专利名称：烟草物料在线醇化贮存设备和方法
技术领域：
本发明涉及卷烟制造工艺中对烟草物料实施在线快速醇化和贮存的工艺方法和工艺设备。
背景技术：
烟草醇化是卷烟制造过程中的重要环节之一。通常的方法是将烟草物料集中存放于大型仓库内，通过控制室内温度和湿度来实现烟草物料的自然醇化。这种方法需要的时间很长，由于烟草物料产地不同，品质差异很大。不同档次的烟草在同一环境中醇化，容易混香、串香，在相同的环境中醇化得到的结果是所有的烟草物料品质趋于一致，或者达不到需要的效果，更无法得到烟草天然香气和自身特有醇味，往往需要在后期通过人工大量地施加糖料、香料来改善烟草物料的吸味。中国专利CN201220255568.4提供了一种保温保湿储柜，以达到恒温恒湿储存要求，保持物料更好醇化，提高物料品质，并减低储存成本。其方法是在储柜内设有温度湿度查测仪及两侧温度湿度控制系统，储柜的左端固定连接有纵向布置的卷起机，储柜的右端固定连接有纵向布置的牵引机，储柜的两侧分别设有沿长度方向的导轨，两侧的导轨上分别设有轨道头；卷起机的卷起轮上卷绕有遮盖布，遮盖布的另一端的两侧分别与两侧导轨上的轨道头相连，两侧导轨上的轨道头的另一端分别固定连接有牵引带，两侧的牵引带分别沿轨道方向延伸并 与牵引机的牵引轮相连。这种方法仅是在原有的贮柜上增加一个自动覆盖的遮盖布使各个贮柜之间互相隔离，由于没有独立的加温加湿设备，尽管安装有温度、湿度测控器件，仍然是利用原有环境下的温度和湿度，耗时极长，且温度和湿度难以均匀，原贮柜贮贮量大和料层厚，烟草物料在柜内被压饼，出料时需要拨辊松散且易产生造碎的缺陷没有得到改善，在行业中难以推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现小单元、差别化、在线快速醇化贮存烟草物料的设备，并同时减少烟草物料在醇化贮存过程中的压饼现象，从而减少后续工序的造碎。本发明所述烟草物料在线醇化贮存设备，包括可被密闭的贮料仓；所述贮料仓包括若干台皮带贮柜，在该若干台皮带贮柜外部整体罩设密封罩，形成密闭的贮料单元；所述贮料单元沿皮带贮柜的长度方向划分为进料区、贮存区及出料区，贮存区通过设置于其两端的气动门分别与进料区、出料区隔断，密封罩对应于贮存区的部分设置保温层；在密封罩内设置有温度调节装置和湿度调节装置。为保持精确的醇化温度和湿度，并尽可能地减少设备能耗，所述温度调节装置包括若干台独立运行的加热器，所述加热器分别对应于进料区、贮存区及出料区处设置于密封罩内的两侧。所述加热器可采用蒸汽换热器，采用蒸汽作为热源，耗量小，且易于控制调节；所述湿度调节装置采用若干台独立运行的加湿机，所述加湿机分别对应于进料区、贮存区及出料区处设置于密封罩内的两侧。加湿机可配合加热器进行进料前的增温和出料前的降温减湿。在密封罩内的两端设置风机，以使贮存单元内空气产生对流。所述皮带贮柜包括机架，皮带，皮带驱动与调节部件及皮带机头及机尾支撑部件；所述皮带驱动与调节部件设在邻近皮带中段的一侧，所述皮带机头支撑部件与皮带机尾支撑部件对称设置；皮带的两侧固定设置挡板，与皮带共同组成烟草物料存放空间。为利于贮存单元内的气流循环，所述机架为由型材连接组成的网格架。同时，为方便在贮存醇化时将所述皮带贮柜贮存的烟草物料由薄膜覆盖，邻近皮带贮柜的一端设置薄膜覆盖机构，该薄膜覆盖机构包括存放薄膜卷的支撑架，薄膜的两边侧内置磁条，皮带贮柜的挡板上端表面布设磁条，在牵引覆盖薄膜时，薄膜两边侧带磁条与皮带贮柜的档板上的磁条吸合固定，使烟草物料在贮存区内密封隔离。薄膜可多次重复使用，定期检查，破损后更换。