CN101485488B - 烟草物料加料方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可有效提高烟草物料加料均匀性的加料方法和设备，在施加料液过程中，烟草物料由上向下洒落，热风由下向上流动，烟草物料相对于热风和料液处于逆向悬浮状态；其相应的加料设备包括设置有料液喷嘴的加料腔体；所述加料腔体为一竖直桶状腔体；在桶状腔体内，从上至下依次设置进料装置、加料区和出料装置，物料在桶状腔体内由上向下下落；在桶状腔体项部设置有吸风口和抽风机，在靠近桶状腔体下端设置有进风口和空气热交换器，沿加料区底部周边设置有与空气热交换器相连通的热风口，桶状腔体内的热风由下向上流动。本发明采用悬浮式加料，物料在逆向热风作用下，以悬浮状态通过料液雾区，加料均匀性和精度都得到很大提高。

Description

烟草物料加料方法及设备

技术领域

本发明涉及一种向烟草物料中加入料液的加料方法，同时还涉及实现该加法方法的加料设备。 

背景技术

在烟草行业，通常采用滚筒式热风加料装置向物料中加入料液。滚筒式热风加料装置一般结构是：滚筒在驱动力作用下绕自身轴线旋转，滚筒内壁布设的抄料板或耙钉，滚筒的进料端设置加料喷嘴和蒸汽喷嘴，进料端和出料端分别连接热风循环***的出风口和进风口。该装置工作时，送入滚筒的物料在抄料板或耙钉的作用下松散和抛起，物料在螺旋前进的同时与沿滚筒轴向流动的循环热风进行热交换，同时进料端加料喷嘴和蒸汽喷嘴往物料上喷洒料液和蒸汽，完成加料工作。该装置存在以下缺点：(1)常温物料进入滚筒在加温的同时进行加料，热风与物料的热交换滞后，物料初始的温度较低，吸收料液效果不好；(2)部分雾化料液容易被流动的热风或排潮风带走，不仅造成料液的损失，而且这部分料液还污染风管、风机、散热器及过滤网等，给设备运行及环境带来不利影响；(3)物料通过抄料板或耙钉抛送，会成堆前进，物料均布困难，料液施加均匀性较差。 

专利200720104611.6提供了一种热风穿流式滚筒加料装置，该装置在滚筒的前段开设有遍布筒壁的通风孔，热风循环装置的出风口和入风口分别连接于滚筒带通风孔段的外两侧，热风沿滚筒径向穿流而过，在滚筒的后段设置有加料机构。该装置解决了物料加料温度低，加料效果不好的问题，但该装置难以解决横向通风孔对料液的吸附，甚至堵塞通风孔，另外，也没有解决抄料板或耙钉抛送物料，会成堆前进，物料均布困难，料液施加均匀性较差的问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效提高烟草物料加料均匀性的加料方法。 

本发明所述的烟草物料加料方法，料液喷射施加在烟草物料上；在施加料液过程中，烟草物料由上向下洒落，热风由下向上流动，烟草物料处于逆向悬浮状态。 

在本发明所述加料方法中，物料在逆向热风作用下，以悬浮状态通过料液雾区，物料的所有表面都能施加到料液，这有效提高了加料均匀性和精度；其次，本发明采用逆向布风，热风和物料的流向相反，有利于减缓物料下落的速度，增加物料和料液的接触时间。 

在本发明所述加料方法中，料液喷射方向可与热风方向相同。料液由下向上喷吹，雾化料液在其自重作用下下落，可以减少热风带走的料液量。 

为了减少热风层流对物料和料液路径的影响，施加料液过程中的热风速度控制在1-2m/s之间。 

为保证物料的受热强度，提高物料对料液的吸收能力，同时又不过度损害烟草物料品质，所述热风温度控制在60℃-120℃。 

为进一步保证物料受热均匀和受热强度，可在施加料液前对烟草物料进行预加热，并可在加料前摊薄烟草物料，使烟草物料在加料腔体内下落过程中均匀分布，这是物料能均匀吸收料液的基础。 

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种可实现上述烟草物料加料方法的加料设备。 

本发明所述烟草物料加料设备，包括设置有料液喷嘴的加料腔体；所述加料腔体为一竖直桶状腔体；在桶状腔体内，从上至下依次设置进料装置、加料区和出料装置，物料在桶状腔体内由上向下下落；在桶状腔体项部设置有吸风口和抽风机，在靠近桶状腔体下端设置有进风口和空气热交换器，沿加料区底部周边设置有与空气热交换器相连通的热风口，桶状腔体内的热风由下向上流动。 

