稳定烘丝机热风相对湿度的控制装置及方法与流程

本发明属于烟草设备控制领域，具体涉及一种烟草设备加工控制装置及方法，特别是指烟草加工过程中烟丝干燥环节烘丝机热风相对湿度的控制装置及方法。

背景技术：

烟丝干燥工序是卷烟制丝生产过程中的关键工序之一。在该工序中，通过烟丝与烘筒的热传导以及烟丝与烘筒内热风的对流换热这两种方式实现烘干去湿，使烟丝充分松散，产生一定卷曲，增加烟丝的填充值。

中国专利cn103371428a公开了一种用于稳定滚筒类烟丝干燥热风湿度的控制方法，包括新鲜风温湿度检测、热风风量控制系统、增湿蒸汽控制系统、热风温度控制系统等，该方法能解决由于外界环境温湿度变化带来的热风湿度变化问题，进而稳定生产过程中烘丝机的其他参数，对成品烟丝的质量稳定性有提升作用，但是该方法所涉及装置只设置了新鲜风湿度检测器，未设置烘丝入口工艺热风湿度检测器，对于热风湿度控制来说未形成闭环控制，控制稳定性欠佳。同时，对于热风温度控制系统而言，施加蒸汽虽然可以增加湿度，但是也引起温度波动，进而导致热风温度控制系统的稳定性较差。

烘丝工序生产过程中热风温湿度随外界温湿度变化而变化，例如环境湿度较低时，热风湿度也低，同一热风风量下脱水速率较快，环境湿度较高时，热风湿度也高，同一热风风量脱水速率较慢；在外界环境温湿度变化时，为了保证出口水分稳定，烘丝程序会对筒壁温度、热风风量等参数进行调整，不利于批内和批间产品质量稳定。如果热风湿度可实现稳定控制，其他参数也可相应稳定，可提升成品烟丝质量稳定性和均匀性，稳定烟丝品质。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种稳定烘丝机热风相对湿度的控制装置及方法，该装置及方法可实现烟丝烘干过程中的热风相对湿度的稳定控制，从而稳定烘丝的其他相关参数，提升烟丝烘干处理的稳定性和均匀性，保证烟丝的品质。

为实现上述目的，本发明技术方案为：

用于稳定烘丝机相对湿度的方法，其特征在于：雾化加湿装置内有一组到多组负压引射雾化喷嘴，雾化加湿装置与工艺热风热交换器连接，形成新的新鲜风入口，热风湿度检测装置安装在烘丝机工艺热风入口管道处，plc加湿控制单元收集湿度传感器和热风风量信号，控制雾化喷嘴开启组数，实现稳定筒体入口相对湿度的目的。

本发明的技术方案一方面提供一种稳定烘丝机热风相对湿度的控制方法，其特征在于：对热风湿度控制进行闭环控制：在新鲜风进入工艺热风热交换器之前增设热风相对湿度控制系统；热风相对湿度控制系统实时检测烘丝机热风入口处的湿度数据；新鲜风通过所述热风相对湿度控制系统进入工艺热风热交换器，再进入风量控制系统，再进入风温控制系统，由风温控制系统排出工艺热风；同时风温控制系统、风量控制系统分别返回实时的湿度需求给热风相对湿度控制系统，在热风相对湿度控制系统进行热风湿度设定，形成闭环控制。

优选地，所述的热风相对湿度控制系统包括至少一个雾化加湿装置，一个热风湿度检测装置，一个plc加湿控制单元，

雾化加湿装置：内部安装一组到多组加湿喷嘴，雾化加湿装置与工艺热风热交换器连接，形成新的新鲜风入口。

湿度检测装置：安装在烘丝机热风入口处；

plc加湿控制单元：收集热风风量、风温和热风湿度检测装置信号，通过控制加湿腔体内喷嘴开启组数匹配来控制加湿量；

plc加湿控制单元连接热风湿度检测装置、风温控制系统以及风量控制系统，获得风量与风温实时需求。

优选地，plc加湿控制单元包括稳定热风湿度控制单元、热风相对湿度值设定单元、热风风量采集单元、热风温度采集单元、热风相对湿度检测值单元；

热风风量采集单元、热风温度采集单元、热风相对湿度检测值单元分别连接风量控制系统、风温控制系统、热风湿度检测装置；

热风相对湿度值设定单元，接受指令进行热风湿度值的目标值的设定，热风湿度值设定单元连接稳定热风湿度控制单元；

稳定热风湿度控制单元，根据热风风量、热风温度、热风相对湿度检测值，控制加湿喷嘴的开启组数来匹配加湿量。

本发明的另一方面为提供一种稳定烘丝机热风相对湿度的控制装置，其包括热风相对湿度控制系统、工艺热风热交换器、风量控制系统、风温控制系统；新鲜风进入热风相对湿度控制系统后进入工艺热风热交换器的入口，工艺热风热交换器的出口连通风量控制系统的入口，风量控制系统的出口连通风温控制系统的入口，风温控制系统的出口排出工艺热风；

