CN101088424A - 一种基于介质温湿度控制的烟片松散回潮方法 - Google Patents

Abstract

一种基于介质温湿度控制的烟片松散回潮方法，所述方法基于控制松散回潮筒入口气体介质与烟片接触前的湿空气的温度、湿度和风量来稳定和提高烟片的加工质量。本发明的方法与现有技术相比，控制的响应时间缩短，出口烟片含水率和温度的稳定性提高，同时可使在制品的感官质量和稳定性得到改善。

Description

一种基于介质温湿度控制的烟片松散回潮方法

技术领域

本发明涉及卷烟生产过程中烟片的松散回潮加工方法，具体地说是涉及一种基于气体介质的温湿度及流量控制的烟片松散回潮方法。

技术背景

在卷烟生产过程中，首先要对分切后的烟片进行松散回潮处理，其工序任务主要是使烟片松散并增加一定的含水率和温度，以满足后续生产加工。在实际生产过程中，完成此工序任务，需要对压紧的片烟通过滚筒的滚动和滚筒内耙钉的共同作用达到松散的效果，同时用蒸汽引射水喷洒在正在运动的片烟上来实现增加一定的温度和含水率，而过程中的松散效果和产品物理质量的控制(片烟结构)是通过控制回风温度的方法来完成。随着卷烟加工工艺技术的不断发展，2003版《卷烟工艺规范》对烟片松散回潮补充提出了“改善烟片感官质量”的工序任务，并对松散回潮后烟片温度和含水率的允差提出了要求。

近来，通过试验发现，在来料状况一定时，烟片松散回潮的加工质量(物理质量和感官质量)和稳定性主要取决于气体介质的状态(介质的温度、湿度和风量)。

传统加工方法中对回风温度的调节是控制回潮后烟片的温度和含水量的主要手段，回风温度(见附图1中1所示)主要是通过PID反馈调节蒸汽流量，即调节蒸汽开度控制(见附图1中2所示)，回风温度的监测点在松散回潮后方，调节前端的蒸汽流量时，改变了入口气体介质的温湿度条件，进而再经过对片烟的处理，此方法控制***的延迟时间较长，处理后烟片含水率和温度的波动较大。

中国专利申请号200610045526.7(公开号CN1899136A)公开了一种润叶回潮处温度的两级控制方法对传统方法进行了改进。该方法发明了利用两种串联温度控制方式来控制润叶回潮处的温度，通过蒸汽阀门开度控制，实现了工艺温度(出口片烟温度)的精确控制，发明中考虑了对回潮片烟温度控制的控制方法，对物理质量的控制有较好的效果。

从传统方法和改进的方法中可以看出，工艺过程的控制思路基本一致，只是在控制方法上有所不同，由于现阶段通过试验证明了入口气体介质的温湿度对产品质量有着重要的影响，显然现有加工方法中对影响在制品加工质量的因素的控制和控制方法的实现是不够全面的。综上所述，需要发明一种新的松散回潮方法，既能够实现原有松散回潮机完成片烟松散和增加温度和含水率的目的，同时又能够实现提高和稳定烟片松散回潮的物理质量尤其是提高和稳定片烟在此工序过程中感官质量的目的。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足而提出的一种基于介质温湿度控制的烟片松散回潮方法。该方法基于控制松散回潮筒入口气体介质(与烟片接触前的湿空气)的温度、湿度和风量来稳定和提高烟片的加工质量。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明是一种基于介质温湿度控制的烟片松散回潮方法，该方法基于控制松散回潮筒入口气体介质与烟片接触前湿空气的温度、湿度和风量来稳定和提高烟片的加工质量，它包括下述步骤：

a、通过前期对气体介质----湿空气的温度、湿度、风速或风量对原料或配方的加工特性试验确定最佳设定值：介质温度T、湿度H和风速V；同时设定允许的波动值：温度/ΔT、湿度/ΔH和风速/ΔV；

b、通过设置在气体介质入口处的温湿度、风速(风量)在线测试装置测试入口处介质温度T、湿度H和风速V，将在线测量数据采集至计算机控制***中与初始设定值进行比较，并由计算机控制***给出指令，通过控制***，分别对风机频率、蒸汽注入量和加热器控制装置进行调控，确定合适的风速V、介质温度T和湿度H；

c、稳定后进入待料状态，当片烟物料进入，开始生产时，返回至步骤b，对入口介质温度、湿度和风速或风量进行在线测试，实时调控。

由于在入口处测量温湿度的装置有可能给出的是相对湿度值，需要一定的计算得到绝对湿度H，所以本发明中所需初始蒸汽注入量的计算方法如下：

$p_{s0}=\exp (9.3876-\frac{3826.36}{T_0-45.47})$      ①

     ②

     ③

Δm＝(H-H₀)×m₀                       ④

H：进口介质设定含湿量，kg/kg；

H₀：进口介质初始含湿量，kg/kg；

m₀：介质干空气质量流量，kg/h；

Δm：介质蒸汽质量流量，kg/h；

P：进口管道内湿空气压力，Pa；

R：气体常数，8.314J/mol·K；

T₀：进口介质温度，K；

V₀：进口介质流速，m/s；

S：进口管道截面积，m²；

_₀：进口介质相对湿度，％；

p_s0：温度T₀下的饱和水蒸汽压力，Pa。

本发明的方法与现有技术相比，控制的响应时间缩短，出口烟片含水率和温度的稳定性提高，可使制品的内在质量和稳定性得到改善。

附图说明

图1现有技术加工方法测试点与控制装置结构图。

图1中序号：1.回风温度测试点与回风温度测试装置；2.蒸汽阀门开度控制装置；3.加热器截止阀；4.回风风机频率控制装置

图2本发明测试点与控制装置结构图。

图2中序号：5.设置在气体介质入口处的温湿度、风速或风量在线测试装置；6.回风温度测试点和测试装置；7.蒸汽阀门开度控制装置；8.加热器控制装置；9.回风风机频率控制装置。