为简化设备整体结构，在进、出料区内分别设置一个进、出料口，轮流完成各皮带贮柜的进、出料。此外，对应于每个皮带贮柜的出料端均设置一个均料机构，该均料机构包括放料门、支撑轴及旋转力调节器，放料门可围绕支撑轴旋转，所述放料门在出料时与烟草物料直接接触，并与皮带成一定的角度。在出料时，放料门旋转力的大小依据出料流量，由旋转力调节器来调节，以防止烟草物料在出料时塌陷，带来的烟草物料流量不均匀而造堵料。由于采用均料机构替代了拨辊，也可减少造碎，提高了烟草物料的有效利用率。本发明要解决的另 一个技术问题是，提供一种利用上述设备所实现的烟草物料在线快速醇化工艺方法，包括在卷烟生产线上，用若干台贮料高度较低皮带贮柜与外部整体密封罩组合成一个小的贮料单元，烟草物料轮流进入带薄膜密封罩的皮带贮柜，独立的加温、加湿设备根据贮料单元内烟草物料的特性进行温度与湿度的调节，以实现烟草在线、小单元、差别化、快速醇化和贮存。本发明所述工艺方法，包括以下步骤:
1)环境准备:先将贮料单元的贮存区与进、出料区之间的气动门关闭，将贮存区与进、出料区隔断；然后将贮料单元贮存区内的温度升至25 60°C，相对湿度调节至60 75%，具体数值根据烟草物料特性确定；贮料单元的进料区、出料区的温度调节控制在贮存区温度的70 90%，湿度与贮存区湿度相同；
2)进料:贮料单元内环境达到设定值后，打开贮存区与进料区之间的气动门，开始进料，并同时将贮料单元内的温度和湿度控制稳定在设定值范围内，即温度为25 60°C、相对湿度为60 75%，具体数值根据烟草物料特性确定；
3)醇化:进料结束后，贮存区与进料区之间的气动门关闭，并同时将贮料单元贮存区内的温度和湿度控制稳定在设定值范围内，即温度25 60°C、相对湿度60 75%，具体数值根据烟草物料特性确定；
4)环境缓冲:醇化达到设定效果后，将贮存区的温度降到与进、出料区温度相同，并使湿度控制稳定在设定值范围内，此时的温度为醇化时温度的70 90%，湿度与醇化时的湿度保持不变；
5)出料:贮存区的温度与湿度稳定在设定值范围后开始出料，出料时去湿降温，使贮料单元内的温度和湿度控制并稳定在设定值范围内，此时的温度为醇化温度的70 90%，湿度与醇化时的湿度保持不变。上述具体的温度和湿度范围，可根据贮料单元内烟草物料特性需求设定。本发明可实现差别化醇化和贮存，在独立的贮料单元内，根据生产要求，进行精确的温度和湿度调节，尤其能够充分保证烟草物料在贮存区内进行醇化过程中的温度和湿度，实现快速醇化。其次，通过在进料时预热、加湿，在出料前降温减湿，使贮料单元内的进料区、出料区与贮存区分别形成温度梯度，利于烟草物料预热，同时也避免了烟草物料产生冷凝水，有效解决不同类型烟草物料在不同的环境中醇化和贮存，解决了混香、串味的工艺难题，为卷烟厂制造品牌拥有特殊的吸味提供了便利。
与现有烟草物料贮存醇化工艺及设备相比，本发明的优点在于:
1、采用多台皮带贮柜组成烟草物料贮料单元，可在生产线上实现烟草物料的快速醇化，节省了烟草物料离线醇化的周转时间；这有效减少了周转过程中的烟草物料造碎，也更便于卷烟生产过程中的综合质量控制；
2、由多台皮带贮柜组成的小单元醇化和贮存装置，更利于生产管理人员灵活组织和调度卷烟生产；
3、独立的加温、加湿系统便于工艺人员根据烟草物料的特性选择工艺参数，以实施卷烟品牌个性化加工的特色工艺，挖掘、突显品牌潜力；
4、贮料单元内的烟草物料可实现整体密封内的二次密封，与其它环境隔离，解决了物料混香、串味的工艺难题；
5、多台皮带贮柜有效降低了烟草物料的贮料高度，物料贮存醇化期间可能产生的压饼现象大大减少，采用自平衡式出料机构，不用拨辊，减少造碎，大大地降低了消耗，提高了烟草物料的有效利用率；
