了风机运行后期，剧烈振动会加剧风机工况恶化，所以需要提前对风机振动进行分析，避免振动加剧。
1.1 振动原因分析风机振动现象及原因，有其规律可循，一般来讲有以下几种：（1）设计原因：风机在选型时会根据使用环境、湿度、工作负荷等要素来进行设计，但实际在使用时并不是严格按照这些要素来进行选型，致命存在这些隐患：风机动态特性不良，即无法做到同心运动造成振动；结构不合理，即风机安装重心不稳造成振动；风机工作负荷超载，即实际负荷超出额定负荷造成振动；风机运动时间超载，即风机运行时间过久导致部件热膨胀造成振动。
（2）制造原因：风机制造厂家的质量要求也影响风机的运转，如零部件加工制造不良，精度不够；零件材质不良，强度不够；转子动平衡不符合技术规范等。
卷烟厂风力送丝对烟支质量的影响分析
卷烟厂风力送丝对烟支质量的影响分析摘要：风力送丝是卷烟机烟丝气力输送技术中不可或缺的内容。
本文基于某大型卷烟厂风力送丝系统为研究背景，对风送系统中的烟丝输送异常而导致的烟丝造碎率过高问题进行分析，并提出了采用风速控制技术使输送管网内的风量总体保持平衡，从而有效降低烟丝造碎率。
关键词：卷烟机；风力送丝；风速调节控制技术1 概述卷接机组如PROTOS M8、ZJ112和ZJ116等机型，生产速度快，生产工艺水平高，是目前国内烟草企业生产线的主力机型。
作为烟支生产最重要的原料之一，烟丝供应的稳定与否是影响卷烟工艺质量的制约因素之一，而风力送丝技术是烟丝供应的主要媒介，其控制技术对于卷烟制造起着重要作用，同时风力送丝也可以通过简单的改造实现风力除尘。
所以说，在卷烟厂采用风力送丝技术不仅可以实现烟丝的快速输送，而且硬件易于改造和灵活配置，加上维护成本低，十分适合广泛应用[1]。
2 现状概述风力送丝系统由若干个子系统组成，每个子系统由若干组卷烟机和对应的一台送丝风机组成，整个风力送丝系统还包括管网、管接头、传感器等。
整个风力送丝系统随着设备的增加会变得较为复杂，特别是管网中错综复杂的结构，例如直管、S弯管和45°弯管、直通接头和三通接头等组成了复杂的管网，如图1所示。
在管网中每台卷烟机的吸丝管的长度都不相同，一般来讲吸丝管长度越长烟丝所受到的管网阻力也越大，其数学表达式为，其中N表示管网阻力，L 表示送丝管长度，r表示送丝管半径，S表示风速，所以当管网半径r一定时，每条送丝管内的管网阻力就随着送丝管长度L和送丝风速S的不同而不尽相同的，如图2所示。
另外在系统设计阶段，风力送丝的设计初衷是按照所有卷烟机同时启动时所需要的最大风力而配置的，而在实际生产中，不可能做到所有卷烟机同时启动或停止，当部分卷烟机启动而部分卷烟机暂时停止时，此时的管网阻力因风速S的不同而不同。
综上所述，烟丝在供应过程中因为各种因素的影响会造成烟丝输送异常而直接影响到送丝稳定性和烟丝造碎率。
卷烟风力送丝系统平衡的新方法——二元等值替换法
流 以 Ｑ、 ． 态运动 。 ． 状 Ｐ
２３ 供丝 过程 一结 束 ， 。 卷烟 机 组上 的吸丝 管和 回风 管
气 动 阀立即 关闭 ，以 Ｑ． ． 态运 动 的气流 中止 ：与 此 同 、 状 Ｐ 时 ， 元平 衡器 开启 ， Ｑ。 Ｐ 平衡气 流 立 即补入 ， 二 呈 ． 、 由于 Ｑ．
面 分 析 了 现 有 多种 系统 平 衡 方 法 ， 出了 一 种崭 新 的 方法 ， 从 理 论 提 并 及 实 验 两 个 方 面 论 证 了这 种 新 方法 的 可行 性 、 靠性 、 可 有效 性 。 关 键词 ： 力 送 丝 系 统 平衡 风 二元等值替换 简 洁有 效
风 力 送 丝 系统 工作 机 理 ， 在 问题 ， 对 现 有解 决 方 存 在 案 等全 面 深入研 究 分析 后 ， 这里 提 出一种 新 方法— — 二元 等值 替 换法。
通 （５ ｘｆ ０ ｘ １０ ￣ ０ １ ０ ０ ５ ３ ３
… 一 …
＝通０ ０ ｘ ２０ ０ ３０ ０ ６ ｘ １０ ５
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三通 ０ ６ × ２２ １０ 三通 ０ １ ｘ １０ ０ ５ ２０ ０ １ ｘ ５ ２ ０５ １０ ２ ｘ
