烟丝生产线上对烘后烟丝的快速制冷装置的制作方法

本发明涉及烟草加工，应用于烟丝生产线上，具体涉及一种烟丝生产线上对烘后烟丝的快速制冷装置。

背景技术：

1、在烟草行业的制丝工艺中，有严格技术指标，如烟叶切丝后的烟丝宽度为0.7mm～1.2mm，水分含量一般在18.0％～22.0％，经烟丝增温、增湿、膨胀至出口水分含量20.0％～30.0％、温度50.0℃～83.0℃；然后，再通过烘丝机对烟丝干燥至出口水分含量11.5％～14.5％、温度50.0℃～70.0℃，再经过在线输送兼快速冷却，烟丝定形后，填充值≥4.0％、整丝率≥80.0％、碎丝率≤2.0％、纯净度≥99.0％。因此，为了保证烟丝快速定形、卷曲并有弹性、填充值较高等，以便利于下道工序完成烟丝、梗丝、膨胀烟丝、薄片丝等的参配、加香与混合，使混合丝充分吸收香料，按技术标准，混合加香时物料温度应≤45℃、混合丝填充值≥4.2％等，以便利于提升烟支卷接质量、卷烟感官质量和品质。

2、在具体烟丝生产线上，为达较高工艺效果，烘丝机往往通过100℃以上的温度对烟丝干燥后，以70℃左右的温度流出烘丝机，经过振槽、皮带输送机输送到下道工序，在参配、混合与加香中，又要使烟丝温度降至≤45℃，甚至达最佳车间恒温如25℃，以确保烘后的烟丝快速定形、卷曲并有弹性、填充值较高，香料吸收等工艺效果最好。由此可见，烟丝从烘丝机出口，利用振槽、皮带机输送到下道工序，要在短时间内从70℃左右高温，下降至45℃以下，甚至如25℃的车间恒温非常困难，也就是说，从烘丝机衔接到下道工艺的振槽、皮带输送机，在现有制丝生产线上，要在短的间隔时间内，通过烟丝自然散热，完成降温至最佳难于实现。即使增加输送距离长度，输送到加香机时可自然散热到45℃以下，由于需要的输送路径和间隔时间较长，期间烟丝形态就会发生收缩等变化，难以保证其卷曲度、弹性和填充值等，感官品质也会有所改变，所以，增加输送距离长度不是最优方法，再者，也不可能采用降低生产效率，而变相延长振槽输送长度或时间间隔来散热降温。

3、鉴于上述问题，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种在烟丝生产线上对烘后烟丝的快速制冷装置，保证烘后烟丝的快速制冷和定形，提升烟支卷接质量和品质。

2、本发明采用的技术方案在于：

3、提供一种烟丝生产线上对烘后烟丝的快速制冷装置，包括：曲面制冷板1、振槽输送板3和涡流管5；

4、所述曲面制冷板1的上表面形成有沿长度方向延伸的正弦波面，所述曲面制冷板1的下表面设有梯形槽1-1，所述梯形槽1-1位于所述正弦波面的波峰下方；所述曲面制冷板1上可设有喷气孔2，所述喷气孔2位于所述正弦波面的波峰和波面上；

5、所述振槽输送板3位于所述曲面制冷板1的下方，所述振槽输送板3与所述曲面制冷板1之间形成制冷腔体；

6、所述涡流管5输出的冷气送入所述制冷腔体后通过所述喷气孔2喷出，对所述曲面制冷板1上的烟丝进行降温。

7、进一步地，所述曲面制冷板1上表面的正弦波面按照下方的正弦函数公式进行设计：

8、

9、其中，α为振幅，ω为角频率，为初相位。

10、进一步地，设定：角频率ω＝1，初相位振幅α＝1，则所述正弦函数公式为：y＝sin(x-π/2)+1；设定单位量值δ代表的公称尺寸，则波高a＝2δ，波长λ＝2πδ；所述曲面制冷板1在振槽内的长度为波长的整数倍，所述曲面制冷板1的宽度与所述振槽输送板3的宽度相适配。

11、进一步地，所述梯形槽1-1的高度h的取值不小于振幅α，且梯形槽的设计不干涉正弦波。

12、进一步地，所述喷气孔2的孔径为：1～3mm；其圆心在波峰上的坐标值为：y＝2，x＝(2k-1)π，在波面上的坐标值为：y＝1，x＝(k-1)π+π/2，k取正整数。

13、进一步地，所述曲面制冷板1的波面上的喷气孔2为均布，所述曲面制冷板在水平面的垂直投影中，其波面上的任意两个相邻喷气孔2之间的距离不小于15mm。

14、进一步地，加工喷气孔2的法线与x坐标轴垂直或与x坐标轴垂直最小夹角为45°。

15、进一步地，所述曲面制冷板1的下表面设有方槽1-2，所述方槽1-2位于所述曲面制冷板1的宽度方向的侧部，所述方槽1-2与所述梯形槽1-1相连通，所述梯形槽1-1、所述方槽1-2和所述振槽输送板3构成制冷腔体，所述方槽1-2上设有进气孔5-1-1，所述涡流管5产生制冷气体通过高压软管5-1注入进气孔5-1-1内。

16、进一步地，所述曲面制冷板1的宽度方向的两侧分别设有一个方槽1-2，两个进气孔5-1-1分别设在所述曲面制冷板1上的对角位置，两个涡流管3分别安装在所述曲面制冷板1的两侧，分别用于将制冷气体注入两个进气孔5-1-1内。

