专利名称：烟草物料复烤设备及方法
技术领域：
本发明涉及烟草打叶复烤技术领域中的一种烟草物料复烤设备，同时还涉及一种使用所述复烤设备所实现的一种烟草物料复烤方法。
背景技术：
如图1所示，现有烟叶复烤工艺是将初烤烟叶加热干燥、冷却然后再进行回潮处理，将烟叶含水率控制在一定范围内，促进烟叶理化特性朝有利于加工的方向变化，以提高烟叶品质，并有利于烟叶长期储存和醇化。根据复烤对象的不同，现有复烤机可分为叶片复烤机和烟梗复烤机。由于叶片和烟梗的物理性状不同，所以在打叶复烤生产中，通常应分别对叶片和烟梗进行复烤，以使其所含水分满足工艺需求。目前国内外复烤设备多为隧道式网带输送复烤机，叶片复烤机及烟梗复烤机均以对流传热方式干燥物料。在干燥过程中，物料从热空气中吸收热量后，水分汽化进入热空气，使热空气的湿度增加、温度下降。为了保持热空气温湿度的相对稳定，热空气系统将一部分湿度较高的热空气从排气口排出，同时补充一部分新鲜空气。在干燥过程中，物料的干燥速度与热空气的温度以及气流透过网带物料层的速度呈正相关。温度高、速度大时，物料干燥得快；反之，物料干燥得慢。但在干燥过程中，循环空气的温度不宜过高，温度过高会使物料中的芳香性物质挥发，造成卷烟品质下降。循环空气透过物料层的速度也不易过快，速度过快会使物料发生漂浮。一般情况下，循环空气的最高温度应控制在120°C以下，网面平均风速应控制在每秒0. 7米以下。同时，在干燥过程中，物料的干燥速度与网面物料厚度呈负相关。网面物料厚，物料干燥得慢；反之，物料干燥得快。在循环空气流速、温湿度一定的条件下，物料的铺层厚度较薄时，干燥效果较好。因此一般情况下，物料铺层厚度要控制在80 100毫米。此外，如果复烤物料为叶片，干燥后还应进行冷却、回潮。叶片的回潮速度与循环热空气的温湿度以及气流通过网面的速度呈正相关，与铺叶厚度呈负相关。一般情况下，其回潮气流的温度为45°C 55°C，此时回潮气流的湿度接近饱和。综上所述，目前的叶片复烤工艺及设备存在以下问题一是复烤加工过程温度仍然较高，导致烟叶香气损失较大；二是复烤工艺复杂，如图1所示，在复烤叶片的过程中，叶片要经过几个干燥区的干燥，水份由20%降到9% 10%，然后再将其冷却至8% 9%水分后再回潮到12. 5%的水分；三是复烤后的叶片水分均勻性较差，叶片经过干燥、冷却及回潮的全过程中都是80 IOOmm厚度相对静止平摊在:3m至細宽的网带上进行的，导致其干燥、 冷却及回潮的均勻性都很差；四是复烤设备体积庞大，维护及使用成本高，不利于节能环保寸。因此，针对中式卷烟要求提升烟叶原料使用价值，节能降耗的生产需求，有必要设计一种简单、高效节能、低加工强度且干燥均勻稳定的复烤加工工艺及设备。
发明内容
针对上述现有的复烤技术存在诸多问题，本发明旨在提供一种可实现简单、高效、 低加工强度且干燥均勻的叶片或烟梗的复烤设备及复烤工艺方法。本发明所述烟草物料复烤机，包括复烤腔室及热风系统，所述复烤腔定为一架设在机架上并在两端分别设有进出料罩的烘烤滚筒；所述烘烤滚筒外壁面上装设了若干根沿外壁面等分平行排列的导热油换热管，导热油换热管与导热油循环加热系统连通；烘烤滚筒自进料端至约烘烤滚筒总长的1 / 3段为预热段，其余2 / 3段为干燥段，预热段筒壁外侧的导热油换热管分布数量为干燥段的一半；烘烤滚筒的进料端高于出料端。所述预热段和干燥段分别设置筒壁温度和热风温度调控装置，用于精确调控复烤工艺过程中的所需处理温度。本发明采用导热油型烘烤滚筒作为烟草物料复烤设备，采用导热油循环加热系统提供导热油传热介质，在泵压力的作用下导热油迅速充满布设于烘烤滚筒壁的导热油换热管并连续循环加热，烘烤筒壁及热风温度均勻稳定，可使复烤工艺简单、高效，且物料处理过程低加工强度，所处理物料干燥均勻。