风温控制系统、风量控制系统分别连接热风相对湿度控制系统。

示例性地，所述的热风相对湿度控制系统包括至少一个雾化加湿装置，一个热风湿度检测装置，一个plc加湿控制单元；

雾化加湿装置：内部安装一组到多组加湿喷嘴，雾化加湿装置与工艺热风热交换器连通，形成新的新鲜风入口；

热风湿度检测装置：安装在烘丝机热风入口处；

plc加湿控制单元：plc加湿控制单元连接热风湿度检测装置、风温控制系统以及风量控制系统，plc加湿控制单元连接雾化加湿装置，通过控制加湿腔体内喷嘴开启组数匹配来控制加湿量。

示例性地，plc加湿控制单元包括稳定热风湿度控制单元、热风相对湿度值设定单元、热风风量采集单元、热风温度采集单元、热风相对湿度检测值单元；

热风风量采集单元、热风温度采集单元、热风相对湿度检测值单元分别连接风量控制系统、风温控制系统、热风湿度检测装置；

热风相对湿度值设定单元，接受人机交互装置所输入的进行热风相对湿度值的目标值的设定，热风相对湿度值设定单元连接稳定热风湿度控制单元；

稳定热风湿度控制单元，根据热风风量、热风温度、热风相对湿度检测值，控制加湿喷嘴的开启组数来匹配加湿量。

示例性地，热风湿度检测装置安装在烘丝机工艺热风入口管道处。

上述技术方案的有益之处在于：

本发明所述的热风相对湿度控制装置是在现有工艺热风热交换器新鲜风入口增加一个雾化加湿装置，在烘丝机工艺热风入口增加一个热风湿度检测装置，plc加湿控制单元通过收集热风风量、热风风温、相对湿度信号，调整雾化加湿装置内喷嘴开启匹配组数，为烘丝机提供温湿度可控、稳定的热风，由此可以稳定烘丝生产过程中其他设备参数，减小了因环境温湿度变化而带来的烟丝质量批间波动；同时通过对热风相对湿度的分段控制，可以增加生产开始时滚筒内的湿度，减少干头烟丝的产生，所以解决了现有技术存在生产开始时烘丝机干燥系统脱水能力远大于烟丝所需的实际脱水能力导致生成的干头烟丝较多、烟丝质量较差的技术问题。

附图说明

图1是传统烘丝机热风控制系统示意图；

图2是本发明的烘丝机热风控制系统的一个实施例的示意图；

图3是本发明的稳定烘丝机热风相对湿度的控制装置及方法的一个实施例的示意图。

具体实施方式

现结合具体实施例及附图说明本发明。

如图2所示的一种烘丝机热风控制系统，该装置包括工艺热风热交换器、热风风量控制系统、热风温度控制系统，在工艺热风热交换器前增加一个热风相对湿度控制系统。

如图3所示，稳定烘丝机热风相对湿度的控制装置，该装置包括工艺热风热交换器、热风风量控制系统、热风温度控制系统，在工艺热风热交换器前增加一个热风相对湿度控制系统。

所述的热风相对湿度控制系统包括一个plc加湿控制单元、一个雾化加湿装置和一个热风湿度检测装置。

所述的热风湿度检测装置连接风温控制系统，并将烘丝机工艺热风入口热风温度、湿度检测值反馈给plc加湿控制单元。

所述的雾化加湿装置，内部设置有一组到多组雾化喷嘴，连接热交换器形成新的新鲜风入口，加湿量由plc加湿控制单元控制。

所述的稳定热风湿度控制装置，其控制方法是：plc加湿控制单元根据需求设定热风相对湿度设定值，根据热风风量、热风温度、热风相对湿度检测值，控制喷嘴的开启组数来匹配加湿量。

在一个具体实施例中，稳定烘丝机热风相对湿度的控制装置，其包括热风相对湿度控制系统、工艺热风热交换器、风量控制系统、风温控制系统；新鲜风进入热风相对湿度控制系统后进入工艺热风热交换器的入口，工艺热风热交换器的出口连通风量控制系统的入口，风量控制系统的出口连通风温控制系统的入口，风温控制系统的出口排出工艺热风；

风温控制系统、风量控制系统分别连接热风相对湿度控制系统。

在一个优选实施例中，所述的热风相对湿度控制系统包括至少一个雾化加湿装置，一个热风湿度检测装置，一个plc加湿控制单元；

雾化加湿装置：内部安装一组到多组加湿喷嘴，雾化加湿装置与工艺热风热交换器连通，形成新的新鲜风入口；

热风湿度检测装置：安装在烘丝机热风入口处；

plc加湿控制单元：plc加湿控制单元连接热风湿度检测装置、风温控制系统以及风量控制系统，plc加湿控制单元连接雾化加湿装置，通过控制加湿腔体内喷嘴开启组数匹配来控制加湿量。

在一个优选实施例中，plc加湿控制单元包括稳定热风湿度控制单元、热风相对湿度值设定单元、热风风量采集单元、热风温度采集单元、热风相对湿度检测值单元；

热风风量采集单元、热风温度采集单元、热风相对湿度检测值单元分别连接风量控制系统、风温控制系统、热风湿度检测装置；

热风相对湿度值设定单元，接受人机交互装置所输入的进行热风相对湿度值的目标值的设定，热风相对湿度值设定单元连接稳定热风湿度控制单元；

稳定热风湿度控制单元，根据热风风量、热风温度、热风相对湿度检测值，控制加湿喷嘴的开启组数来匹配加湿量。

最后需要说明的是，以上仅为本案的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本案的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本案揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本案的保护范围之内。本案的保护范围应以权利要求的保护范围为准。