一种稳定烘丝水分装置及稳定烘丝水分方法
【专利摘要】本申请属于烟草制备技术领域，具体涉及一种稳定烘丝水分的改造装置及利用该装置稳定烘丝水分的方法。该装置包括通过输送带连接的回潮机和气流烘丝机，其中输送带上设有检测光电管和水分检测仪，依据检测光电管和水分检测仪所获得数据反馈控制气流烘丝机。本申请通过对回潮机和气流烘丝机的联合调节，通过对料头采用阶梯加水方式和在烘干初期适当改进烘干气流温度方式，减少烘干系统的波动性和滞后性，有效减小了料头水分冲高现象，保障了烟草原料水分的一致性。由于改造相对简单，质量效果较为稳定，因而具有较好的实用性和推广应用性。
【专利说明】
一种稳定烘丝水分装置及稳定烘丝水分方法
技术领域
[0001]本申请属于烟草制备技术领域，具体涉及一种稳定烘丝水分的改造装置及利用该装置稳定烘丝水分的方法。
【背景技术】
[0002]烟草加工过程中，烘丝工序是制丝加工中最重要的一环，一般采用薄板烘丝机进行烘丝脱水，但在需要大量脱水的重加工工序时，则需采用气流式烘丝机进行处理。气流式烘丝机采用高温空气对烟丝、梗丝进行瞬间脱水，同时利用高温空气对烟丝、梗丝进行定型，以便获得燃烧性能较为优良的烟丝或梗丝原料。但实际生产过程中，采用气流式烘丝机烘丝处理时，由于高温空气的热惯性，实际调节空气温度时常具有很大的滞后性，使得待处理烟丝或梗丝无法及时受到适当的高温空气烘干处理。生产经验表明，尤其是料头端空气温度最难控制，由于温度调节的不及时，常常导致料头水分冲高，最终使得不同批次之间的烟丝或梗丝的质量(主要是水分含量)波动较大，从而影响最终烟支质量的稳定。
【发明内容】
[0003]本申请目的在于提供一种稳定烘丝水分装置及利用该装置稳定烘丝水分的方法，通过在装置中间增加反馈控制装置，及对烘丝工艺适当改进，减少烘丝处理工艺中系统调节的滞后性，保证了烘丝后烟草原料的质量稳定性。
[0004]本申请所采取的技术方案详述如下。
[0005]—种稳定烘丝水分装置，包括通过输送带连接的回潮机和气流烘丝机，其中输送带上设有检测光电管和水分检测仪，依据检测光电管和水分检测仪所获得数据反馈控制气流烘丝机，即，分别与检测光电管和水分检测仪连接的控制系统依据所得检测数据控制调节气流烘丝机的运行状态。
[0006]具体而言，回潮机型号为WQ35，气流烘丝机型号为SH93，检测光电管设在输送带进口端，水分检测仪设在距离进口端1.5米处，以避免回潮机出口处含水率较高的热空气影响检测精度。
[0007]利用所述稳定烘丝水分装置的稳定烘丝水分的方法，包括如下步骤:
(1)生产准备阶段，回潮机和气流烘丝机进行预热，回潮机预热完成后(回潮机达到生产状态需预热至65°C左右)，等待进料和加水操作;气流烘丝机预热完成后(烘丝机达到生产温度需预热至160°C左右)，模拟水开始加入，进入生产待料状态；
(2)回潮机生产过程控制，当回潮机检测到生产原料进入后(回潮机前通常设置有电子秤，以对原料进行称重，从而对回潮机所加水量进行控制)，判定为已经开始投料，此时即开始进行料头控制，控制方式为采用阶梯式加水方式，具体为:
首先，料头I分钟内不加水；
然后，通过控制增湿水阀门定位器，在之后2?3分钟内进行梯度加水，使加水量得以缓慢增加，防止回潮机出口料头水分冲高;所述梯度加水具体例如:每2秒增加0.1%开度； 最后，经过上述2?3分钟的阶梯式加水后，按正常生产程序进行控制(S卩，根据正常的进出口水分设定和物料流量进行PID控制)；
上述回潮机生产过程控制，主要是对回潮过程中料头加水过程的控制，降低进入气流烘丝机时料头的水分，从而从原料的源头避免烘丝机料头水分冲高现象的发生；
(3)气流烘丝机生产过程控制，生产原料经步骤(2)中回潮机加水后，进入输送带上，当输送带上的检测光电管检测到物料到达，并且水分检测仪检测水分变化达到5个变化值时，(无论生产原料在输送带上的位置)，即判定为料头已到达气流烘丝机，此时即调控气流烘丝机从生产待料状态转入生产状态，具体为:
首先，减少模拟水加水流量为设定值的50%，延时20秒后再减少为0(即，关闭模拟水的加入);此操作主要是减缓气流烘丝机中干燥系统的环境湿度的变化，避免输送带上的料头进入气流烘丝机的干燥管时，干燥系统过于干燥，从而造成出口料头水分过低；