本发明采用悬浮式加料，物料在逆向热风作用下，以悬浮状态通过料液雾区，物料的所有表面都能施加到料液，提高了加料均匀性和精度；其次，采用了自下向上的逆向布风，热风和物料的流向相反，有利于减缓物料下落的速度，增加物料和料液的接触时间，加料效果大大改善。 

本发明所述加料设备中，用于提供足够温度热风的空气热交换器可以是环绕桶状腔体下端设置的环形热交换器，其相应的热风口均匀布设在桶状腔体内的加料区底部周边。在加料区底部采用环形热交换器周向均布进风，可提高进风的均匀性。 

在本发明所述加料设备中，热风流动的动力来源于顶部风管上的抽风机的抽吸作用。热风来源于环境的空气，经环形热交换器加热后沿加料腔体的底部周边均匀送入腔体，热风穿过加料腔后，由桶状腔体顶端的风机抽吸后排出。热风的作用主要是加热整个垂直桶 体的内部环境，保证物料的受热强度和受热均匀，提高物料对料液的吸收能力。 

在本发明所述加料设备中，所述的进料装置，包括一轴向竖直安装的进料螺旋筒和两组水平纵横相错设置的摊薄机；进料螺旋筒的出口设置有挡料锥板，挡料锥板上带有拨料板，挡料锥板可相对于进料螺旋筒的螺旋轴反向旋转，以抛洒物料；所述两组摊薄机可使物料先后进行左右方向和前后方向的摊薄。通过调节进料螺旋筒螺旋轴的转速，可以控制物料流量，而挡料锥板可以防止物料在螺旋筒出口直接成堆下落，其相对于进料螺旋筒的反向旋转可以实现初步的物料松散。物料经挡料锥板抛洒后下落到两台纵横交错的摊薄机上，物料在被迅速摊薄后下落进入加料区。 

所述加料设备采用垂直螺旋进料，通过调节螺旋转速可准确调节进料流量；在物料加料前采用摊薄机均匀物料，可进一步提高物料加料均匀性。 

所述进料螺旋筒筒壁上可设置蒸汽盘管或其他加热装置，以实现烟草物料在筒内的初步加温，提高烟草物料对施加料液的吸收效率。 

为防止物料抛洒粘壁，在进料螺旋筒的出口沿周向设有物料挡网。为减少料液损失，便于料液回收再利用，在桶状腔体内的上端部设有料液挡网，在桶状腔体内壁四周设置有环形积料槽。所述物料挡网、料液挡网均为沿圆心向四周呈放射状分布的不锈钢细圆钢，该组圆钢由中间向四周倾斜，物料挡网较料液挡网稀疏。微量料液粘结到挡网后，沿圆钢表面向腔体周围内壁滑落入环形积料槽，收集后的料液排出桶状腔体或循环使用，例如通过物料加湿过程重新加入物料中，以提高料液的利用率。 

另外，在加料区设置沿桶状腔体径向贯通的挡料杆，物料下落的过程中，经挡料杆阻挡后可以降低物料的下降速度，延长了物料在加料腔体的停留时间；同时可以促使物料翻滚，增加物料的料液接触面，有利于物料的加料均匀。 

所述料液喷嘴设置于加料区底部的中心位置，或均匀布设于加料区底部四周位置，垂直向上施加料液于烟草物料上。将料液喷嘴设置在加料区底部，由下向上喷吹，雾化料液在自重作用下下落，可以减少热风带走的料液量；同时，料液喷嘴设置的位置在整个热风通道的底部，使烟草物料先加温后加料，也有利于物料对料液的吸收。 

所述出料装置，可包括两组水平纵横交错设置的摊薄机和出料气锁；两组摊薄机可使物料先进行前后方向摊薄，后由左右向中轴线收拢落入出料气锁，同时起到均匀施加于物料上的料液的作用。同样，出料气锁在实现闭气功能的同时也起到了均匀料液的作用。本发明在加料后采用摊薄机和气锁混料，进一步提高了出口物料的加料均匀性和精度。 

