CN202618244U - 一种能够降低烟丝头尾损耗的薄板烘丝机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能够降低烟丝头尾损耗的薄板烘丝机，包括烘丝筒以及和所述烘丝筒连通的热风管路，在所述热风管路的热风进口处设置有蒸汽雾化水增湿装置，所述蒸汽雾化水增湿装置包括高压水路、高温饱和蒸汽管路以及和所述高压水路、高温饱和蒸汽管路同时连接的喷头，所述喷头设置在热风管路内。本实用新型对现有薄板烘丝机进行改进，在热风管路的热风进口处安装蒸汽雾化水增湿装置，改进后，从中央控制室采样烘丝机出口水份过程控制图与改造前对比，改进后烘丝头尾废料量时间缩短，变化趋势过渡平稳，改进后产品结构稳定、水份合格，产品质量得到了明显提高。据工艺测算，头尾损耗量从改造前的每批次50余公斤减少到改造后的3公斤以下，该研究成果可以进行烟草加工行业推广。

Description

一种能够降低烟丝头尾损耗的薄板烘丝机

技术领域

本实用新型涉及一种能够降低烟丝头尾损耗的薄板烘丝机。

技术背景

近年来，管道式汽流烘丝机呈现逐渐替代传统滚筒烘丝机趋势。这主要基于汽流烘丝烟丝流速快,基本解决了烘丝过程中头尾损耗问题，同时它在去杂气方面效果更为明显和彻底， 但是它在烘丝过程中却有使烟草本身香气严重损失问题；传统的滚筒烘丝机在保持烟草本身香气方面有着较大优势，同时在烘丝过程中更有利于烟草的棕色化反应，从而产生更多更为丰富的烟香。目前，围绕如何解决滚筒烘丝机头尾损耗问题，国内诸多厂家一直在潜心研究，虽有所收获，但依然不很理想，最好效果是：每批次烟丝生产头尾损耗控制到15公斤左右。目前制丝过程有采用燃油管道烘丝模式和薄板烘丝模式相结合的分组加工生产方式, 薄板烘丝机是2008 年12月技改后投入使用的昆船公司SH628型薄板式烘丝机,尽管该烘叶丝机自控程度较高,在设计上增加了头尾烟丝处理技术,烟丝水分、温度波动范围较小, 但在生产实践中,一直存在头尾干烟丝量大的问题。据统计，以投料量每批次4000Kg 为统计标准，各批次牌号生产时头尾烟丝水份小于10%的废料均达50公斤以上，造成烟叶消耗大，对制丝车间的成丝率产生很大影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现状，提供一种能够降低烟丝头尾损耗的薄板烘丝机。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案：

一种能够降低烟丝头尾损耗的薄板烘丝机，包括烘丝筒以及和所述烘丝筒连通的热风管路，在所述热风管路的热风进口处设置有蒸汽雾化水增湿装置，所述蒸汽雾化水增湿装置包括高压水路、高温饱和蒸汽管路以及和所述高压水路、高温饱和蒸汽管路同时连接的喷头，所述喷头设置在热风管路内。

所述喷头的个数为一个以上。

本实用新型采用上述技术方案取得的有益效果是：本实用新型对现有薄板烘丝机进行改进，在热风管路的热风进口处安装蒸汽雾化水增湿装置，改进后，从中央控制室采样烘丝机出口水份过程控制图与改造前对比，改进后烘丝头尾废料量时间缩短，变化趋势过渡平稳，对成品烟丝质量进行了跟踪验证和数据统计，见表1和表2：

表1   2011年8月1－7日产品结构数据表

牌号	批数	纯净度	碎丝率	填充值	整丝率
						A	4	99.875	2.05	4.33	82.4
B	13	99.814	2.11	4.40	82.71
						C	10	99.838	1.52	4.32	82.982
D	5	99.862	2.16	4.64	80.32
						E	3	99.867	1.81	4.38	82.61
F	2	99.9	2	4	79.5
						G	7	99.886	1.9	4.286	82.23
H	5	99.9	1.52	4.26	82.2
						I	2	99.9	1.4	3.9	82.6

表2  2011年8月1－3日产品质量数据表

班次	牌号	批次	项目	10次均值
					丙	A	3	水分	12.324
丙	A	4	水分	12.17
					丙	A	5	水分	12.206
甲	B	3	水分	12.576
					甲	C	3	水分	12.705
甲	C	4	水分	12.775
					乙	D	2	水分	12.965
乙	C	5	水分	12.934
					丙	D	3	水分	12.799
丙	D	4	水分	12.878
					丙	C	7	水分	12.724
甲	E	2	水分	12.693
					甲	F	2	水分	12.655
甲	B	4	水分	12.469
					甲	B	5	水分	12.45
乙	C	6	水分	12.701
					丙	G	1	水分	12.411
丙	C	10	水分	12.764
					丙	G	2	水分	12.422
丙	D	5	水分	12.957