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卷烟机风力送丝系统管网结构的稳定性分析
卷烟机风力送丝系统管网结构的稳定性分析李金凤;李国荣;罗清海;刘尚友;张雄;王伟浩【摘要】针对卷烟厂中“集束式”、“鱼刺状”两种不同管网结构形式的风力送丝系统,根据卷烟机工艺特性,采用关闭某个或某些支路来模拟系统送丝状态和改变某支路阻抗大小来模拟系统送丝过程.运用MATLAB网络解算工具,计算出所有工况下送丝支路的流量偏离系数,分析比较两种管网系统的稳定性.结果表明:集束式系统的稳定性优于鱼刺状系统.变工况运行条件下,集束式系统中阻抗越小的支路对系统稳定性的影响越大.而鱼刺状系统中距离安装有风机的主管段越近的支路稳定性越好.【期刊名称】《南华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(026)004【总页数】5页(P51-55)【关键词】集束式系统;鱼刺状系统;流量偏离系数;网络解算;稳定性【作者】李金凤;李国荣;罗清海;刘尚友;张雄;王伟浩【作者单位】南华大学城市建设学院,湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】TP273卷烟机风力送丝系统管网一般有4～8个并联支路，风力送丝系统中卷烟机的开、停具有随机性，并且卷烟机的供丝是间断性的［1］，如一个支路或其中某几个支路的供丝阀门关闭或开启将会影响其他支路流量的变化，各支路间相互干扰的问题，就是系统稳定性问题，简称稳定性［2］.随着系统内卷烟机组数量的增加，系统中送丝管之间的长度差也随之增大，每根送丝管道的阻力变化也不均等，不同机组的集丝箱在吸丝过程中有效过滤面积也不一样，使系统中管网阻力的变化越来越复杂［3］.在短暂的时间内保持整个系统中的每个吸丝管的速度波动小，对系统的调节与控制措施要求较高［4］.为提高系统运行的稳定性，一种有效的办法是合理设计管网系统，减弱各支路间的干扰，再辅之以适当的自动控制装置.本文针对目前卷烟厂中常用的“集束式”、“鱼刺状”两种不同管网结构形式的风力送丝系统.利用图论原理，将实际中的管网结构简化成网络图，分析管网结构的网络拓扑关系［5］.探讨不同管网结构的风力送丝系统的稳定性［6］.1 分析方法对于具有m个支路的鱼刺状风力送丝系统(如图1所示)，和具有m个支路的集束式系统(如图2所示)，将m个支路同时吸丝的状态作为系统的设计工况，该工况下m个支路的流量qi为设计流量.采用关闭某个或某些支路来模拟系统送丝状态和改变支路阻抗来模拟系统送丝过程，运用MATLAB可计算出各种工况下的流量［7］.将每一工况下第i个支路的新流量q'i与设计工况下的理想流量qi的比值称为第i个支路的流量偏离系数 Xi［2］，则:显然，Xi越接近于1，则说明相对于主动调节的支路，第i个支路的稳定性越好.对于具有m个支路的风力送丝系统，由于各支路的阻抗各不相同，对系统稳定性的影响也各不相同，分别关闭不同的支路，将系统的送丝状态共分N种工况进行模拟［8］计算，来分析管网的稳定性.图1 鱼刺状风力送丝系统Fig.1 Fishbone shape pneumatic cut tobaccofeeding system图2 集束式风力送丝系统Fig.2 Cluster pneumatic cut tobacco feeding system用系统中支路的并入节点到安装有风机的主管段的距离来表示支路到主管段的距离.如图1所示，节点 v1、v2、v3、v4、v5 到管段 e9 的距离表示支路 e1、e2、e3、e4、e5 到主管段的距离.对于具有5个支路的风力送丝系统的送丝状态，所包含的30种工况下，每个支路在15种工况下是关闭状态，15种工况下是供丝状态，对于第i个支路，计算所有工况下支路i的流量偏离系数Xi的平均值，记为支路的值越小，说明了系统中该支路的稳定性越好.同时再对各支路的值求平均得到对应管网结构系统的流量偏离系数对于不同形式的管网结构值的大小反应系统的稳定性优劣.