同时(即减少模拟水加水量的同时)，调节冷热风配比风门(该风门主要用以调节冷风和热风的百分比，从而调节烘干气流温度)开度为预热时的30%，延时20秒后再关闭冷热风配比风门；此操作主要是适当减少干燥系统的环境湿度，并利用热惯性来减少料头水分；最后，I分钟后，气流烘丝机转入正常(负反馈)控制模式，通过冷热风配比风门的开度来调节气流烘丝机内干燥系统中干燥气流温度，并利用死区过滤微小水分误差(死区:烘丝机出口微小的水分变化在±0.1之内PID不进行调节)，避免干燥温度的过度调节，从而引起水分波动情况发生。
[0008]需要解释的是，正常生产过程中，气流烘丝机在预热阶段干燥热风温度是160°C左右，生产过程中因烘干烟丝造成气流温度下降，因而正常生产时，干燥气流温度在150t>155°C左右，因温度是受控量，可根据出口烟丝水分的误差值对生产温度进行调节(通过调节冷热风配比风门的开度来实现)，而在料尾阶段常需将冷热风配比风门开到最大，以适当降低生产温度，避免在料尾烟丝减少的情况下造成烟丝水分较小(干尾现象)。
[0009]本申请的主要技术原理是:WQ35回潮机主要是对烟丝或梗丝等烟草原料进行加水作业，本申请通过对加水作业过程的源头控制，避免进入后续SH93气流烘丝机时料头水分含量过高；而通过对气流烘丝机烘干程序的适当改进，避开气流式烘丝机加热时料头不能及时反馈控制的缺陷，较好利用了烘干气流的热惯性，实现对料头的充分加热和脱水，减少烘丝时烟草原料质量波动性，
总体而言，本申请通过对回潮机和气流烘丝机的联合调节，通过对料头采用阶梯加水方式和在烘干初期适当改进烘干气流温度方式，减少烘干系统的波动性和滞后性，有效减小了料头水分冲高现象，保障了烟草原料水分的一致性。由于改造相对简单，质量效果较为稳定，因而具有较好的实用性和推广应用性。
【附图说明】
[0010]图1为本申请所提供稳定烘丝水分装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合具体实施例对本申请做进一步解释说明。
[0012]实施例1 如图1所示，本实施例所提供的稳定烘丝水分装置，包括通过输送带4连接的WQ35回潮机I和SH93气流烘丝机5，其中输送带4上设有检测光电管2和水分检测仪3，使用时，依据检测光电管2和水分检测仪3所获得数据反馈控制气流烘丝机5。使用时，检测光电管安装在输送带4的进口端，而水分检测仪安装在距离输送带4进口端的1.5米处，以避免回潮机出口含水率较高的热空气影响检测精度。
[0013]实施例2
利用实施例1所述稳定烘丝水分装置的稳定烘丝水分的方法，包括如下步骤:
(I)生产准备阶段，回潮机和气流烘丝机进行预热，回潮机达到生产所需温度65°C(需要解释的是，依据机器型号、生产原料不同，生产所需温度也有所差别)后，等待进料和进行加水操作;气流烘丝机预热完成后，达到预定生产温度160°C时，模拟水开始加入(模拟水流量200Kg/h)，进入生产待料状态。
[0014](2)回潮机生产过程控制，当回潮机检测到生产原料进入后(回潮机前通常设置有电子秤，以对原料进行称重，从而对回潮机所加水量进行控制)，判定为已经开始投料，此时即开始进行料头控制，控制方式为采用阶梯式加水方式，具体为:
首先，料头I分钟内不加水；
然后，通过控制增湿水阀门定位器，在之后2分钟内进行梯度加水，使加水量得以缓慢增加，防止回潮机出口料头水分冲高;所述梯度加水具体为:每2秒增加0.1%开度；
需要解释的是，按稳态计算，阀门开度一般是30%左右，阀门开度作为受控量，调节程度一般在20?50%开度之间，0.1%开度时流量一般为0.25 Kg/ h;
最后，经过上述2分钟阶梯式加水后，按正常生产程序进行控制(S卩，根据正常的进出口水分设定和物料流量进行PID控制)；
上述回潮机生产过程控制，主要是对回潮过程中料头加水过程的控制，降低进入气流烘丝机时料头的水分，从而从原料的源头避免烘丝机料头水分冲高现象的发生。
