本申請(qǐng)屬于煙草制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種穩(wěn)定烘絲水分的改造裝置及利用該裝置穩(wěn)定烘絲水分的方法。

背景技術(shù)：

煙草加工過程中，烘絲工序是制絲加工中最重要的一環(huán)，一般采用薄板烘絲機(jī)進(jìn)行烘絲脫水，但在需要大量脫水的重加工工序時(shí)，則需采用氣流式烘絲機(jī)進(jìn)行處理。氣流式烘絲機(jī)采用高溫空氣對(duì)煙絲、梗絲進(jìn)行瞬間脫水，同時(shí)利用高溫空氣對(duì)煙絲、梗絲進(jìn)行定型，以便獲得燃燒性能較為優(yōu)良的煙絲或梗絲原料。但實(shí)際生產(chǎn)過程中，采用氣流式烘絲機(jī)烘絲處理時(shí)，由于高溫空氣的熱慣性，實(shí)際調(diào)節(jié)空氣溫度時(shí)常具有很大的滯后性，使得待處理煙絲或梗絲無法及時(shí)受到適當(dāng)?shù)母邷乜諝夂娓商幚怼Ｉa(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，尤其是料頭端空氣溫度最難控制，由于溫度調(diào)節(jié)的不及時(shí)，常常導(dǎo)致料頭水分沖高，最終使得不同批次之間的煙絲或梗絲的質(zhì)量（主要是水分含量）波動(dòng)較大，從而影響最終煙支質(zhì)量的穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)目的在于提供一種穩(wěn)定烘絲水分裝置及利用該裝置穩(wěn)定烘絲水分的方法，通過在裝置中間增加反饋控制裝置，及對(duì)烘絲工藝適當(dāng)改進(jìn)，減少烘絲處理工藝中系統(tǒng)調(diào)節(jié)的滯后性，保證了烘絲后煙草原料的質(zhì)量穩(wěn)定性。

本申請(qǐng)所采取的技術(shù)方案詳述如下。

一種穩(wěn)定烘絲水分裝置，包括通過輸送帶連接的回潮機(jī)和氣流烘絲機(jī)，其中輸送帶上設(shè)有檢測(cè)光電管和水分檢測(cè)儀，依據(jù)檢測(cè)光電管和水分檢測(cè)儀所獲得數(shù)據(jù)反饋控制氣流烘絲機(jī)，即，分別與檢測(cè)光電管和水分檢測(cè)儀連接的控制系統(tǒng)依據(jù)所得檢測(cè)數(shù)據(jù)控制調(diào)節(jié)氣流烘絲機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

具體而言，回潮機(jī)型號(hào)為WQ35，氣流烘絲機(jī)型號(hào)為SH93，檢測(cè)光電管設(shè)在輸送帶進(jìn)口端，水分檢測(cè)儀設(shè)在距離進(jìn)口端1.5米處，以避免回潮機(jī)出口處含水率較高的熱空氣影響檢測(cè)精度。

利用所述穩(wěn)定烘絲水分裝置的穩(wěn)定烘絲水分的方法，包括如下步驟：

（1）生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，回潮機(jī)和氣流烘絲機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，回潮機(jī)預(yù)熱完成后（回潮機(jī)達(dá)到生產(chǎn)狀態(tài)需預(yù)熱至65℃左右），等待進(jìn)料和加水操作；氣流烘絲機(jī)預(yù)熱完成后（烘絲機(jī)達(dá)到生產(chǎn)溫度需預(yù)熱至160℃左右），模擬水開始加入，進(jìn)入生產(chǎn)待料狀態(tài)；

（2）回潮機(jī)生產(chǎn)過程控制，當(dāng)回潮機(jī)檢測(cè)到生產(chǎn)原料進(jìn)入后（回潮機(jī)前通常設(shè)置有電子秤，以對(duì)原料進(jìn)行稱重，從而對(duì)回潮機(jī)所加水量進(jìn)行控制），判定為已經(jīng)開始投料，此時(shí)即開始進(jìn)行料頭控制，控制方式為采用階梯式加水方式，具體為：