值越小的，管网结构的稳定性越好.2 稳定性对比分析2.1 系统送丝状态变化稳定性对比分析对于风力送丝系统状态发生变化，如一个系统有5台机组，设计工况按照5台机组同时吸丝来设计，但系统分别有1台，2台，3台，4台吸丝的状态变化，对于不要吸丝的机组采用关闭支路来模拟计算分析，则共有30种工况变化，每个支路在15种工况下是关闭状态，15种工况下是供丝状态，对于第i个支路，计算所有工况下支路i的流量偏离系数Xi.选定两种管网系统各支路的阻抗分布如表1，表2，风机的特性曲线为H=576.6775+384.3648Q-248.7933Q2.通过网络解算，不难验证两种管网系统具有相同的设计流量，结果如表3.模拟系统送丝状态的变化，解算出相应工况下各支路的流量偏离系数如表4所示，表中的X'表示各支路的值;关闭其中的某一支路，解算出相互相应工况下其余支路的流量偏离系数如表5所示，关闭的支路X值为0.表1 鱼刺状系统阻抗分布Table 1 Impedance of the branch in fishbone shape system (s2/m6)分支1 2 3 4 5 6 7 8 9 S 11 598 9 999 9 137 9 573 11 808 257 154 93 126表2 集束式系统阻抗分布Table 2 Impedance of the branch in cluster system (s2/m6)分支1 2 3 4 5 6 S 16 206 13 972 11 653 10 819 11 808 126表3 支路的设计流量Table 3 Design flow of the branch (m3/h)流量1 2 3 4 5 Q 672.1 723.9 792.6 822.6 787.4由表4和表5可以归纳出两种管网系统送丝状态变化的一些规律:1)表中的X值均大于1，说明当关闭其中某些支路时，主管段上总的流量将会减小，但未关闭支路的流量增大.关闭系统中的3个支路的送丝状态，各支路的X值最大，关闭1个支路时，各支路的X值最小.2)集束式系统最大的X=1.093，说明集束式系统在送丝状态变化下，支路的流量波动最大不超过10%.鱼刺状系统最大的X=1.265，说明鱼刺状系统在送丝状态变化下，支路的流量波动最大可达到27%左右.从表5中每一行数据可以看出，当关闭其中的某一支路时，其余未关闭支路的X值相等，表5中每一列数据从上至下逐渐增大，即1.044 9<1.048 0<1.051 6<1.051 9<1.053 6，表2中各支路的阻抗值S1>S2>S5>S3>S4，由此说明集束式系统中各支路本身的稳定性主要与引起工况变化的支路的阻抗大小有关，且阻抗越小的支路，对系统稳定性的影响越大.且小阻抗支路对大阻抗支路的干扰强度(支路4对支路1的干扰强度1.053 6)大于大阻抗支路对小阻抗支路的干扰(支路1对支路4的干扰强度1.044 9).相对送丝系统状态变化的鱼刺状系统每个支路的X值，按照支路的编号顺序从小到大，支路的X值逐渐减小，说明鱼刺状系统中距离安装有风机的主管段越远的支路，稳定性越差，越近的支路稳定性越好.最远的两个支路距主管段的距离相等，是完全的并联关系，阻抗小的支路稳定性好.3)集束式系统的流量偏离系数=1.076，鱼刺状系统的流量偏离系数=1.134.两种系统的流量偏离系数说明集束式风力送丝系统的稳定性比鱼刺状系统的稳定性好，但并不能说明集束式系统每一支路的稳定性都比鱼刺状系统好.如集束式系统中每个支路的稳定性，优于鱼刺状系统的第1～4支路，但是比支路5的稳定性差.