附图说明

图1为本发明所述设备的总体结构示意图； 

图2为图1沿A-A线剖视图； 

图3为图1沿B-B线的剖视图； 

图4为本发明所述进料螺旋筒结构示意图； 

图5及图6为本发明所述挡料锥板结构示意图； 

图7及图8为本发明所述物料挡网结构示意图； 

图9及图10为本发明所述料液挡网结构示意图。 

图中：1-风机吸风口  2-沉降除尘箱  3进料口  4-进料螺旋筒  41-进料螺旋轴  42-进料螺旋外筒  6-挡料锥板  61-锥板轴  62-拨料板  63-锥板  7-料液挡网  8-环形积料槽  9-物料挡网  10-第一组摊薄机  11-第二组摊薄机  12-加湿喷嘴  13-挡料杆  14-加料区15-加料喷嘴  16-环形热交换器  17-第三组摊薄机  18-第四组摊薄机  19-出料气锁  20-热风收集管 

具体实施方式

如图1所示，本发明所述烟草物料加料设备，包括一垂直桶状腔体，在桶状腔体的项部设置有风机吸风口1、沉降除尘箱2、热风收集管20；沿桶状腔体的垂直方向从上至下依次设置进料口3、进料螺旋筒、第一组摊薄机10、第二组摊薄机11、加料区14、第三组摊薄机17、第四组摊薄机18及出料气锁19；靠近桶状腔体下端设置有环形热交换器16。 

如图1、图2及图4所示，在桶状腔体上端竖直设置的进料螺旋筒4，其进口与进料口3连通，其出口设置有挡料锥板6和物料挡网9。物料挡网9沿进料螺旋外筒42的下端外沿设置并延伸至加料腔体14内壁。 

如图4所示，进料螺旋筒包括进料螺旋轴41、进料螺旋外筒42及设置在筒壁上的蒸汽盘管，其具体结构为进料螺旋外筒42固定在桶状腔体上，进料螺旋轴41通过轴承安装在桶状腔体上，并由减速机带动旋转。 

如图5、图6所示，所述挡料锥板6包括锥板轴61、拨料板62和锥板63，锥板轴61上焊接锥板63，在锥板63的外周面上垂直焊设拨料板62；锥板轴61通过轴承固定安装在进料螺旋轴41上，并由减速机带动相对于进料螺旋轴41逆向转动。 

如图7、图8所示，所述物料挡网9，为上环形圆钢91与下环形圆钢93之间焊接若干不锈钢圆钢92而成，不锈钢圆钢92呈向四周放射状分布且由中间向四周倾斜。 

如图1所示，设置在进料螺旋筒下方的第一组摊薄机10与第二组摊薄机11水平纵横交错设置，以实现物料在水平面上的横向和纵向的摊薄。具体结构为：每组摊薄机由八组摊薄辊组成，左右各四组辊分别由内向外转动，使物料向四周更加均匀的铺开，以提高加料精度。另外可调整摊薄辊的速度，来改变摊薄辊的摊铺物料速度。 

如图1所示，设置在加料区下方的第三组摊薄机17与第四组摊薄机18水平纵横交错设置，具体为每组摊薄机由八组摊薄辊组成，其中第四组摊薄机18左右各四组辊分别由外向内转动，使物料向中心集中，同时起到搅拌物料的作用，提高加料精度。另外可调整摊薄辊的速度，来改变摊薄辊的摊铺物料速度。 

如图1、图2所示，在桶状腔体内的上端部还设置有料液挡网7，腔体内壁上设置有环形积料槽8。 

如图9、图10所示，料液挡网7结构与物料挡网结构基本相同，为上不锈钢环71和下不锈钢环73之间焊设的不锈钢细圆钢72而成，不锈钢圆钢72沿圆心向四周呈放射状均布并由中间向四周倾斜，料液挡网相比于物料挡网更为稠密，倾斜度更小。这样布置，使整个风量能够均匀的通过料液挡网面，使整个面的风速更加均匀；从而使料液能够充分的粘附于挡网上，料液通过有向四周倾斜的不锈钢圆钢73流到腔体壁，通过环形积料槽8，进行回收利用。 

如图1、图2所示，料液挡网7和物料挡网9可分别套装在进料螺旋外筒42的上端和下端。 

如图1、图3所示，所述加料区14内布设有加料喷嘴15、加湿喷嘴12和挡料杆13；挡料杆13沿桶状腔体径向贯通，并沿桶状腔体周向及轴向均匀分布，呈螺旋阶梯状；加料喷嘴15设置于加料区14的底部中心位置，使喷液向上呈圆周状分布。 