6、设备占地少，在卷烟厂原有的场地都可安装实施，操作维护方便。
图1为本发明所述设备总体结构示意 图2为图1俯视方向结构示意 图3为本发明所述皮带贮柜结构示意 图4为图3侧视方向结构示意 图5为本发明所述薄膜覆盖机构结构示意 图6为图5侧视方向示意 图7为图6中A处的放大示意 图8为本发明所述均料机构安装位置示意 图9为本发明所述均料机构结构示意 图10为本发明所述加温系统示意 图11为图10俯视方向意图。图中:
1、进料区；
2、薄膜覆盖机构，2-1、薄膜存放架，2-2、薄膜，2-3、上磁条，2-4、下磁条；3、贮存保温区；
4、皮带贮柜，4-1、出料罩，4-2、端部支撑轴组件，4-3、机架，4-4、托辊组件，4-5、皮带，4-6、皮带调节组件，4-7、驱动轴组件，4-8挡板；
5、气动门；
6、烟草物料；
7、自平衡式均料机构，7-1、旋转力调节器，7-2、支撑轴承，7-3、支撑轴，7-4、放料器；
8、出料区；
9、加温系统，9-1、进汽管，9-2、截止阀，9-3、翅片加热管，9-4、冷凝水排放管，9-5、微暖风机，9-6、副加热器；
10、加湿系统。具体实施实例:
下面结合附图，对本发明做进一步说明。
如图1、2所示:本发明所述设备，包括进料区1，若干个薄膜覆盖机构2，贮存保温区3，若干台皮带贮柜4，气动门5，自平衡式均料机构7，出料区8，加温系统9、加湿系统10和控制系统(图中未画出)。由若干台皮带贮柜4外部加设整体密封罩组成一个小单元，小单元分为进料区1、贮存保温区3、出料区8，其中对应贮存保温区3的密封罩部分带保温材料，小单元共用一个进料口和一个出料口，在进、出料区分别轮流给每台皮带贮柜进料和出料，皮带贮柜4的数量和规格依据生产能力可以选择，在贮存保温区3与进料区1、出料区8的连接处分别设置气动门5，完成物料进、出的开关以及密封。同时，小单元内设置加温系统9和加湿系统10。薄膜覆盖机构2分别对应设置在各皮带贮柜4的进料端处，以方便为皮带贮柜4内贮存保温的烟草物料覆盖密封薄膜。如图3、4所示:皮带贮柜4包括出料罩4-1，端部支撑轴组件4-2，机架4-3，托辊组件4-4，皮带4-5，皮带调节组件4-6，驱动轴组件4-7，以及设置于皮带4_5两侧的档板4_8 ；机架4-3由型材用紧固件连接组成网格状，便于气流循环和用于支撑皮带，驱动轴组件4-7与皮带调节组件4-6设在皮带中段的一侧，机头、机尾皮带的端部支撑轴组件4-2对称设置，烟草物料存放在皮带4-5与两侧挡板4-8组成的空间内。如图5、6及7所示:皮带贮柜4上安装的薄膜覆盖机构2，包括薄膜存放架2_1，薄膜2-2，上磁条2-3，下磁条2-4 ;皮带贮柜4内贮存的烟草物料上表面由薄膜覆盖，并在皮带贮柜4的皮带4-5、皮带贮柜4的机架4-3两侧挡板4-8组成的空间内贮存，薄膜2_2两侧边内置上磁条2-3，成卷定制并存放在支撑架上，挡板4-8上端部设置下磁条2-4，通过牵引覆盖，由薄膜两侧的上磁条2-3与皮带贮柜4的机架4-3挡板4-8上的下磁条2_4吸合固定，使烟草物料与贮存保温区的温湿气体隔离。薄膜可多次重复使用，定期检查，破损后更换。如图8、9所示:在皮带贮柜4的出料端安装的自平衡式均料机构7，其包括旋转力调节器7-1，支撑轴承7-2，支撑轴7-3，放料器7-4组成。放料器7_4与烟草物料直接接触，并与皮带贮柜4的皮带4-5成一定的角度，在皮带贮柜出料时放料器7-4可围绕支撑轴7-3旋转，旋转力的大小依据出料流量调节旋转力调节器7-1来实现，防止烟草物料在出料时塌陷带来的流量不均匀而造堵料。