图3本发明的原理图。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述：

实施例1：

本实施所采用的烟叶为福建X等级，它包括下述步骤：

1、通过前期对气体介质----湿空气的温度、湿度、风速(风量)对原料配方的加工特性试验确定最佳初始设定值：介质温度T(115℃)、湿度H(0.66kg/kg)和风速V(3.55m/s)；同时设定波动值为温度ΔT(5℃)、湿度ΔH(0.01kg/kg)和风速ΔV(0.05m/s)。

2、通过设置在气体介质入口处的温湿度、风速或风量在线测试装置5(参见图2所示)对其进行温、湿度和风速(风量)在线测试，将测量数据采集至计算机控制***中与初始设定值进行比较：

a、在线采集的风速V′，比较|V′-3.55m/s|和ΔV(0.05m/s)，若|V′-3.55m/s|＞ΔV(0.05m/s)，由计算机控制***给出指令至回风风机控制装置9(参见图2)，通过改变风机频率使|V′-3.55m/s|小于ΔV(0.05m/s)，相对固定合适的回风风机频率；

b、在线采集的湿度H′，比较|H′-0.66kg/kg|和ΔH(0.01kg/kg)，若|H′-0.66kg/kg|＞ΔH(0.01kg/kg)，由计算机控制***给出指令至蒸汽阀门控制装置7(参见图2)，通过调整蒸汽注入量使得|H′-0.66kg/kg|＜ΔH(0.01kg/kg)，实现稳定湿含量的目的，再进行温度调节；

c、在线采集的温度T′，比较|T′-115℃|和ΔT(5℃)，若|T′-115℃|＞ΔT(5℃)，由计算机控制***给出指令至加热器控制装置8(参见图2所示)，通过调整加热器控制装置使得|T′-115℃|＜ΔT(5℃)，实现稳定温度的目的。

3、稳定后进入待料状态，当片烟物料进入开始生产时，返回至步骤2，对入口介质温度、湿度和风速或风量进行在线测试，实时调控。

本发明实施结果与现有加工方法实施结果比较参见表1：

表1  本发明与现有加工方法烟片加工质量比较

实施例2：

本实施所采用的烟叶为云南烟叶，它包括下述步骤：

1、通过前期对气体介质----湿空气的温度、湿度、风速(风量)对原料配方的加工特性试验确定最佳初始设定值：介质温度T(60℃)、湿度H(0.15kg/kg)和风速V(1.37m/s)；同时设定波动值为温度ΔT(5℃)、湿度ΔH(0.01kg/kg)和风速ΔV(0.05m/s)；

2、通过设置在气体介质入口处的温湿度、风速或风量在线测试装置5(参见图2所示)对其进行温、湿度和风速(风量)在线测试，将测量数据采集至计算机控制***中与初始设定值进行比较：

a、在线采集的风速V′，比较|V′-1.37m/s |和ΔV(0.05m/s)，若|V′-1.37m/s|＞ΔY(0.05m/s)，由计算机控制***给出指令至回风风机控制装置9(参见图2)，通过改变风机频率使|V′-1.37m/s|小于ΔY(0.05m/s)，相对固定合适的回风风机频率；

b、在线采集的湿度H′，比较|H′-0.15kg/kg|和ΔH(0.01kg/kg)，若|H′-0.15kg/kg|＞ΔH(0.01kg/kg)，由计算机控制***给出指令至蒸汽阀门控制装置7(参见图2)，通过调整蒸汽注入量使得|H′-0.15kg/kg|＜ΔH(0.01kg/kg)，实现稳定湿含量的目的，再进行温度调节；

c、在线采集的温度T′，比较|T′-60℃|和ΔT(5℃)，若|T′-60℃|＞ΔT(5℃)，由计算机控制***给出指令至加热器控制装置8(见图2所示)，通过调整加热器控制装置使得|T′-60℃℃|＜ΔT(5℃)，实现稳定温度的目的。

3、稳定后进入待料状态，当片烟物料进入开始生产时，返回至步骤2，对入口介质温度、湿度和风速或风量进行在线测试，实时调控。

本发明实施结果与现有加工方法实施结果比较参见表2：

表2  本发明与现有加工方法烟片加工质量比较

Claims (1)

1、一种基于介质温湿度控制的烟片松散回潮方法，其特征在于：所述方法基于控制松散回潮筒入口气体介质与烟片接触前的湿空气的温度、湿度和风量来稳定和提高烟片的加工质量，它包括下述步骤：

a、通过前期对气体介质----湿空气的温度、湿度、风速或风量对原料或配方的加工特性试验确定最佳初始设定值：介质温度T、湿度H和风速V；同时设定允许的波动值：温度ΔT、湿度ΔH和风速ΔV；

b、通过设置在气体介质入口处的温湿度、风速或风量在线测试装置测试入口处介质温度T′、湿度H′和风速V′，将在线测量数据采集至计算机控制***中与初始设定值进行比较，并由计算机控制***给出指令，通过控制***，分别对风机频率、蒸汽注入量和加热器控制装置进行调控，确定合适的风速V、介质温度T和湿度H；

c、稳定后进入待料状态，当片烟物料进入开始生产时，返回至步骤b，对入口介质温度、湿度和风速或风量进行在线测试，实时调控。

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