表4 集束式、鱼刺状系统的X、的计算结果Table 4 The flow deviation X of branches in cluster system and fishbone shape system关闭支路个数X1X2X3X4X5集束式鱼刺状集束式鱼刺状集束式鱼刺状集束式鱼刺状集束式鱼刺状1.048 1.137 1.045 1.128 1.045 1.091 1.045 1.06 1 1.045 1.037 1.052 1.111 1.052 1.111 1.048 1.099 1.048 1.064 1.048 1.04 1.054 1.08 1.054 1.08 1.054 1.08 1.052 1.073 1.052 1.046 1.052 1.052 1.052 1.052 1.052 1.052 1.052 1.052 1.054 1.05 2 1.087 1.116 1.087 1.116 1.087 1.116 1.086 1.111 1.087 1.083 1.086 1.15 1.086 1.15 1.084 1.14 1.084 1.105 1.085 1.08 1.084 1.18 1.082 1.172 1.082 1.134 1.082 1.101 1.083 1.079 1.087 1.175 1.087 1.175 1.085 1.166 1.084 1.128 1.084 1.08 1.085 1.207 1.083 1.199 1.083 1.16 1.082 1.125 1.082 1.078 1.084 1.233 1.082 1.226 1.08 1.182 1.08 1.122 1.08 1.076 1.091 1.185 1.091 1.185 1.092 1.179 1.092 1.142 1.092 1.093 1.092 1.221 1.092 1.215 1.092 1.176 1.093 1.141 1.092 1.093 1.092 1.248 1.093 1.244 1.093 1.201 1.093 1.14 1.093 1.093 1.092 1.265 1.092 1.261 1.093 1.218 1.093 1.157 1.093 1.093 4 1.063 1.237 1.066 1.236 1.07 1.197 1.071 1.136 1.069 1.069 5 1.076 1.173 1.076 1.17 1.076 1.146 1.076 1.11 3 1.076 1.073表5 关闭某一支路工况下集束式系统各支路的X值Table 5 The flow deviationX of branches in cluster system for shutting one branch conditions关闭某一支路 X1 X2 X5 X3 X4关闭支路1 0 1.044 9 1.044 9 1.044 9 1.044 9关闭支路2 1.048 0 0 1.048 0 1.048 0 1.048 0关闭支路5 1.051 6 1.051 6 0 1.051 61.051 6关闭支路3 1.051 9 1.051 9 1.051 9 0 1.051 9关闭支路4 1.053 61.053 6 1.053 6 1.053 6 02.2 系统送丝过程变化稳定性对比分析风力送丝系统单台机组送丝过程是集丝箱从空箱到吸满的过程，其支路可看成阻抗从小变大的过程，为了简化计算，将各支路的阻抗增大ΔS=6 000 s2/m6来模拟系统送丝过程变化.如一个系统有5台机组，则系统分别有1台，2台，3台，4台，5台送丝过程变化，共有31种工况.分析比较两种管网系统的稳定性，计算结果如图3，图中蓝色线表示鱼刺状系统中支路的稳定性，如Y1指鱼刺状系统中支路e1的稳定性，红色线表示集束式系统中支路的稳定性，如J1表示集束式系统中支路e1的稳定性.其中集束式系统中增大某一支路的阻抗，各支路的X计算结果如表6. 表6 增大某一支路阻抗工况下集束式系统各支路的X值Table 6 The flow deviation X of branches in cluster system for change one branch impedance conditions增大某支路的S值 X1 X2 X5 X3 X4增大S10.860 31.007 0 1.007 0 1.007 0 1.007 0增大S2 1.008 5 0.843 5 1.008 5 1.008 51.008 5增大S5 1.010 5 1.010 5 0.822 8 1.010 5 1.010 5增大S3 1.010 