而在烘烤滚筒上分设预热段和干燥段，使其各自的筒壁温度和热风温度均为独立可调可控，调节控制范围可达30°C 120°C，温度调节响应迅速、系统温度控制精度可达士 1 °C范围内，热效率高，节能环保，极方便地满足了包括叶片或烟梗不同物料的不同复烤工艺处理需要。其次，为了提高复烤质量，避免复烤过程中烟草物料结团或抛洒不均勻，减少叶片在复烤过程中在烘烤筒内的翻转扭曲程度，有效降低叶片在复烤过程中的卷曲，减轻烟草物料在复烤过程中的加工强度，所述烘烤滚筒内壁面上固定有若干条且沿内壁面等分平行排布的抄板；在烘烤滚筒内沿筒体轴向设有接料滑板，该接料滑板自烘烤滚筒筒内烟草物料落料点开始斜置至烘烤滚筒筒内侧下部，且固定于机架上，不随烘烤滚筒筒体转动。同时，为了恰当方便地控制物料处理时间，烘烤滚筒筒体设置倾角优选为2。-5°。烟叶物料随筒体转动的过程中从进料端运动到出料端，进料到出料时间控制在4 5 分钟。所述的热风系统为热风内循环系统，包括与烘烤滚筒出料罩连通的进风罩，与进风罩另一端连通的换热器，及风管、风机。所述热风系统的换热器可为导热油型换热器，其与导热油循环加热系统连通，以简化热风加热系统的设置。热风系统还可同时设置除尘系统，在热风排潮的同时清洁热风， 节能环保。设备运行过程中，热风相对于烟草物料的进出料方向逆向进入，其与烟草物料的对流热交换为逆流式。热风通过除尘后循环使用，总风量10% 40%的排潮量可调可控。各导热油换热管的进口、出口分别与设置于烘烤滚筒上的进油管和回油管连通， 烘烤滚筒上的进油管和回油管通过旋转接头与导热油循环加热系统连通。本发明还涉及一种使用上述复烤设备所实现的烟草物料复烤方法。本发明所述的烟草物料复烤方法，包括对烟草物料进行加热干燥，该加热干燥工序包括同步进行热风对流加热和筒壁热传导加热，且仅通过所述加热干燥工序，直接将烟草物料复烤干燥至下一步工序所要求的烟草物料含水率和温度。所述加热干燥工序依次包括以下步骤；打叶风分后的烟草物料先在40°C — 60°C的温度下进行预热，然后在50°C—70°C的温度下进行干燥。本发明所述复烤工艺方法只有预热和干燥两个过程，直接将20%左右水份的叶片或烟梗物料复烤到下一工艺所需要的12. 5%左右的含水率，而不再需要补充回潮工序，省去了原复烤工艺中的冷却和回潮的工艺过程，工艺过程更为简单。其次，使用40°C 60°C 低温对打叶风分后的叶片或烟梗进行预热，同时也有干燥的作用，可以减轻叶片或烟梗在快速升温和温差大而产生的卷曲或收缩；预热后叶片或烟梗在50°C 70°C的温度下进行干燥，干燥后叶片或烟梗直接达到复烤工艺所要求的含水率和温度，降低了在复烤过程中叶片香气的损失。本发明的优点包括1、工艺过程少、设备简单维护使用方便，设备投资、维护及使用成本低；2、用导热油循环加热器提供热源，导热油可循环使用，热效率高，节能环保；3、 烘筒壁及热风温度均勻稳定、温度调节响应迅速、系统温度控制精度精准；4、出料水份均勻稳定，复烤温度低、加工路径短，香气损失小。综上所述，本发明能够满足目前简单、高效、低加工强度且干燥均勻的叶片和烟梗的复烤工艺需求，同时也很好地解决了现有的复烤工艺及设备无法解决的诸多问题。
图1:现有复烤工艺流程图2:本发明所述烟草物料复烤方法流程图； 图3:为本发明所述烟草物料复烤机总体结构示意图； 图4:为图1俯视结构示意图； 图5:为图1侧视结构示意图； 图6:为本发明所采用的烘烤滚筒结构示意图； 图7:为本发明所采用的烘烤滚筒剖面结构示意图8:为本发明所采用的烘烤滚筒的干燥段导热油换热管分布剖面结构示意图； 图9:为本发明所采用的烘烤滚筒的预热段导热油换热管分布剖面结构示意图。图中1、机架；1-1、支撑轮；2、烘烤筒；2-1、驱动齿圈；2_2、筒体；2_3、回油管； 2-4、进油管；2-5、支撑圈；2-6、抄板；2-7、连接板；2_8、滑料板；2_9、导热油换热管；3、热风循环系统；3-1、进风罩；3-2、换热器；3-3、三通管；3-4、风机；3_5、除尘器；3-6、风管；4、 筒体驱动装置；5、出料罩；6、导热油循环加热系统；6-1、导热油型旋转接头；7、进料罩；