从上表数据可以看出，改进后产品结构稳定、水份合格，产品质量得到了明显提高。据工艺测算，头尾损耗量从改造前的每批次50余公斤减少到改造后的3公斤以下，该研究成果可以进行烟草加工行业推广。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型蒸汽雾化水增湿装置的结构示意图。

在附图中：1 烘丝筒、2 热风管路、3 蒸汽雾化水增湿装置、4 高压水路、5 高温饱和蒸汽管路、6 喷头。

具体实施方式

如图1所示，本实施例包括烘丝筒1以及和所述烘丝筒1连通的热风管路2，在所述热风管路2的热风进口处设置有蒸汽雾化水增湿装置3，如图2所示，所述蒸汽雾化水增湿装置3包括高压水路4、高温饱和蒸汽管路5以及和所述高压水路4、高温饱和蒸汽管路5同时连接的喷头6，所述喷头6设置在热风管路2内。

为使蒸汽雾化水增湿装置3喷入热风管路2内的水雾更加均匀，本实施例中所述喷头6的个数为两个。

在生产过程中，当烘丝机预热到位开始生产时，物料从仓储式寻堆喂料机提升带送到核子秤,从核子秤显示有料开始,物料要经核子秤、HT隧道回潮机和振槽后方可进入烘丝筒，这期间用时大约为25 秒钟，开始的物料流量也远远低于设定流量， 而烘丝机在完成预热后的工艺去湿能力在设计上是和正常烟丝流量匹配的，由于开始时烟丝流量较小,故必然会产生小于标准水份的烟丝（即干头）。实际持续时间约为五分钟。在料尾和倒料阶段，烟丝的流量是个递减的过程，这个过程又势必造成烟丝受热不均匀，就造成了干尾烟丝。

通过现场的分析调查，发现在料头阶段,由于出口没有烟丝水份反馈,烘丝筒PID不参与控制,整个料头阶段是在预设定值下控制生产的;在料尾阶段，烘丝筒蒸汽加热阀门开度为0%，筒温降低了，料尾烟丝的水分散失率降低,但依然存有大量干尾烟丝.同时发现,在开始生产和结束生产时间段,设备本身设计的头尾控制加湿蒸汽阀均同时开启一个设定时间.

经过以上分析确定,头尾生产时烟丝流量小,烟丝本身的湿度值小于满足工艺生产条件下烘丝机的去湿能力是造成头尾烟丝偏干的根本原因,虽然SH628型薄板式烘丝机设计了头尾增湿装置,但补湿能力远远不够。

根据薄板烘丝机工艺参数与烟丝物理特性关系,只要烟丝水份散失能力与烘丝机过料时的实际去湿能力相匹配,即可有效解决头尾烟丝偏干问题。为了提高设备控制的自动化水平，用排潮口废气湿度值作参照，通过增装烘丝筒内环境增湿装置，结合热风风机频率和排潮风门开度值，制作PID控制回路，提高开车前滚筒内环境湿度值，使之与来料流量相适应，从而在不改变原有工艺条件前提下，减少料头废料量。

在烘丝机热风管路入口管壁处（垂直管壁安装，可避免雾化不好时产生水滴进入热风管路）设计安装蒸汽雾化水增湿装置，雾化水喷嘴垂直向上，安装位置见图1。高压水路及水量大小由SAMSON薄膜阀自动控制，采用模拟量实现雾化水精度的准确控制；为减小雾化水对热风温度的影响，采用高温饱和蒸汽进行雾化，蒸汽由耐高温角阀控制，薄膜阀和角阀实现自动控制。从而实现加大烘筒热风湿度，进而达到增加烘筒内空气湿度的目的。

由于增装热风***蒸汽雾化水增湿装置的目的是提高烘筒内环境湿度值，降低烘筒内去湿能力，使之与筒内烟丝水分散失能力相匹配，为了不改变正常生产时的工艺条件，该装置只能在非正常生产状态下使用，所以，热风***蒸汽雾化水增湿功能只能在设备预热和料头料尾时间段启用，即预热、料头和料尾生产三个阶段。

根据管板式烘丝机工艺参数对烟丝水分的影响，课题研究焦点是头尾阶段薄板烘丝筒内环境湿度值，控制参数围绕滚筒内环境湿度值展开，涉及直接因素为滚筒温度、热风温度、热风风机变频器频率、排潮风门开度、热风***增湿雾化水控制阀门开度、料头雾化水开启时间和料尾雾化水开启时间。

