專利名稱：煙草物料復烤設備及方法
技術領域：
本發明涉及煙草打葉復烤技術領域中的一種煙草物料復烤設備，同時還涉及一種使用所述復烤設備所實現的一種煙草物料復烤方法。
背景技術：
如圖1所示，現有煙葉復烤工藝是將初烤煙葉加熱干燥、冷卻然后再進行回潮處理，將煙葉含水率控制在一定范圍內，促進煙葉理化特性朝有利于加工的方向變化，以提高煙葉品質，并有利于煙葉長期儲存和醇化。根據復烤對象的不同，現有復烤機可分為葉片復烤機和煙梗復烤機。由于葉片和煙梗的物理性狀不同，所以在打葉復烤生產中，通常應分別對葉片和煙梗進行復烤，以使其所含水分滿足工藝需求。目前國內外復烤設備多為隧道式網帶輸送復烤機，葉片復烤機及煙梗復烤機均以對流傳熱方式干燥物料。在干燥過程中，物料從熱空氣中吸收熱量后，水分汽化進入熱空氣，使熱空氣的濕度增加、溫度下降。為了保持熱空氣溫濕度的相對穩定，熱空氣系統將一部分濕度較高的熱空氣從排氣口排出，同時補充一部分新鮮空氣。在干燥過程中，物料的干燥速度與熱空氣的溫度以及氣流透過網帶物料層的速度呈正相關。溫度高、速度大時，物料干燥得快；反之，物料干燥得慢。但在干燥過程中，循環空氣的溫度不宜過高，溫度過高會使物料中的芳香性物質揮發，造成卷煙品質下降。循環空氣透過物料層的速度也不易過快，速度過快會使物料發生漂浮。一般情況下，循環空氣的最高溫度應控制在120°C以下，網面平均風速應控制在每秒0. 7米以下。同時，在干燥過程中，物料的干燥速度與網面物料厚度呈負相關。網面物料厚，物料干燥得慢；反之，物料干燥得快。在循環空氣流速、溫濕度一定的條件下，物料的鋪層厚度較薄時，干燥效果較好。因此一般情況下，物料鋪層厚度要控制在80 100毫米。此外，如果復烤物料為葉片，干燥后還應進行冷卻、回潮。葉片的回潮速度與循環熱空氣的溫濕度以及氣流通過網面的速度呈正相關，與鋪葉厚度呈負相關。一般情況下，其回潮氣流的溫度為45°C 55°C，此時回潮氣流的濕度接近飽和。綜上所述，目前的葉片復烤工藝及設備存在以下問題一是復烤加工過程溫度仍然較高，導致煙葉香氣損失較大；二是復烤工藝復雜，如圖1所示，在復烤葉片的過程中，葉片要經過幾個干燥區的干燥，水份由20%降到9% 10%，然后再將其冷卻至8% 9%水分后再回潮到12. 5%的水分；三是復烤后的葉片水分均勻性較差，葉片經過干燥、冷卻及回潮的全過程中都是80 IOOmm厚度相對靜止平攤在:3m至細寬的網帶上進行的，導致其干燥、 冷卻及回潮的均勻性都很差；四是復烤設備體積龐大，維護及使用成本高，不利于節能環保寸。因此，針對中式卷煙要求提升煙葉原料使用價值，節能降耗的生產需求，有必要設計一種簡單、高效節能、低加工強度且干燥均勻穩定的復烤加工工藝及設備。

發明內容
針對上述現有的復烤技術存在諸多問題，本發明旨在提供一種可實現簡單、高效、 低加工強度且干燥均勻的葉片或煙梗的復烤設備及復烤工藝方法。本發明所述煙草物料復烤機，包括復烤腔室及熱風系統，所述復烤腔定為一架設在機架上并在兩端分別設有進出料罩的烘烤滾筒；所述烘烤滾筒外壁面上裝設了若干根沿外壁面等分平行排列的導熱油換熱管，導熱油換熱管與導熱油循環加熱系統連通；烘烤滾筒自進料端至約烘烤滾筒總長的1 / 3段為預熱段，其余2 / 3段為干燥段，預熱段筒壁外側的導熱油換熱管分布數量為干燥段的一半；烘烤滾筒的進料端高于出料端。所述預熱段和干燥段分別設置筒壁溫度和熱風溫度調控裝置，用于精確調控復烤工藝過程中的所需處理溫度。本發明采用導熱油型烘烤滾筒作為煙草物料復烤設備，采用導熱油循環加熱系統提供導熱油傳熱介質，在泵壓力的作用下導熱油迅速充滿布設于烘烤滾筒壁的導熱油換熱管并連續循環加熱，烘烤筒壁及熱風溫度均勻穩定，可使復烤工藝簡單、高效，且物料處理過程低加工強度，所處理物料干燥均勻。