61.010 6 1.010 6 0.821 1 1.010 6增大S41.011 6 1.011 6 1.011 6 1.011 60.811 4图3 集束式、鱼刺状系统送丝过程稳定性对比Fig.3 Comparing the stability of cluster system with fishbone shape system in operating conditions由图3和表6可以归纳出两种管网系统具有如下一些规律:1)随支路阻抗增大，支路本身的流量减小，其它支路的流量增大.2)鱼刺状系统中支路的X值波动范围是0.79～1.09，按照编号次序从小到大，支路的X值波动范围逐渐减小，最远两个支路的稳定性规律与集束式系统一致.集束式系统中支路的X值波动范围是0.81～1.04，且由表2集束式系统支路阻抗S1>S2>S5>S3>S4，从表6可以得出，增大支路的阻抗，则支路本身的流量会明显减小，其它支路的流量均有所增加，且X值相同，说明同一个支路的阻抗变动对其它支路的稳定性影响程度相同.小阻抗支路的阻抗变化，所带来的系统各支路X值的波动范围越大，对系统的稳定性影响越大.两种管网系统中的第5个支路X 值的波动曲线几乎是重合的，稳定性相同.对于第1～4支路，集束式系统的稳定性明显优于鱼刺状系统.3 结论通过以上研究，可以归纳出机组数目相同的两种管网结构系统稳定性的一些规律: 1)鱼刺状管网中，各支路及主管段间的相互干扰比较复杂，各支路的稳定性有较大差别，距安装有风机的主管段越远的支路，稳定性较差.2)集束式系统的管网布置特点是，各支路之间是完全的并联关系.支路间的干扰是相互的，变工况运行条件下，小阻抗支路对大阻抗支路的干扰强度大于大阻抗支路对小阻抗支路的干扰，且阻抗越小的支路，它的阻抗变化对系统的稳定性影响越大.同一个支路的阻抗变动对其它支路的稳定性影响程度相同.3)当两种管网结构选用同一台主风机且吸丝流量设计相同时，集束式系统中各支路的阻抗整体大于鱼刺状系统.鱼刺状风力送丝系统的流量波动范围达60%，集束式系统的流量波动范围为30%左右，集束式系统的稳定性明显优于鱼刺状系统，有利系统风速的动态调节.参考文献:［1］匡志亮，李国荣，马伏旗，等.烟丝输送与梗签收集复合系统可行性分析［J］.烟草科技，2010(3):11-14.［2］符永正，吴克启.闭式水循环系统的稳定性分析［J］.流体机械，2005，33(12):45-48.［3］张雄，李国荣.烟丝气力输送系统送丝管风速的测量［J］.烟草科技，2006(2):18-21.［4］张雄.卷烟厂风力送丝系统输送风速稳定性分析与控制研究［D］.衡阳:南华大学，2006.［5］付祥钊.流体输配管网［M］.2版.北京:中国建筑工业出版社，2005:282-303. 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风力发电系统的平稳性分析与控制
风力发电系统的平稳性分析与控制风力发电作为一种清洁能源技术，具有广泛的应用前景。
然而，由于风速的变化性质，风力发电系统在实际应用中存在着平稳性方面的挑战。
本文将针对风力发电系统的平稳性进行分析，并探讨相应的控制策略，以提高系统的可靠性和效率。
首先，风力发电系统的平稳性主要涉及风速的变化对系统输出功率的影响。
风速的突然变化可能导致系统输出功率的剧烈波动，并且频繁的波动对电网的稳定性产生不利影响。
因此，为了保证风力发电系统的平稳性，需要对风速进行准确的预测和监测，并且采取相应的控制手段进行调节。
其次，在风力发电系统的控制策略中，最常见的方法是采用变桨控制技术。
变桨控制技术通过改变风机叶片的桨距，调整叶片与风向之间的角度，以适应不同风速下的输出需求。
当风速发生变化时，系统可以及时调整叶片的角度，以维持输出功率的稳定。
此外，在变桨控制的基础上，还可以加入电机励磁控制、无功功率调节等辅助控制手段，提高系统的稳定性和灵活性。
机械部分也对风力发电系统的平稳性起着重要的作用。
风力发电机组的机械结构要足够坚固，通过减小机械振动、减少噪音等手段，确保系统在风速变化下的运行稳定。