旋转力调节器7-1可采用弹簧式。如图10、11所示:本发明为实现差别化醇化和贮存，在进料区、贮存保温区及出料区分别设置了加温系统，加温系统9包括依次连接的进汽管9-1，截止阀9-2，翅片加热管9-3，冷凝水排放管9-4;为加强单元内空气对流，保证温度及湿度的均匀性，在进料区、贮存保温区及出料区还分别设置了微暖风机9-5;为方便温度调节，在贮存保温区内加设副加热器9-6。根据品牌不同调节预热、保温参数，用微暖风机9-5使单元内空气产生对流，微暖风机9-5也可附设加热源，以产生热风，辅助进行温度调节。同时，加湿系统10在预热、保温过程中加湿，在出料前降温减湿。进料区与贮存区形成温度梯度，以便烟草物料预热；出料区与贮存区形成温度梯度，以防烟草物料产生冷凝水。不同类型烟草物料在不同的环境中醇化和贮存，解决了混香、串味的工艺难题，以突显烟草物料的个性，同时给卷烟厂制造品牌拥有特殊的吸味提供了工艺方法和工艺装备。具体操作工艺步骤如下:
I)环境准备:先将小单元的贮存保温区3与进、出料区之间的气动门5关闭，将贮存保温区3与进、出料区隔断；然后将贮存保温区3内的温度升至25 60°C范围内某一设定值，相对湿度调节至60 75%范围内某一设定值，具体数值根据烟草物料特性确定；同时将进料区1、出料区8的温度调节控制在贮存保温区3温度的70 90%，湿度与贮存保温区湿度相同。2)进料:打开贮存保温区与进料区之间的气动门，开始进料，并同时将温度控制稳定在25 60°C范围内某一设定值，相对湿度稳定控制在60 75%范围内某一设定值，具体数值根据烟草物料特性确定。本发明贮料小单元一次装料量可为500 15000kg (可根据生产组织需要选择)，皮带贮柜装料高度为100 500mm。3)醇化:进料结束后，关闭贮存保温区与进料区之间的气动门，同时将贮存保温区3内的温度控制稳定在25 60°C 范围内某一设定值，相对湿度稳定控制在60 75%范围内某一设定值，具体数值根据烟草物料特性确定，醇化时间为2 10小时(可根据烟草物料特性选择)。4)环境缓冲:烟草物料醇化达到设定效果后，将贮存保温区3的温度降到与进、出料区温度相同，并使湿度控制稳定在60 75%范围内某一设定值，此时贮存保温区3的温度为醇化时温度的70 90%，湿度与醇化时的湿度相同，保持不变；
5)出料:打开贮存保温区与出料区之间的气动门，开始出料，出料时去湿降温，将温度和湿度控制并稳定在设定值范围内，此时的温度为醇化时温度的70 90%，湿度与醇化时的湿度相同，保持不变。
权利要求
1.一种烟草物料在线醇化贮存设备，包括可被密闭的贮料仓；其特征在于所述贮料仓包括若干台皮带贮柜，在该若干台皮带贮柜外部整体罩设密封罩，形成密闭的贮料单元；所述贮料单元沿皮带贮柜的长度方向划分为进料区、贮存区及出料区，贮存区通过设置于其两端的气动门分别与进料区、出料区隔断，密封罩对应于贮存区的部分设置保温层；在密封罩内设置有温度调节装置和湿度调节装置。
2.根据权利要求I所述的烟草物料在线醇化贮存设备，其特征在于所述温度调节装置包括若干台独立运行的加热器，所述加热器分别对应于进料区、贮存区及出料区处设置于密封罩内的两侧。
3.根据权利要求2所述的烟草物料在线醇化贮存设备，其特征在于所述加热器为蒸汽换热器。
4.根据权利要求I所述的烟草物料在线醇化贮存设备，其特征在于所述湿度调节装置采用若干台独立运行的加湿机，所述加湿机分别对应于进料区、贮存区及出料区处设置于密封罩内的两侧；加湿机配合加热器进行进料前的增温和出料前的降温减湿。
5.根据权利要求I所述的烟草物料在线醇化贮存设备，其特征在于在密封罩内的两端设置使贮存单元内空气产生对流的风机。
