专利名称：二氧化碳烟丝膨胀塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及卷烟工业中二氧化碳膨胀烟丝生产线中的膨胀设备。
现行技术中二氧化碳烟丝膨胀生产线主要由二氧化碳浸渍(冷段)和烟丝膨胀(热段)组成。烟丝膨胀(热段)主要由加热炉、膨胀塔和分离器组成。加热炉向膨胀塔提供热气流。膨胀塔为一组管道组成。经二氧化碳液体浸渍后的烟丝在这组管道中与热气流进行热交换，此时烟丝中的固态二氧化碳迅速气化逸出，使烟丝膨胀，提高其填充能力以适应卷烟工业工艺要求。该组管道的第一节与与翻板门出口衔接，根据板翻门出口管形可为圆形管、方形管或扁形管；其最后一节管道与分离器连接，是一节变形管；其余管道一般为圆形管，且内截面积不变。分离器在膨胀塔后面，其功能是将膨胀后的烟丝与热气流分离，烟丝回潮至要求的水分后，被转送到制丝生产线中去。现行的国外二氧化碳烟丝膨胀技术使用燃油或者燃气作为热源，向膨胀塔中提供的热气流温度为350～380℃，浸渍后的烟丝通过膨胀塔的时间一般为0.1～0.3秒。烟丝膨胀率一般为90％。
本实用新型的目的是针对在我国应用二氧化碳膨胀烟丝技术时，各卷烟厂只有以煤为热源的中压锅炉为供热系统的具体情况，对烟丝膨胀塔进行改进设计。我国的卷烟厂在应用二氧化碳烟丝膨胀技术时，向膨胀塔提供的热气流温度一般低于250℃。
本实用新型的设计方案由14节管道组成。管道［1］、管道［2］、管道［4］、管道［12］、管道［13］和变形管［14］与原有的技术一致。管道［2］和管道［4］之间有变形管［3］；管道［4］和管道［12］之间还有锥形扩散管［5］、管道［6］、管道［7］、管道［8］、锥形扩散管［9］、管道［10］和锥形扩散管［11］；管道［1］、管道［2］、管道［6］、管道［7］、管道［8］、管道［12］和管道［13］内截面积相等；管道［4］和管道［10］的内截面积相等；管道［1］、管道［2］、管道［6］、管道［7］、管道［8］、管道［12］和管道［13］的内截面积小于管道［4］和管道［10］的内截面积。
为了与卷烟生产线的生成能力相匹配，二氧化碳烟丝膨胀设备一般为200公斤／小时、400公斤／小时和600公斤／小时系列。本实用新型设计的二氧化碳烟丝膨胀塔的管道［1］、管道［2］、管道［6］、管道［7］、管道［8］、管道［12］和管道［13］的内截面积与管道［4］和管道［10］的内截面积比为0.45～0.55比1.0；膨胀塔管道［1］至管道［14］的长度总和大于12米；管道［4］和管道［10］的长度和是管道［1］、管道［2］、变形管［3］、锥形扩散管［5］、管道［6］、管道［7］、管道［8］、锥形扩散管［9］、锥形扩散管［11］、管道［12］、管道［13］和变形管［14］长度和的0.30～0.45倍。
本实用新型的优点是明显的。增加的管道不仅延长了烟丝通过膨胀塔的时间，而且由于管道［1］、管道［2］、管道［6］、管道［7］、管道［8］、管道［12］和管道［13］的内截面积小于管道［4］和管道［10］的内截面积，当烟丝进入膨胀塔后跟随热气流向前运动时，即处于“慢－快－慢”的变速运动状态，这些都使浸渍后的烟丝得以与膨胀塔内的热气流进行较充分的热交换，在较低的热气流环境中达到较理想的膨胀效果。使国外的二氧化碳烟丝膨胀技术适应了我国国情，可以在我国卷烟厂广泛使用。
以下结合附图介绍实施例。
图1为二氧化碳烟丝膨胀塔的结构示意图。箭头方向为向膨胀塔提供热气流的流向，亦即烟丝的运动方向。从图一可以看出二氧化碳烟丝膨胀塔由管道［1］至变形管［14］共十四节管道组成。其中管道［1］与翻板门连接，是一截面为长方形的管道。管道［2］、管道［6］、管道［8］和管道［12］为弯形管。管道［4］、管道［7］、管道［10］和管道［13］为圆形直管。管道［3］和管道［14］为变形管，一端与圆形管连接，另一端与长方形管连接。管道［14］的末端与下道工序的分离器管道连接。在额定产量为200公斤／小时的设备中，膨胀塔各节管道的主要参数如下管道［1］方型管，尺寸为200mm×310mm×2100mm；管道［2］90°弯管，半径为600mm，端面尺寸为200mm×310mm；管道［3］变形管，长500mm，端面方管尺寸200mm×310mm；管道［4］圆型管；内径400mm，长2000mm；管道［5］锥形扩散管，长500mm，与管道［4］连接的端面内径400mm，另一端面为280mm；管道［6］180°弯管，半径600mm，内径280mm；管道［7］圆型管，长3000mm，内径280mm；管道［8］180°弯管，半径600mm，内径280mm管道［9］锥形扩散管，长500mm，与管道［8］连接的端面内径280mm，另一端面为400mm管道［10］圆型管，内径400mm，长2000mm；管道［11］锥形扩散管，长500mm，与管道［10］连接的端面内径400mm，另一端面为280mm；管道［12］90°弯管，半径600mm，内径280mm；管道［13］圆型管，长1400mm，内径280mm管道［14］变形管，长1000mm，与管道［13］连接的端面内径280mm，另一端面145mm×500mm；膨胀塔管道总长19米。