A、进料口 ；B、出料口 ；C、排潮口 ；D、补风口 ；E、导热油出油管；F、导热油进油管；G、进料端；H、出料端；I、预热段；J、干燥段。
具体实施例方式如图2所示，相对于图1所示的现有烟草物料复烤工艺，本发明所述复烤方法仅包括预热和干燥两步骤，即将预处理后的叶片或烟梗送入本发明所述复烤机内进行预热和干燥，直接干燥至下一工艺所需要的含水率和温度。如图3、图4、图5及图6所示，本发明所述复烤机包括机架1、烘烤筒2、热风循环系统3、筒体驱动装置4、出料罩5、导热油循环加热系统6、进料罩7。烘烤筒2安装在机架 1两端的支撑轮1-1上，烘烤筒2前端设置有驱动齿圈2-1，后端设置支撑圈2-5，驱动齿圈2-1在筒体驱动装置4驱动下带动烘烤筒2转动。烘烤筒2本体设置倾角为Z 2° -5°， 其进料端高于出料端，便于被复烤物料的进、出料。如图3及图6所示，烘烤筒2的进料端G和出料H分别设有进料罩7和出料罩5， 便于物料和热风及飞尘的收集，进料罩7及出料罩5上分别设置进料口 A、出料口 B。进料罩7和出料罩5底边固定在机架1上，其不随烘烤筒2转动。如图3及图4、图5所示，烘烤筒2上方设有热风循环系统3，热风经由进风罩3_1， 由烘烤筒2的出料端进入烘烤筒2内，沿物料方向逆流流向烘烤筒2的进料端，同时完成与被复烤物料间的热交换，然后经过热风循环系统3中的除尘器3-5除尘、三通管3-3上的排潮口 C排潮后，通过换热器3-2再次加热后，再次进入烘烤筒2内循环使用，并可通过补风口 D补入风量以辅助调节热风温度和排潮量。热风在烘烤筒2内逆流，风温有递减，有利于提高被复烤物料的预热效果。总风量10% 40%的排潮量可调可控，热风温度可调可控，调节控制范围在30°C 120°C，能够满足不同工艺需求。如图3、图6及图7所示，烘烤筒2包括驱动齿圈2-1、筒体2_2、回油管2_3、进油管 2-4、支撑圈2-5、抄板2-6、连接板2-7、滑料板2_8、导热油换热管2_9。其中，回油管2_3、 进油管2-4分别与导热油换热管2-9连通。烘烤筒2自进料端至其总长1 / 3段为预热段 I，出料端至总长2 / 3段为干燥段J。如图8、图9所示，预热段I筒壁外侧导热油换热管 2-9分布的数量是干燥段J的一半，烘烤筒2预热段I和干燥段J的筒壁温度均为独立可调可控，调节控制范围在30°C 120°C，能够满足不同工艺需求。如图3、图6所示，烘烤筒2出料端设有导热油型旋转接头6-1，其作用在于导热油循环加热系统6与旋转烘烤筒2之间的过渡连接，解决烘烤筒2旋转与导热油循环加热系统6的导热油进油管F及导热油出油管E不可旋转之间的连接矛盾。采用导热油循环加热器作为热源提供装置，导热油作为传热介质，传热效率高，且导热油密闭循环使用，在泵浦压力0. 3Mpa)的作用下迅速充满系统的每个细小型腔并连续循环加热，烘烤筒壁及热风温度均勻稳定、温度调节响应迅速、系统温度控制精度可达士 1 °C范围内，热效率高，运行可靠性高，节能环保。如图7所示，烘烤筒2内壁设有均勻分布且沿筒体轴向设置的可调节高度的抄板 2-6，烘烤筒2内设有滑料板2-8，滑料板2-8从10点位置(类比钟表)，即物料在烘烤筒2内的下落点，开始斜置并延伸到烘烤筒侧下部，且不随烘烤筒2转动。这可减少叶片在复烤过程中在烘烤筒2内的翻转次数和扭曲程度，有效降低叶片在复烤过程中的卷曲度。为使物料在烘烤筒内的翻转更为柔和，滑料板2-8设置为如图7所示的略向上弯曲的内弧面板。