6.根据权利要求I所述的烟草物料在线醇化贮存设备，其特征在于所述皮带贮柜包括机架，皮带，皮带驱动与调节部件及皮带机头及机尾支撑部件；所述皮带驱动与调节部件设在邻近皮带中段的一侧，所述皮带机头支撑部件与皮带机尾支撑部件对称设置；皮带的两侧固定设置挡板，与皮带共同组成烟草物料存放空间。
7.根据权利要求6所述的烟草物料在线醇化贮存设备，其特征在于所述机架为由型材连接组成的网格架。
8.根据权利要求I所述的烟草物料在线醇化贮存设备，其特征在于邻近皮带贮柜的一端设置薄膜覆盖机构，该薄膜覆盖机构包括存放薄膜卷的支撑架，薄膜的两边侧内置磁条，皮带贮柜的挡板上端表面布设磁条，在牵引覆盖薄膜时，薄膜两边侧带磁条与皮带贮柜的档板上的磁条吸合固定，使烟草物料在贮存区内密封隔离。
9.根据权利要求1-8任意一项权利要求所述的烟草物料在线醇化贮存设备，其特征在于对应于每个皮带贮柜的出料端均设置一个均料机构，该均料机构包括放料门、支撑轴及旋转力调节器，放料门可围绕支撑轴旋转，所述放料门在出料时与烟草物料直接接触，并与皮带成一定的角度；在出料时，放料门旋转力的大小依据出料流量，由旋转力调节器来调节。
10.一种利用上述设备所实现的烟草物料在线快速醇化工艺方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)环境准备先将贮料单元的贮存区与进、出料区之间的气动门关闭，将贮存区与进、出料区隔断；然后将贮料单元贮存区内的温度升至25 60°C，相对湿度调节至60 75%，贮料单元的进料区、出料区的温度调节控制在贮存区温度的70 90%，湿度与贮存区湿度相同； (2)进料贮料单元内环境达到设定值后，打开贮存区与进料区之间的气动门，开始进料，同时将贮料单元内的温度和湿度控制并稳定在如步骤(I)所述的设定值范围内，即温度为25 60°C，相对湿度为60 75% ；(3)醇化进料结束后，贮存区与进料区之间的气动门关闭，同时将贮料单元贮存区内的温度和湿度控制并稳定在如步骤(I)所述的设定值范围内，即温度为25 60°C，相对湿度为60 75% ； (4)环境缓冲醇化达到设定效果后，将贮存区的温度降到与进、出料区温度相同，并使湿度控制稳定在如步骤(I)所述设定值范围内，即温度为醇化时温度的70 90%，湿度与醇化时的湿度相同； (5 )出料贮存区的温度与湿度稳定在设定值范围后，贮存区与出料区之间的气动门打开，开始出料，出料时去湿降温，使贮料单元内的温度和湿度控制并稳定在如步骤(4)所述范围内，即此时的 温度为醇化温度的70 90%，湿度与醇化时的湿度相同。
全文摘要
本发明提供一种可实现小单元、差别化、在线快速醇化的烟草物料在线醇化贮存设备及工艺方法，所述设备包括可被密闭的贮料仓；所述贮料仓包括若干台皮带贮柜，在该若干台皮带贮柜外部整体罩设密封罩，形成密闭的贮料单元；所述贮料单元沿皮带贮柜的长度方向划分为进料区、贮存区及出料区，贮存区通过设置于其两端的气动门分别与进料区、出料区隔断，密封罩对应于贮存区的部分设置保温层；在密封罩内设置有温度调节装置和湿度调节装置。烟草物料轮流进入带薄膜密封罩的皮带贮柜，独立的加温、加湿设备根据贮料单元内烟草物料的特性进行温度与湿度的调节，以实现烟草在线、小单元、差别化、快速醇化和贮存。
文档编号A24B15/20GK103211296SQ20131019190
公开日2013年7月24日 申请日期2013年5月22日 优先权日2013年5月22日
发明者高建华, 马铁兵, 董安喜, 姚小备, 王永金 申请人:江苏智思机械集团有限公司