首先，料頭1分鐘內(nèi)不加水；

然后，通過控制增濕水閥門定位器，在之后2~3分鐘內(nèi)進(jìn)行梯度加水，使加水量得以緩慢增加，防止回潮機(jī)出口料頭水分沖高；所述梯度加水具體例如：每2秒增加0.1%開度；

最后，經(jīng)過上述2~3分鐘的階梯式加水后，按正常生產(chǎn)程序進(jìn)行控制（即，根據(jù)正常的進(jìn)出口水分設(shè)定和物料流量進(jìn)行PID控制）；

上述回潮機(jī)生產(chǎn)過程控制，主要是對(duì)回潮過程中料頭加水過程的控制，降低進(jìn)入氣流烘絲機(jī)時(shí)料頭的水分，從而從原料的源頭避免烘絲機(jī)料頭水分沖高現(xiàn)象的發(fā)生；

（3）氣流烘絲機(jī)生產(chǎn)過程控制，生產(chǎn)原料經(jīng)步驟（2）中回潮機(jī)加水后，進(jìn)入輸送帶上，當(dāng)輸送帶上的檢測(cè)光電管檢測(cè)到物料到達(dá)，并且水分檢測(cè)儀檢測(cè)水分變化達(dá)到5個(gè)變化值時(shí)，（無論生產(chǎn)原料在輸送帶上的位置），即判定為料頭已到達(dá)氣流烘絲機(jī)，此時(shí)即調(diào)控氣流烘絲機(jī)從生產(chǎn)待料狀態(tài)轉(zhuǎn)入生產(chǎn)狀態(tài)，具體為：

首先，減少模擬水加水流量為設(shè)定值的50%，延時(shí)20秒后再減少為0（即，關(guān)閉模擬水的加入）；此操作主要是減緩氣流烘絲機(jī)中干燥系統(tǒng)的環(huán)境濕度的變化，避免輸送帶上的料頭進(jìn)入氣流烘絲機(jī)的干燥管時(shí)，干燥系統(tǒng)過于干燥，從而造成出口料頭水分過低；

同時(shí)（即減少模擬水加水量的同時(shí)），調(diào)節(jié)冷熱風(fēng)配比風(fēng)門（該風(fēng)門主要用以調(diào)節(jié)冷風(fēng)和熱風(fēng)的百分比，從而調(diào)節(jié)烘干氣流溫度）開度為預(yù)熱時(shí)的30%，延時(shí)20秒后再關(guān)閉冷熱風(fēng)配比風(fēng)門；此操作主要是適當(dāng)減少干燥系統(tǒng)的環(huán)境濕度，并利用熱慣性來減少料頭水分；

最后，1分鐘后，氣流烘絲機(jī)轉(zhuǎn)入正常（負(fù)反饋）控制模式，通過冷熱風(fēng)配比風(fēng)門的開度來調(diào)節(jié)氣流烘絲機(jī)內(nèi)干燥系統(tǒng)中干燥氣流溫度，并利用死區(qū)過濾微小水分誤差（死區(qū)：烘絲機(jī)出口微小的水分變化在±0.1之內(nèi)PID不進(jìn)行調(diào)節(jié)），避免干燥溫度的過度調(diào)節(jié)，從而引起水分波動(dòng)情況發(fā)生。

需要解釋的是，正常生產(chǎn)過程中，氣流烘絲機(jī)在預(yù)熱階段干燥熱風(fēng)溫度是160℃左右，生產(chǎn)過程中因烘干煙絲造成氣流溫度下降，因而正常生產(chǎn)時(shí)，干燥氣流溫度在150℃~155℃左右，因溫度是受控量，可根據(jù)出口煙絲水分的誤差值對(duì)生產(chǎn)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)（通過調(diào)節(jié)冷熱風(fēng)配比風(fēng)門的開度來實(shí)現(xiàn)），而在料尾階段常需將冷熱風(fēng)配比風(fēng)門開到最大，以適當(dāng)降低生產(chǎn)溫度，避免在料尾煙絲減少的情況下造成煙絲水分較小（干尾現(xiàn)象）。