如图1、图3所示，环形热交换器16布置在桶状腔体外，并靠近桶状腔体加料区14的底部；热风由环形热交换器16的内壁热风出口均匀地进入加料区14内。 

实际进行加料时，物料经进料口3送入进料螺旋筒4，物料在进料螺旋筒4内实现物料的初步加温，并可通过调节进料螺旋轴41的转速控制物料流量；进料螺旋筒4的出口处所设置的挡料锥板6，相对于进料螺旋轴41反向旋转，抛洒物料，实现初步的物料松散，防止物料在进料螺旋筒出口处直接成堆下落；而在进料螺旋筒出口处设置的物料挡网9，可有效防止物料抛洒粘沾在腔体内壁上。物料经挡料锥板6抛洒后相继下落到纵横交错设置的第一组摊薄机10和第二组摊薄机11上，物料经迅速摊薄后下落进入加料区14；设置在加料区14底部的加料喷嘴15垂直向上喷射施加料液于物料上；在物料下落的过程中， 经加料区内的挡料杆13阻挡后，物料下降速度降低并同时翻滚，物料与料液接触面增加，使物料的加料更为均匀。物料通过加料区后，下落到第三组摊薄机17上，迅速向前后摊薄后落入第四组摊薄机18上，物料在第四组摊薄机18上由左右方向向中心收拢下落，经气锁19输出。 

在进行物料加料的同时，来源于环境的空气，经环形热交换器16加热后沿加料区14的底部周边均匀送入桶状腔体内；桶状腔体内的热风速度控制在1-2m/s之间，热风的温度控制在60℃-120℃；热风穿过加料区后依次通过第二组、第一组摊薄机、物料挡网、料液挡网后，由桶状腔体顶端均匀分布的热风收集管道20收集到沉降除尘箱2；在通过沉降除尘后，由设备顶端的风机吸风口经风机抽吸后排出。 

Claims (10)

1.一种烟草物料加料方法，由热风加热烟草物料，并将料液喷射施加在烟草物料上；其特征在于：在施加料液过程中，烟草物料由上向下洒落，热风由下向上流动，烟草物料处于逆向悬浮状态。

2.如权利要求1所述的烟草物料加料方法，其特征在于：料液喷射方向与热风流动方向相同。

3.如权利要求2所述的烟草物料加料方法，其特征在于：施加料液过程中的热风速度控制在1-2m/s之间，热风温度控制在60℃-120℃。

4.一种烟草物料加料设备，包括设置有料液喷嘴的加料腔体；其特征在于：所述加料腔体为一竖直桶状腔体；在桶状腔体内，从上至下依次设置进料装置、加料区和出料装置，烟草物料在桶状腔体内由上向下下落；在桶状腔体项部设置有吸风口和抽风机，在靠近桶状腔体下端设置有进风口和空气热交换器，沿加料区底部周边设置有与空气热交换器相连通的热风口，桶状腔体内的热风由下向上流动。

5.如权利要求4所述的烟草物料加料设备，其特征在于：所述料液喷嘴设置于加料区底部的中心位置，或均匀布设于加料区底部位置，垂直向上施加料液于烟草物料上。

6.如权利要求5所述的烟草物料加料设备，其特征在于：在桶状腔体内的上端部设有料液挡网，在桶状腔体内壁四周设置有环形积料槽。

7.如权利要求4、5或6所述的烟草物料加料设备，其特征在于：所述的进料装置，包括一轴向竖直安装的进料螺旋筒；进料螺旋筒的出口设置有挡料锥板，挡料锥板上带有拨料板，挡料锥板可相对于进料螺旋筒的螺旋轴反向旋转。

8.如权利要求4、5或6所述的烟草物料加料设备，其特征在于：在加料区设置挡料杆；所述挡料杆沿桶状腔体径向贯通，并沿桶状腔体周向及轴向均匀分布，呈螺旋阶梯状。

9.如权利要求7所述的烟草物料加料设备，其特征在于：在进料螺旋筒和加料区之间有两组水平纵横相错设置的可使物料先后进行左右方向和前后方向摊薄的摊薄机；所述出料装置为出料气锁，在加料区和出料气锁之间设有使物料向中心收拢的摊薄机。

10.如权利要求7所述的烟草物料加料设备，其特征在于：在进料螺旋筒的出口沿周向设有物料挡网。

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