在实际生产中，烟丝从图一上箭头方向进入管道［1］后，随热气流向前运动，在进入变形管［3］后，因为变形管［3］的内截面积开始变大，热气流速度减慢，同时，烟丝在克服运动惯性后也逐渐减慢运动速度。同理，当烟丝进入锥形扩散管［5］后，为一个逐渐加速的运动；进入锥形扩散管［9］后又为减速运动。烟丝运动速度的变化与热气流流速的变化不同步，增大了烟丝与热气流进行热交换的机会。该实施例中，进入膨胀塔烟丝温度为－50～－100℃；含水率17～21％；含二氧化碳率1～20％。烟丝在膨胀塔内的运行时间为2秒，热气流温度为140－160℃。该实施例烟丝膨胀率〉70％。
额定产量为400公斤／小时的二氧化碳烟丝膨胀塔的主要参数如下管道［1］方型管，尺寸为250mm×500mm×2100mm；管道［2］90°弯管，半径为1000mm，端面尺寸为250mm×500mm；管道［3］变形管，长500mm，端面方管尺寸250mm×500mm；管道［4］圆型管；内径540mm，长3000mm；管道［5］锥形扩散管，长500mm，与管道［4］连接的端面内径540mm，另一端面为400mm；
管道［6］180°的弯管，半径1000mm，内径400mm；管道［7］圆型管，长4000mm，内径400mm；管道［8］180°弯管，半径1000mm，内径400mm管道［9］锥形扩散管，长500mm，与管道［8］连接的端面内径400mm，另一端面为540mm管道［10］圆型管，内径540mm，长3000mm；管道［11］锥形扩散管，长500mm，与管道［10］连接的端面内径540mm，另一端面为400mm；管道［12］90°弯管，半径1000mm，内径400mm；管道［13］圆型管，长1400mm，内径400mm管道［14］变形管，长1000mm，与管道［13］连接的端面内径400mm，另一端面150mm×860mm；膨胀塔管道总长25.9米。
权利要求1.二氧化碳烟丝膨胀塔，由管道[1]、管道[2]、管道[4]、管道[12]、管道[13]和变形管[14]组成，其特征在于在管道[2]和管道[4]之间有变形管[3]；管道[4]和管道[12]之间还有锥形扩散管[5]、管道[6]、管道[7]、管道[8]、锥形扩散管[9]、管道[10]和锥形扩散管[11]；管道[1]、管道[2]、管道[6]、管道[7]、管道[8]、管道[12]和管道[13]内截面积相等；管道[4]和管道[10]的内截面积相等；管道[1]、管道[2]、管道[6]、管道[7]、管道[8]、管道[12]和管道[13]的内截面积小于管道[4]和管道[10]的内截面积。
2.根据权利要求1.所述的二氧化碳烟丝膨胀塔，其特征在于管道［1］、管道［2］、管道［6］、管道［7］、管道［8］、管道［12］和管道［13］的内截面积与管道［4］和管道［10］的内截面积比为0.45～0.55比1.0；膨胀塔管道［1］至管道［14］的长度总和大于12米；管道［4］和管道［10］的长度和是管道［1］、管道［2］、变形管［3］、锥形扩散管［5］、管道［6］、管道［7］、管道［8］、锥形扩散管［9］、锥形扩散管［11］、管道［12］、管道［13］和变形管［14］长度和的0.30～0.45倍。
专利摘要国外二氧化碳烟丝膨胀设备以燃油或燃气为热源，提供给二氧化碳膨胀塔的热气流温度达350～380℃；膨胀率可达90％。本实用新型在原有管道基础上增设一组管道，改变了管道的参数。改进设计的设备延长了烟丝通过膨胀塔的时间，并使烟丝变匀速运动为变速运动，使浸渍后的烟丝与膨胀塔内的热气流进行较充分的热交换，适应了我国卷烟厂以煤为热源的锅炉供热系统。在膨胀塔内热气流温度低于250℃的情况下，膨胀率可大于70％。
文档编号A24B3/00GK2193036SQ9420988
公开日1995年3月29日 申请日期1994年4月23日 优先权日1994年4月23日
发明者王志华 申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院