此外，对于大型风力发电机组来说，还需要考虑机组之间的耦合效应，通过合理的布局和设计，降低相互干扰对系统平稳性的影响。
在控制系统中，应用先进的控制算法对风力发电系统进行调节也是提高平稳性的重要手段。
例如，模糊PID控制、自适应控制等算法可以根据实时风速和系统反馈信号，动态调整控制参数，实现系统输出功率的稳定调节。
此外，利用现代控制理论和计算机技术，可以建立系统的数学模型并进行仿真分析，以验证控制策略的有效性，并对系统性能进行优化。
另外，对于风力发电系统的平稳性评估也是重要的研究方向。
通过综合考虑风机、传动系统、电气系统的特性，结合系统的性能指标，如功率曲线、波动性等，对系统的平稳性进行定量评估。
例如，可以利用频域分析、小波分析等方法，对风速和输出功率之间的关系进行深入研究，揭示系统平稳性的内在机理，为控制策略的优化提供理论基础。
卷烟制造企业风力送丝系统的优化与应用
卷烟制造企业风力送丝系统的优化与应用
姚璐;胡唯思;方正;张帆;金波
【期刊名称】《计算机应用文摘》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】风力送丝系统是基于烟丝自动输送技术设计而成的,主要由喂料、吸丝、落料、控制及动力等部分组成。
现有条件下,加设管道、接头等会增加烟丝在送丝过程中的沿程压力,容易引起输送管道堵塞及烟丝流量波动,从而影响设备生产效率及烟支工艺质量。
文章将对送丝管道布局进行设计改进,采用优化烟丝输送路径、缩短烟丝输送距离等方法提高风力送丝系统的稳定性,同时设计并安装风量控制系统,旨在对风机进行变频控制,进一步实现风量自动平衡的效果。
【总页数】3页(P45-47)
【作者】姚璐;胡唯思;方正;张帆;金波
【作者单位】湖北中烟工业有限责任公司武汉卷烟厂
【正文语种】中文
【中图分类】TP212
【相关文献】
1.卷烟机风力送丝系统优化研究
2.卷烟厂风力送丝组合供丝控制系统的开发与应用
3.风力补偿装置在卷烟机风力送丝系统中的应用
4.基于概率分布的卷烟厂风力送丝系统节能优化设计
5.卷烟厂风力送丝系统的优化方案
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关于对风力送丝系统的智能化改造
关于对风力送丝系统的智能化改造摘要：为了更好的解决烟草风力送丝过程中风速控制不稳定的问题，应用两种原理和技术进行风力送丝系统的研究，分别是流体力学原理和自动控制技术。
通过测量计算配风管网的相关数据，调整除尘风机的变频和末端补风控制，使管网的风压和风量合理的配和，从而有效的消除风机喘振。
本文研制了一种新型风速检测装置，并对单台烟机的风速控制方案进行了优化和改进。
文章从旧式风力送丝系统存在的问题进行展开讨论，同时对产生的办法进行了有效的分析，希望笔者的这些建议和分析结果，能够给广大相关技术工作人员的日常工作起到积极的作用的意义。
关键词：烟草领域；风力送丝；优化设计；烟丝质量；风力输送不同于其他输送形式，它是通过一定量的压力和气流联合作用而产生的通过管道进行对散状物的运输的技术，风力输送有着其他输送方式没有的特点，它具有运输安全，环境污染小和输送管道的布局相对灵活的特征。
烟丝的输送工序是将制造烟丝和成品包装的纽带，是整个制烟过程的关键一步。
但是，就目前的卷烟厂风力送丝系统的运行现状来看，风力送丝系统的调控速度不理想，由于调速的不稳定性，所以在进行风力送丝的过程中的风速就极不稳定，就会导致烟丝的造碎率偏高。
所以，对整个风力送丝系统进行智能化的改造，是目前卷烟行业必须要研究的课题。
1 存在问题及分析在卷烟成的技术改造过程中，增加了储丝柜和卷烟机两种设备，由于卷烟厂对于这种投资和节能方面的考虑还依旧沿用旧时的风力送丝系统，对于旧时的风力送丝系统并未经过严格的调整的计算，导致系统的运行还处在一个相对不稳定的阶段，所以会严重影响卷包机组的整体工作效率，主要出现的问题有以下几个现象：（1）系统出现故障的频率很高，需要相关工作人员经常维修，浪费了大量的人力物力财力。
（2）由于系统没有较高的稳定性，导致烟丝脱节的情况，进而使得卷烟机没有烟丝而停止运行。