17、进一步地，所述曲面制冷板1的波谷上开设有安装孔4-1，螺钉4穿过所述安装孔4-1将所述曲面制冷板1固定在振槽输送板3上。

18、与现有技术比较本发明的有益效果在于：

19、本发明的快速制冷装置，设计了曲面制冷板，并开设梯形槽、方槽，与输送板构成了制冷腔体，采用涡流管制冷技术，能将高压气体瞬间制冷到零下几十度，并注入到制冷腔体内，再通过大量的喷气孔将冷气散发到曲面制冷板上的烘后烟丝内，快速制冷效果显著。由于曲面制冷板采用金属制造，比如铜，导热性能好，因此，注入冷气到制冷腔体时，曲面制冷板的温度也会降低，更有利于对烘后烟丝的吸热降温。由于烘后烟丝在振筛输送板上的流动速率较大，当进入曲面制冷板内时，因为表面为正弦波曲面，所以，将提高烘后烟丝的松散效率；又由于振筛的简谐振动和曲面制冷板上正弦波的特征，将会降低烘后烟丝的流动速率，因此，再次将制冷效果推向极致。可保证烘后烟丝快速定形、卷曲并有弹性、提高填充值，利于下道工序完成烟丝、梗丝、膨胀烟丝、薄片丝等的参配、加香与混合，使混合丝充分吸收香料。在本技术方案中，可以选择符合技术参数的标准件涡流管，因为一般制丝车间均配备有高压气体和管道，符合涡流管制冷技术的气体输入要求，因此，具备实施本技术方案条件。由于曲面制冷板和振筛输送板可用螺钉安装连接，涡流管又是免维护，所以，实施本技术方案成本低廉，同时可应用相关需快速制冷的领域。

技术特征：

1.一种烟丝生产线上对烘后烟丝的快速制冷装置，其特征在于，包括：曲面制冷板(1)、振槽输送板(3)和涡流管(5)；

2.如权利要求1所述的一种快速制冷装置，其特征在于，所述曲面制冷板(1)上表面的正弦波面按照下方的正弦函数公式进行设计：

3.如权利要求2所述的一种快速制冷装置，其特征在于，设定：角频率ω＝1，初相位振幅α＝1，则所述正弦函数公式为：y＝sin(x-π/2)+1；设定单位量值δ代表的公称尺寸，则波高a＝2δ，波长λ＝2πδ；所述曲面制冷板(1)在振槽内的长度为波长的整数倍，所述曲面制冷板(1)的宽度与所述振槽输送板(3)的宽度相适配。

4.如权利要求3所述的一种快速制冷装置，其特征在于，所述梯形槽(1-1)的高度h的取值不小于振幅α，且梯形槽的设计不干涉正弦波。

5.如权利要求3所述的一种快速制冷装置，其特征在于，所述喷气孔(2)的孔径为：1～3mm；其圆心在波峰上的坐标值为：y＝2，x＝(2k-1)π，在波面上的坐标值为：y＝1，x＝(k-1)π+π/2，k取正整数。

6.如权利要求5所述的一种快速制冷装置，其特征在于，所述曲面制冷板(1)的波面上的喷气孔(2)为均布，所述曲面制冷板在水平面的垂直投影中，其波面上的任意两个相邻喷气孔(2)之间的距离不小于15mm。

7.如权利要求1所述的一种快速制冷装置，其特征在于，加工喷气孔(2)的法线与x坐标轴垂直或与x坐标轴垂直最小夹角为45°。

8.如权利要求1所述的一种快速制冷装置，其特征在于，所述曲面制冷板(1)的下表面设有方槽(1-2)，所述方槽(1-2)位于所述曲面制冷板(1)的宽度方向的侧部，所述方槽(1-2)与所述梯形槽(1-1)相连通，所述梯形槽(1-1)、所述方槽(1-2)和所述振槽输送板(3)构成制冷腔体，所述方槽(1-2)上设有进气孔(5-1-1)，所述涡流管(5)产生制冷气体通过高压软管(5-1)注入进气孔(5-1-1)内。

9.如权利要求8所述的一种快速制冷装置，其特征在于，所述曲面制冷板(1)的宽度方向的两侧分别设有一个方槽(1-2)，两个进气孔(5-1-1)分别设在所述曲面制冷板(1)上的对角位置，两个涡流管(3)分别安装在所述曲面制冷板(1)的两侧，分别用于将制冷气体注入两个进气孔(5-1-1)内。

10.如权利要求1所述的一种快速制冷装置，其特征在于，所述曲面制冷板(1)采用金属材料，其波谷上开设有安装孔(4-1)，螺钉(4)穿过所述安装孔(4-1)将所述曲面制冷板(1)固定在振槽输送板(3)上。

技术总结
本发明公开了一种烟丝生产线上对烘后烟丝的快速制冷装置，安装于烘丝机下游的振槽内，包括曲面制冷板、喷气孔、输送板、涡流管、护板等；曲面制冷板的表面上按数学函数设计正弦波面，在该波面的两端分别开设方槽和进气孔，在波面的波峰下开设梯形槽并和方槽相通，在波峰和波面上开设喷气孔，在波谷上开设安装孔；将曲面制冷板通过螺钉安装在振槽内的输送板上；梯形槽、方槽和输送板构成制冷腔体，将涡流管产生制冷气体通过高压软管注入进气孔，进入制冷腔体，再通过曲面制冷板上的喷气孔喷射冷气到烘后烟丝内实施制冷。本发明用于烟丝生产线上对烘后烟丝的快速制冷、快速定形，以提升烟支卷烟感官质量和品质。

技术研发人员：罗开才,李存华,王开平,马继成,罗晋凡,徐仁辉,胡宁,杨刚,宋清则
受保护的技术使用者：红塔烟草(集团)有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15