如图3所示，被复烤物料从进料口进入烘烤筒2内，在烘烤筒2转动的作用下将被复烤物料向出料口输送并出料，被复烤物料在被向出料口输送的过程中，完成加热干燥工序，包括同步进行热风对流加热和筒壁热传导加热，，先在40°C — 60°C的温度下进行预热， 然后在50°C—70°C的温度下进行干燥，完成被复烤物料预热、干燥的过程，直接被复烤干燥至下一步工序所要求的烟草物料含水率和温度，实现复烤加工的目的。另外，根据来料的含水情况，排潮量的调节、热风系统可加一定量的蒸汽和烘烤筒 2内出料段可加热水量的调节来跟踪控制复烤后的出料水分，以达到出料水份均勻稳定的目的，充分满足打叶复烤厂烟叶物料复烤工艺的要求。
权利要求
1.一种烟草物料复烤机，包括复烤腔室及热风系统，其特征在于所述复烤腔定为一架设在机架上并在两端分别设有进出料罩的烘烤滚筒；所述烘烤滚筒外壁面上装设了若干根沿外壁面等分平行排列的导热油换热管，导热油换热管与导热油循环加热系统连通；烘烤滚筒自进料端至约烘烤滚筒总长的1 / 3段为预热段，其余2 / 3段为干燥段，预热段筒壁外侧的导热油换热管分布数量为干燥段的一半；烘烤滚筒的进料端高于出料端。
2.根据权利要求1所述的烟草物料复烤机，其特征在于所述烘烤滚筒内壁面上固定有若干条且沿内壁面等分平行排布的抄板；在烘烤滚筒内沿筒体轴向设有接料滑板，该接料滑板自烘烤滚筒筒内烟草物料落料点开始斜置至烘烤滚筒筒内侧下部，且固定于机架上，不随烘烤滚筒筒体转动。
3.根据权利要求1或2所述的烟草物料复烤机，其特征在于烘烤滚筒筒体设置倾角为 2° —5°。
4.根据权利要求1或2所述的烟草物料复烤机，其特征在于所述的热风系统为热风内循环系统，包括与烘烤滚筒出料罩连通的进风罩，与进风罩另一端连通的换热器，及风管、风机。
5.根据权利要求4所述的烟草物料复烤机，其特征在于所述换热器为导热油型换热器，其与导热油循环加热系统连通。
6.根据权利要求1或2所述的烟草物料复烤机，其特征在于各导热油换热管的进口、 出口分别与设置于烘烤滚筒上的进油管和回油管连通，烘烤滚筒上的进油管和回油管通过旋转接头与导热油循环加热系统连通。
7.根据权利要求1或2所述的烟草物料复烤机，其特征在于所述预热段和干燥段分别设置筒壁温度和热风温度调控装置。
8.一种使用如权利要求1-7任何一项权利要求所述的烟草物料复烤机所实现的烟草物料复烤方法，包括对烟草物料进行加热干燥，其特征在于所述加热干燥工序包括同步进行热风对流加热和筒壁热传导加热，且仅通过所述加热干燥工序，直接将烟草物料复烤干燥至下一步工序所要求的烟草物料含水率和温度。
9.根据权利要求8所述的烟草物料复烤方法，其特征在于所述加热干燥工序依次包括以下步骤；打叶风分后的烟草物料先在40°C — 60°C的温度下进行预热，然后在50°C — 70°C的温度下进行干燥。
全文摘要
本发明提供一种可实现简单、高效、低加工强度且干燥均匀的叶片或烟梗的复烤设备及复烤工艺方法。本发明包括一架设在机架上的烘烤滚筒及热风系统；所述烘烤滚筒外壁面上装设了若干根沿外壁面等分平行排列的导热油换热管，导热油换热管与导热油循环加热系统连通，烘烤滚筒自进料端至约烘烤滚筒总长的1／3段为预热段，其余2／3段为干燥段，烘烤滚筒的进料端高于出料端，筒内设置抄板和接料滑板。利用该设备，可仅通过加热干燥工序，直接将烟草物料复烤干燥至下一步工序所要求的烟草物料含水率和温度，工序简单高效，节能环保。
文档编号A24B3/10GK102423109SQ201110317029
公开日2012年4月25日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者吴伏立, 孔臻, 张彩云, 朱文魁, 李善连, 毛国强, 王永金, 董安喜, 蒋文英, 陈良元, 马铁兵 申请人:江苏智思机械集团有限公司