（3）由于风速调节功能不理想，导致设备在运行过程中的分速不稳定，造成烟丝的造碎率明显提升。
卷烟厂风力送丝的优化方式
卷烟厂风力送丝的优化方式摘要：风力送丝系统作为卷烟厂烟叶输送的重要环节，其效果对产品的生产起着重要的作用。
如何优化和改进气动送丝系统，从而减少烟丝的破碎，提高成品烟的内在质量。
本文就卷烟厂旧烟丝气力加料过程中烟丝的损失进行了简单的探讨，然后从新型加料系统的风速平衡原理和解决烟丝粉碎技术问题的方法这两个方面论述了卷烟厂气力加料系统的优化，希望笔者的这些愚见能够给广大相关技术的工作人员的工作带来一些积极的作用。
具体论述如下：关键词：卷烟厂；风力送丝；系统改进；优化方式在卷烟加工过程中，烟丝输送是将烟丝从储藏柜输送到卷烟机的过程。
目前，国内烟草运输大多采用气力送丝或小车送丝。
小车送丝的输送方式体现了烟丝切碎率低的优点，也保证了烟机的质量。
但它有一个缺点，即在加工过程中的故障经常发生，操作成本高。
风力送丝系统是大多数卷烟厂的首选。
与小车送丝相比，风送丝更便于管理和维护，具有布局灵活的优点。
适用于不同距离的水平、垂直或曲线输送。
也可在物料输送的同时起到松散、除杂、除尘的作用。
然而，系统的切烟丝造碎问题已经成为一个大问题。
1 卷烟厂旧风力送丝系统过程卷烟厂旧风电力送丝过程中是从储线柜到绕线机工作台的运输过程。
是由风力系统来完成的。
然而，实际在运行中会损坏烟丝。
结果表明，风力送丝系统运行正常在风力输送过程中，烟叶的质量会受到影响，主要原因如下。
首先，风速对旧系统会有一定的影响，每个机组的风速不能保证而且风速的稳定性无法保证。
其次，表现为管道内表面的影响。
在旧系统中，会发现一些连接管多为波纹软管，波纹管内表面粗糙，直接影响烟丝的破碎率并且破碎率很高。
因此，烟丝不能充分破碎。
最后，风力系统中弯管及相应转角的影响。
在旧的风力系统中弯管较多，有的弯管转角较小，在送丝过程中，转角增大烟丝切丝的造碎率，大大阻碍了烟丝的顺利运输。
通过对以上这些旧的风力送丝过程对烟丝的损耗情况来看，笔者对风力送丝系统也进行了一些合理并且科学的改进工作，希望最终可以有效的减少和降低风力送丝过程中对烟丝的损耗情况。
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风力送丝系统平衡方法探讨
卷烟风力送丝系统因各种原因导致了系统内风量、风压非常不稳定，严重影响卷烟的生产、质量、物耗和能耗。
本文全面分析了现有多种系统平衡方法，提出了一种崭新的二元等值替代平衡法，并从理论及实验两个方面论证了二元等值替代平衡法的可行性
标签：风力送丝；卷烟生产；二元等值替代平衡法
1 前言
烟丝气力输送以投资小、简单、可靠、运行维护方便等，成为卷烟生产烟丝输送的主流方式。
但是，由于风力送丝系统中多组卷烟机供丝需求的短暂及随机性，导致送丝风速波动剧烈，造成烟丝破碎，水分及香气散失。
如何有效抑制风速的波动，实现稳定均匀送丝，是卷烟行业的一个大问题。
在更先进的烟丝输送方式和装备研发还没有重大突破的现状下，惟有对传统的风力送丝方式进行更深入细致的研究及探索。
2 风力送丝特性
风力送丝系统主要由送丝机、吸丝管、卷烟机烟丝料仓（含上料仓、下料仓）、回风管系、除尘器、风机、消声器等构成。
入上料仓，含尘气体通过除尘器过滤后经过风机、消声器排入大气。
料仓落满，吸丝风阀关闭，同时上料仓底部翻板打开，烟丝落入下料仓，供给卷烟机巻制烟支。
n臺卷烟机（一般n<12）组成的风力送丝系统中，单台卷烟机正常生产供丝周期短暂（约25秒），任意一台卷烟机供丝的启停，都将影响到整个系统风速的变化。
多台卷烟机组成的送丝系统，存在着数量不确定的X台卷烟机的启停，更造成了系统气流运动严重失稳，各吸丝卷烟机风速波动剧烈。
3 风力送丝方式及特性比较
风力送丝系统，按回风管系的构成形式不同可分为：树枝管系统和集束管系统。
3.1 树枝管式风力送丝系统的特性
各卷烟机回风管分别在不同位置并流，最后汇入总管。
系统占用空间小，制造成本较低；系统中，任意一台卷烟机供丝的启停，都将影响到整个系统风速的变化，各卷烟机实际供丝风速随之波动；各并流点均存在节点压力平衡问题，即各台卷烟机之间关联度较高，实现各台卷烟机送丝稳定均衡的难度比集束管式风力送丝系统更大。