而在烘烤滾筒上分設預熱段和干燥段，使其各自的筒壁溫度和熱風溫度均為獨立可調可控，調節控制范圍可達30°C 120°C，溫度調節響應迅速、系統溫度控制精度可達士 1 °C范圍內，熱效率高，節能環保，極方便地滿足了包括葉片或煙梗不同物料的不同復烤工藝處理需要。其次，為了提高復烤質量，避免復烤過程中煙草物料結團或拋灑不均勻，減少葉片在復烤過程中在烘烤筒內的翻轉扭曲程度，有效降低葉片在復烤過程中的卷曲，減輕煙草物料在復烤過程中的加工強度，所述烘烤滾筒內壁面上固定有若干條且沿內壁面等分平行排布的抄板；在烘烤滾筒內沿筒體軸向設有接料滑板，該接料滑板自烘烤滾筒筒內煙草物料落料點開始斜置至烘烤滾筒筒內側下部，且固定于機架上，不隨烘烤滾筒筒體轉動。同時，為了恰當方便地控制物料處理時間，烘烤滾筒筒體設置傾角優選為2。-5°。煙葉物料隨筒體轉動的過程中從進料端運動到出料端，進料到出料時間控制在4 5 分鐘。所述的熱風系統為熱風內循環系統，包括與烘烤滾筒出料罩連通的進風罩，與進風罩另一端連通的換熱器，及風管、風機。所述熱風系統的換熱器可為導熱油型換熱器，其與導熱油循環加熱系統連通，以簡化熱風加熱系統的設置。熱風系統還可同時設置除塵系統，在熱風排潮的同時清潔熱風， 節能環保。設備運行過程中，熱風相對于煙草物料的進出料方向逆向進入，其與煙草物料的對流熱交換為逆流式。熱風通過除塵后循環使用，總風量10% 40%的排潮量可調可控。各導熱油換熱管的進口、出口分別與設置于烘烤滾筒上的進油管和回油管連通， 烘烤滾筒上的進油管和回油管通過旋轉接頭與導熱油循環加熱系統連通。本發明還涉及一種使用上述復烤設備所實現的煙草物料復烤方法。本發明所述的煙草物料復烤方法，包括對煙草物料進行加熱干燥，該加熱干燥工序包括同步進行熱風對流加熱和筒壁熱傳導加熱，且僅通過所述加熱干燥工序，直接將煙草物料復烤干燥至下一步工序所要求的煙草物料含水率和溫度。所述加熱干燥工序依次包括以下步驟；打葉風分后的煙草物料先在40°C — 60°C的溫度下進行預熱，然后在50°C—70°C的溫度下進行干燥。本發明所述復烤工藝方法只有預熱和干燥兩個過程，直接將20%左右水份的葉片或煙梗物料復烤到下一工藝所需要的12. 5%左右的含水率，而不再需要補充回潮工序，省去了原復烤工藝中的冷卻和回潮的工藝過程，工藝過程更為簡單。其次，使用40°C 60°C 低溫對打葉風分后的葉片或煙梗進行預熱，同時也有干燥的作用，可以減輕葉片或煙梗在快速升溫和溫差大而產生的卷曲或收縮；預熱后葉片或煙梗在50°C 70°C的溫度下進行干燥，干燥后葉片或煙梗直接達到復烤工藝所要求的含水率和溫度，降低了在復烤過程中葉片香氣的損失。本發明的優點包括1、工藝過程少、設備簡單維護使用方便，設備投資、維護及使用成本低；2、用導熱油循環加熱器提供熱源，導熱油可循環使用，熱效率高，節能環保；3、 烘筒壁及熱風溫度均勻穩定、溫度調節響應迅速、系統溫度控制精度精準；4、出料水份均勻穩定，復烤溫度低、加工路徑短，香氣損失小。綜上所述，本發明能夠滿足目前簡單、高效、低加工強度且干燥均勻的葉片和煙梗的復烤工藝需求，同時也很好地解決了現有的復烤工藝及設備無法解決的諸多問題。


圖1:現有復烤工藝流程圖2:本發明所述煙草物料復烤方法流程圖； 圖3:為本發明所述煙草物料復烤機總體結構示意圖； 圖4:為圖1俯視結構示意圖； 圖5:為圖1側視結構示意圖； 圖6:為本發明所采用的烘烤滾筒結構示意圖； 圖7:為本發明所采用的烘烤滾筒剖面結構示意圖8:為本發明所采用的烘烤滾筒的干燥段導熱油換熱管分布剖面結構示意圖； 圖9:為本發明所采用的烘烤滾筒的預熱段導熱油換熱管分布剖面結構示意圖。圖中1、機架；1-1、支撐輪；2、烘烤筒；2-1、驅動齒圈；2_2、筒體；2_3、回油管； 2-4、進油管；2-5、支撐圈；2-6、抄板；2-7、連接板；2_8、滑料板；2_9、導熱油換熱管；3、熱風循環系統；3-1、進風罩；3-2、換熱器；3-3、三通管；3-4、風機；3_5、除塵器；3-6、風管；4、 筒體驅動裝置；5、出料罩；6、導熱油循環加熱系統；6-1、導熱油型旋轉接頭；7、進料罩；