众所周知，所有合适的PID控制参数都是经过繁琐的实践和写实总结得出的。为了得到事半功倍的效果，我们经过多批次生产观察发现，头尾烟丝水分从偏干到达正常工艺要求的13%左右或从13%左右开始变小时，烘筒内环境湿度临界值为32%；同时参照设备原有料尾控制原理，筒温控制开度值设为零时，由于环境温、湿度影响，筒温最低可控制在100℃，所以，参数摸索模式设定为滚筒湿度设定值32%、筒温100℃、筒温蒸汽阀门开度值设为零时热风***蒸汽雾化水薄膜阀开度值、热风风机变频器频率设定值与排潮风门开度值三者之间的关系、蒸汽雾化水开启时间和HT头尾加水开启时间。

根据薄板烘丝机控制原理和三个参数之间的关系，参照设备原有控制程序预设定值X，分别采样三个参数值组成一组进行相交实验。烟丝以红石二代为例，对比烘筒内环境湿度值达到临界值32%时间，每组数据写实三个批次，采样18组数据进行对比，测试参数值如表3。

表3 控制参数选取表

控制程序修改后,通过写实得知，当喷淋开度设为65%、风机频率设为15Hz、排潮开度设为75%时，在原有预热好的设备条件下，滚筒内环境湿度增加最快，时间为15分钟左右。由于滚筒正常预热时间为15-25分钟，为了减少蒸汽雾化水对热风温度的影响和减少雾化水产生水滴的频度，我们将风机频率取折中值20Hz,喷淋开度取保守值45%，在20-25分钟时间内，可实现湿度值从原有的4%增加到25%左右。

经过多次实际测算，烟丝从进入滚筒到出来，需要大约4M20S的时间，为了最大限度发挥热风***蒸汽雾化水增湿作用，我们本着料头烟丝不出现湿头为原则，参照原有料头控制程序PID起动时间3M，我们将热风蒸汽雾化水开启时间设定为150S，同时将原有料头生产PID起作用前的阶梯式筒温控制薄膜阀开度设定值递增幅度和递增间隔进行了改进。经过实际测试，料头生产废料大约减少到8KG左右，而且未出现湿头现象。 

对料头开始后HT加空压雾化水时间的控制，我们依然本着料头烟丝不出现湿头为原则，参照原有设备蒸汽增湿时间50S,烟丝从核子秤有料到进入滚筒时间为25S，烟丝在核子秤上流量显示从有料开始达到正常工艺流量6000kg/h的时间为40S,我们选取50S、60S和70S时间，结合前述蒸汽雾化水加湿功能分别进行三组数据测试，如表4：

表4 料头加水时间测试表

M	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										T（S）	50	50	50	60	60	60	70	70	70
Z(kg)	3.3	3.8	3.1	2.8	2.1	2.7	2.4	2.5	2.2

为了保证从正常生产转入料尾过程中正常工艺参数尽可能少的受影响，热风蒸汽雾化水增湿装置不参与料尾控制，料尾控制在保持原设备控制技术基础上，只增加HT空压雾化水增湿方式。加水时间参照HT料头加水时间设计方式，当核子秤前寻堆喂料机提升带进料光电管连续检测无进料30S后延时开启，            

开启时间设置70S、50S和40S各分三次进行测试写实，如表5所示。

表5 料尾加水时间测试表

M	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										T（S）	70	70	70	50	50	50	40	40	40
Z(kg)	0.5	0.4	0.5	0．5	0.5	0.5	1.1	1	0.8

根据测试写实，结合对原有工艺参数改变最小原则，边实施边对各项控制参数进行细化修正，最终将各项参数设定为表6数据，同时对控制程序进行了同步改进。

表6 参数设定表

M

SD

TSS

TS

WKD

WS

HTTS

HTWS

PL

FK

CV

60％

100°C

190S

45%

110S

50S

70S

20Hz

75%

改进后烘丝头尾废料量时间缩短，变化趋势过渡平稳，产品结构稳定、水份合格，产品质量得到了明显提高。据工艺测算，头尾损耗量从改造前的每批次50余公斤减少到改造后的3公斤以下。该研究成果可以进行烟草加工行业推广。

Claims (2)

1.一种能够降低烟丝头尾损耗的薄板烘丝机，包括烘丝筒（1）以及和所述烘丝筒（1）连通的热风管路（2），其特征在于在所述热风管路（2）的热风进口处设置有蒸汽雾化水增湿装置（3），所述蒸汽雾化水增湿装置（3）包括高压水路（4）、高温饱和蒸汽管路（5）以及和所述高压水路（4）、高温饱和蒸汽管路（5）同时连接的喷头（6），所述喷头（6）设置在热风管路（2）内。

2.根据权利要求所述的一种能够降低烟丝头尾损耗的薄板烘丝机，其特征在于所述喷头（6）的个数为一个以上。

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