3.2 集束管式风力送丝系统的特性
集束管式风力送丝系统的特性。
各台卷烟机配置相应的回风管，通过集流器将多个支管汇入总管中。
系统占用空间大，制造成本较高；系统中，任意一台卷烟机供丝的启停，都将影响到整个系统风速的变化，各卷烟机实际供丝风速随之波动；各支路在集流器上并流，关联度相对较低，可通过设计优化集流器，减小各台卷烟机送丝风速的大幅波动。
4 风力送丝系统平衡方法分析及优化
近几十年来，对风力送丝气流平衡的方法从未间断过，归类及分析评价如下：
4.1 主管风量调节平衡系统
风机前配置调节阀。
为了确保系统中所有卷烟机的供丝需求，一般风机配置按所有卷烟机同时供丝设计。
当系统中M台卷烟机长时间停机时，通过风阀的调节，获得所需风量，以抑制系统过高平均风速，并有一定的节能效果。
4.2 变频调速平衡系统
风机配置变频器。
变频器，根据主风管上检测到的风量信号，自动调整电源频率，改变风机转速，调节风量，达到平衡的目的。
由于送丝风机所需风压高，风机转速快，叶轮的转动惯量很大，难以在短时间内做出有效的动态响应，而且，主风管对于各台卷烟机对应的支风管存在一个响应过程，所以平衡显效严重滞后。
另外，由图6及下列公式可知，NB<NA，从节能角度看，变频调速的节能效果非常明显。
但随转速n的下降，风量Q同幅下降，风压P却以二次方降低。
气、固两相流运动将受直接影响，调节量稍过，烟丝流将不呈悬浮态运动，可能成为沙丘态或栓塞态运动，甚至烟丝堵塞风管。
所以，尽管有较好的节能效果，但在风力送丝系统中使用变频调速平衡方式并不理想。
4.3 主管调节支管补风平衡系统
在主风管和各支风管上都设置流量计及风量补偿调节阀，根据检测到的流量信号，实时驱动阀板作不同开度的旋转，以调节主风管及各支管的风速。
这种方法与前四类方法相比，有了很大进步，对系统风速的剧烈波动有一定的抑制效果。
但对风力送丝这种瞬息复杂多变的工况，其稳流、恒速控制的作用很有限。
根据能量守恒定律（伯努利方程）和质量守恒定律（连续性方程），当任意m个支管突然截流后，必然使系统中仍在工作的n个支管的风速提升，并使各节点压力失衡，管网特性发生变化，导致整个系统的气流失稳、波动。
在瞬息复杂多变的工况下，建立阀门开度与风量、风压的对应关系几乎是不可能的。
这种“以变对变”的方法本质是“动态逼近”，所以仍不可能真正实现系统中各台卷烟机送丝风速稳定均衡的目标。
4.4 二元等值替代平衡系统
在主风管（风机入口端）上配置“电控线性风量调节阀”，实验确定卷烟机开机台数对应的阀板开度。
当系统中m台卷烟机长时间停机时，发出信号调节阀板到达预定开度，获得所需风量，降低风机能耗；在各支风管上设置旁路配置“二元平衡器”，其风阻根据实际需要进行调节。
在系统空载时反复试验，再在实际运行中实验，调定每台卷烟机供丝状态时“二元平衡器”对应的风阻。
当卷烟机不要烟丝时，通过“二元平衡器”及时补入供丝状态下的等量气流，实现恒定的送丝风速。
这种方法与前五类方法相比，有了本质的变革，是以“不变应万变”，对系统风速的剧烈波动有很好抑制效果。
在实现了各台卷烟机送丝风速稳定均衡的基础上，还构建了独立完整的风力送丝平衡智能化控制系统。
5 结束语
二元等值替代法用于风力送丝系统的确是一种简洁、可靠、有效的实用方法应用智能化控制技术实现“供丝排队”有效降低能耗；系统以设定的最佳风速平稳运行，逻辑上对减少烟丝造碎、水分及香气损失，较好保持烟丝结构都有正面贡献。
但其量化结果有待权威部门测定；部份卷烟机烟丝落料仓存在漏风现象，是导致各丝管间风速差异的主因之一，要尽可能消除；送丝机的送丝方式及料位与丝管吸口间的高度，对送丝风速有较大影响，应予充分重视。
参考文献
[1]黄晓华，沈丁洋，赵国平，张弛，任冠峰.卷烟企业风力送丝自适应控制系统的开发[J].中国烟草学报，2018，24（05）：124-129.
[2]隆智辉，谢海，袁国安.基于概率分布的卷烟厂风力送丝系统节能优化设计[J].节能技术，2017，35（04）：330-334.。