A、進料口 ；B、出料口 ；C、排潮口 ；D、補風口 ；E、導熱油出油管；F、導熱油進油管；G、進料端；H、出料端；I、預熱段；J、干燥段。
具體實施例方式如圖2所示，相對于圖1所示的現有煙草物料復烤工藝，本發明所述復烤方法僅包括預熱和干燥兩步驟，即將預處理后的葉片或煙梗送入本發明所述復烤機內進行預熱和干燥，直接干燥至下一工藝所需要的含水率和溫度。如圖3、圖4、圖5及圖6所示，本發明所述復烤機包括機架1、烘烤筒2、熱風循環系統3、筒體驅動裝置4、出料罩5、導熱油循環加熱系統6、進料罩7。烘烤筒2安裝在機架 1兩端的支撐輪1-1上，烘烤筒2前端設置有驅動齒圈2-1，后端設置支撐圈2-5，驅動齒圈2-1在筒體驅動裝置4驅動下帶動烘烤筒2轉動。烘烤筒2本體設置傾角為Z 2° -5°， 其進料端高于出料端，便于被復烤物料的進、出料。如圖3及圖6所示，烘烤筒2的進料端G和出料H分別設有進料罩7和出料罩5， 便于物料和熱風及飛塵的收集，進料罩7及出料罩5上分別設置進料口 A、出料口 B。進料罩7和出料罩5底邊固定在機架1上，其不隨烘烤筒2轉動。如圖3及圖4、圖5所示，烘烤筒2上方設有熱風循環系統3，熱風經由進風罩3_1， 由烘烤筒2的出料端進入烘烤筒2內，沿物料方向逆流流向烘烤筒2的進料端，同時完成與被復烤物料間的熱交換，然后經過熱風循環系統3中的除塵器3-5除塵、三通管3-3上的排潮口 C排潮后，通過換熱器3-2再次加熱后，再次進入烘烤筒2內循環使用，并可通過補風口 D補入風量以輔助調節熱風溫度和排潮量。熱風在烘烤筒2內逆流，風溫有遞減，有利于提高被復烤物料的預熱效果。總風量10% 40%的排潮量可調可控，熱風溫度可調可控，調節控制范圍在30°C 120°C，能夠滿足不同工藝需求。如圖3、圖6及圖7所示，烘烤筒2包括驅動齒圈2-1、筒體2_2、回油管2_3、進油管 2-4、支撐圈2-5、抄板2-6、連接板2-7、滑料板2_8、導熱油換熱管2_9。其中，回油管2_3、 進油管2-4分別與導熱油換熱管2-9連通。烘烤筒2自進料端至其總長1 / 3段為預熱段 I，出料端至總長2 / 3段為干燥段J。如圖8、圖9所示，預熱段I筒壁外側導熱油換熱管 2-9分布的數量是干燥段J的一半，烘烤筒2預熱段I和干燥段J的筒壁溫度均為獨立可調可控，調節控制范圍在30°C 120°C，能夠滿足不同工藝需求。如圖3、圖6所示，烘烤筒2出料端設有導熱油型旋轉接頭6-1，其作用在于導熱油循環加熱系統6與旋轉烘烤筒2之間的過渡連接，解決烘烤筒2旋轉與導熱油循環加熱系統6的導熱油進油管F及導熱油出油管E不可旋轉之間的連接矛盾。采用導熱油循環加熱器作為熱源提供裝置，導熱油作為傳熱介質，傳熱效率高，且導熱油密閉循環使用，在泵浦壓力0. 3Mpa)的作用下迅速充滿系統的每個細小型腔并連續循環加熱，烘烤筒壁及熱風溫度均勻穩定、溫度調節響應迅速、系統溫度控制精度可達士 1 °C范圍內，熱效率高，運行可靠性高，節能環保。如圖7所示，烘烤筒2內壁設有均勻分布且沿筒體軸向設置的可調節高度的抄板 2-6，烘烤筒2內設有滑料板2-8，滑料板2-8從10點位置(類比鐘表)，即物料在烘烤筒2內的下落點，開始斜置并延伸到烘烤筒側下部，且不隨烘烤筒2轉動。這可減少葉片在復烤過程中在烘烤筒2內的翻轉次數和扭曲程度，有效降低葉片在復烤過程中的卷曲度。為使物料在烘烤筒內的翻轉更為柔和，滑料板2-8設置為如圖7所示的略向上彎曲的內弧面板。