[0015](3)气流烘丝机生产过程控制，生产原料经步骤(2)中回潮机加水后(针对不同生产原料，例如烟梗，有时也涉及加料过程，但总体而言，主要仍然增加原料中水分含量)，进入输送带上，当输送带上的检测光电管检测到物料达到，并且水分检测仪根据原始水分含量判定水分变化达到5个变化值时(例如，当检测水分仪初始检测值为13%时，在烟草原料经回潮进入输送带后，水分检测仪检测数值会发生变化，当变化值达到18%及以上时，即为水分变化达到5个变化值)，无论生产原料在输送带上的位置，即判定为料头已到达气流烘丝机，此时即调控气流烘丝机从生产待料状态转入生产状态，具体为:
首先，减少模拟水加水流量为设定值的50%(即，模拟水流量调节为100 Kg/ h)，延时20秒后再减少为0(即，关闭模拟水的加入);此操作主要是减缓气流烘丝机中干燥系统的环境湿度变化，避免输送带上的料头进入气流烘丝机的干燥管时，干燥系统过于干燥，从而造成出口料头水分过低；
同时(即减少模拟水加水量的同时)，调节冷热风配比风门开度为预热时的30%(相较预热温度160°C下降约1°02°C)，延时20秒后再关闭冷热风配比风门；此操作主要是通过适当调整干燥系统的环境湿度，并利用热惯性来减少料头水分；
最后，I分钟后，气流烘丝机转入正常(负反馈)控制模式，通过冷热风配比风门开度来调节气流烘丝机内干燥系统中干燥气流温度，并利用死区过滤微小水分误差(所述死区概念为:烘丝机出口微小的水分变化在±0.1之内PID不进行调节)，以避免干燥温度的过度调节，从而引起水分波动情况发生。
[0016]初步统计表明，改进前，气流烘丝机出口处3?5分钟内，料头水分可冲高3?4个水分;而采用上述改进后工艺，回潮机和气流烘丝机料头水分都能得到有效控制，水分冲高原因所造成的不合格烟丝量大为减少，相较于改进前，每个生产批次可减少不合格的水分冲高烟丝300Kg左右，而且气流烘丝机料头干头(水分低于设定值2个水分)时间也可减少I分钟，减少不合格烟丝100 Kg左右，较好地改善了烟草生产过程，为稳定烟草质量奠定了较好地基础。
【主权项】
1.一种稳定烘丝水分装置，其特征在于，该装置包括通过输送带连接的回潮机和气流烘丝机，其中输送带上设有检测光电管和水分检测仪。2.如权利要求1所述稳定烘丝水分装置，其特征在于，回潮机型号为WQ35，气流烘丝机型号为SH93，检测光电管设在输送带进口端，水分检测仪设在距离输送带进口端1.5米处。3.利用权利要求1或2所述稳定烘丝水分装置的稳定烘丝水分的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)生产准备阶段，回潮机和气流烘丝机进行预热； (2)回潮机生产过程控制，当回潮机检测到生产原料进入后，判定为已经开始投料，此时即开始进行料头控制，控制方式为采用阶梯式加水方式，具体为: 首先，料头I分钟内不加水； 然后，通过控制增湿水阀门定位器，在之后2?3分钟内进行梯度加水； 最后，经过上述2?3分钟的阶梯式加水后，按正常生产程序进行控制； (3)气流烘丝机生产过程控制，生产原料经步骤(2)中回潮机加水后，进入输送带上，当输送带上的检测光电管检测到物料达到，并且水分检测仪检测水分变化达到5个变化值时，即判定为料头已到达气流烘丝机，此时即调控气流烘丝机从生产待料状态转入生产状态，具体为: 首先，减少模拟水加水流量，延时关闭； 同时，调节冷热风配比风门开度，延时关闭； 最后，I分钟后，气流烘丝机转入正常控制模式。4.如权利要求3所述稳定烘丝水分的方法，其特征在于，步骤(2)中所述梯度加水为:每2秒增加0.1%开度。5.如权利要求3所述稳定烘丝水分的方法，其特征在于，步骤(3)中，首先，减少模拟水加水流量为设定值的50%，延时20秒后再减少为O。6.如权利要求3所述稳定烘丝水分的方法，其特征在于，步骤(3)中，调节冷热风配比风门开度为预热时的30%，延时20秒后再关闭。
【文档编号】A24B3/04GK106036975SQ201610490060
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】付永民, 张道林, 靳亚伟, 范磊, 耿娜, 李朝阳, 牛宏伟, 张根勤, 苏冰
【申请人】河南中烟工业有限责任公司