如圖3所示，被復烤物料從進料口進入烘烤筒2內，在烘烤筒2轉動的作用下將被復烤物料向出料口輸送并出料，被復烤物料在被向出料口輸送的過程中，完成加熱干燥工序，包括同步進行熱風對流加熱和筒壁熱傳導加熱，，先在40°C — 60°C的溫度下進行預熱， 然后在50°C—70°C的溫度下進行干燥，完成被復烤物料預熱、干燥的過程，直接被復烤干燥至下一步工序所要求的煙草物料含水率和溫度，實現復烤加工的目的。另外，根據來料的含水情況，排潮量的調節、熱風系統可加一定量的蒸汽和烘烤筒 2內出料段可加熱水量的調節來跟蹤控制復烤后的出料水分，以達到出料水份均勻穩定的目的，充分滿足打葉復烤廠煙葉物料復烤工藝的要求。
權利要求
1.一種煙草物料復烤機，包括復烤腔室及熱風系統，其特征在于所述復烤腔定為一架設在機架上并在兩端分別設有進出料罩的烘烤滾筒；所述烘烤滾筒外壁面上裝設了若干根沿外壁面等分平行排列的導熱油換熱管，導熱油換熱管與導熱油循環加熱系統連通；烘烤滾筒自進料端至約烘烤滾筒總長的1 / 3段為預熱段，其余2 / 3段為干燥段，預熱段筒壁外側的導熱油換熱管分布數量為干燥段的一半；烘烤滾筒的進料端高于出料端。
2.根據權利要求1所述的煙草物料復烤機，其特征在于所述烘烤滾筒內壁面上固定有若干條且沿內壁面等分平行排布的抄板；在烘烤滾筒內沿筒體軸向設有接料滑板，該接料滑板自烘烤滾筒筒內煙草物料落料點開始斜置至烘烤滾筒筒內側下部，且固定于機架上，不隨烘烤滾筒筒體轉動。
3.根據權利要求1或2所述的煙草物料復烤機，其特征在于烘烤滾筒筒體設置傾角為 2° —5°。
4.根據權利要求1或2所述的煙草物料復烤機，其特征在于所述的熱風系統為熱風內循環系統，包括與烘烤滾筒出料罩連通的進風罩，與進風罩另一端連通的換熱器，及風管、風機。
5.根據權利要求4所述的煙草物料復烤機，其特征在于所述換熱器為導熱油型換熱器，其與導熱油循環加熱系統連通。
6.根據權利要求1或2所述的煙草物料復烤機，其特征在于各導熱油換熱管的進口、 出口分別與設置于烘烤滾筒上的進油管和回油管連通，烘烤滾筒上的進油管和回油管通過旋轉接頭與導熱油循環加熱系統連通。
7.根據權利要求1或2所述的煙草物料復烤機，其特征在于所述預熱段和干燥段分別設置筒壁溫度和熱風溫度調控裝置。
8.一種使用如權利要求1-7任何一項權利要求所述的煙草物料復烤機所實現的煙草物料復烤方法，包括對煙草物料進行加熱干燥，其特征在于所述加熱干燥工序包括同步進行熱風對流加熱和筒壁熱傳導加熱，且僅通過所述加熱干燥工序，直接將煙草物料復烤干燥至下一步工序所要求的煙草物料含水率和溫度。
9.根據權利要求8所述的煙草物料復烤方法，其特征在于所述加熱干燥工序依次包括以下步驟；打葉風分后的煙草物料先在40°C — 60°C的溫度下進行預熱，然后在50°C — 70°C的溫度下進行干燥。
全文摘要
本發明提供一種可實現簡單、高效、低加工強度且干燥均勻的葉片或煙梗的復烤設備及復烤工藝方法。本發明包括一架設在機架上的烘烤滾筒及熱風系統；所述烘烤滾筒外壁面上裝設了若干根沿外壁面等分平行排列的導熱油換熱管，導熱油換熱管與導熱油循環加熱系統連通，烘烤滾筒自進料端至約烘烤滾筒總長的1／3段為預熱段，其余2／3段為干燥段，烘烤滾筒的進料端高于出料端，筒內設置抄板和接料滑板。利用該設備，可僅通過加熱干燥工序，直接將煙草物料復烤干燥至下一步工序所要求的煙草物料含水率和溫度，工序簡單高效，節能環保。
文檔編號A24B3/10GK102423109SQ201110317029
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者吳伏立, 孔臻, 張彩云, 朱文魁, 李善連, 毛國強, 王永金, 董安喜, 蔣文英, 陳良元, 馬鐵兵 申請人:江蘇智思機械集團有限公司