本申請(qǐng)的主要技術(shù)原理是：WQ35回潮機(jī)主要是對(duì)煙絲或梗絲等煙草原料進(jìn)行加水作業(yè)，本申請(qǐng)通過對(duì)加水作業(yè)過程的源頭控制，避免進(jìn)入后續(xù)SH93氣流烘絲機(jī)時(shí)料頭水分含量過高；而通過對(duì)氣流烘絲機(jī)烘干程序的適當(dāng)改進(jìn)，避開氣流式烘絲機(jī)加熱時(shí)料頭不能及時(shí)反饋控制的缺陷，較好利用了烘干氣流的熱慣性，實(shí)現(xiàn)對(duì)料頭的充分加熱和脫水，減少烘絲時(shí)煙草原料質(zhì)量波動(dòng)性，

總體而言，本申請(qǐng)通過對(duì)回潮機(jī)和氣流烘絲機(jī)的聯(lián)合調(diào)節(jié)，通過對(duì)料頭采用階梯加水方式和在烘干初期適當(dāng)改進(jìn)烘干氣流溫度方式，減少烘干系統(tǒng)的波動(dòng)性和滯后性，有效減小了料頭水分沖高現(xiàn)象，保障了煙草原料水分的一致性。由于改造相對(duì)簡(jiǎn)單，質(zhì)量效果較為穩(wěn)定，因而具有較好的實(shí)用性和推廣應(yīng)用性。

附圖說明

圖1為本申請(qǐng)所提供穩(wěn)定烘絲水分裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步解釋說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例所提供的穩(wěn)定烘絲水分裝置，包括通過輸送帶4連接的WQ35回潮機(jī)1和SH93氣流烘絲機(jī)5，其中輸送帶4上設(shè)有檢測(cè)光電管2和水分檢測(cè)儀3，使用時(shí)，依據(jù)檢測(cè)光電管2和水分檢測(cè)儀3所獲得數(shù)據(jù)反饋控制氣流烘絲機(jī)5。使用時(shí)，檢測(cè)光電管安裝在輸送帶4的進(jìn)口端，而水分檢測(cè)儀安裝在距離輸送帶4進(jìn)口端的1.5米處，以避免回潮機(jī)出口含水率較高的熱空氣影響檢測(cè)精度。

實(shí)施例2

利用實(shí)施例1所述穩(wěn)定烘絲水分裝置的穩(wěn)定烘絲水分的方法，包括如下步驟：

（1）生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，回潮機(jī)和氣流烘絲機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，回潮機(jī)達(dá)到生產(chǎn)所需溫度65℃（需要解釋的是，依據(jù)機(jī)器型號(hào)、生產(chǎn)原料不同，生產(chǎn)所需溫度也有所差別）后，等待進(jìn)料和進(jìn)行加水操作；氣流烘絲機(jī)預(yù)熱完成后，達(dá)到預(yù)定生產(chǎn)溫度160℃時(shí)，模擬水開始加入（模擬水流量200Kg/h），進(jìn)入生產(chǎn)待料狀態(tài)。

（2）回潮機(jī)生產(chǎn)過程控制，當(dāng)回潮機(jī)檢測(cè)到生產(chǎn)原料進(jìn)入后（回潮機(jī)前通常設(shè)置有電子秤，以對(duì)原料進(jìn)行稱重，從而對(duì)回潮機(jī)所加水量進(jìn)行控制），判定為已經(jīng)開始投料，此時(shí)即開始進(jìn)行料頭控制，控制方式為采用階梯式加水方式，具體為：

首先，料頭1分鐘內(nèi)不加水；

然后，通過控制增濕水閥門定位器，在之后2分鐘內(nèi)進(jìn)行梯度加水，使加水量得以緩慢增加，防止回潮機(jī)出口料頭水分沖高；所述梯度加水具體為：每2秒增加0.1%開度；

需要解釋的是，按穩(wěn)態(tài)計(jì)算，閥門開度一般是30%左右，閥門開度作為受控量，調(diào)節(jié)程度一般在20~50%開度之間，0.1%開度時(shí)流量一般為0.25 Kg/ h；

最后，經(jīng)過上述2分鐘階梯式加水后，按正常生產(chǎn)程序進(jìn)行控制（即，根據(jù)正常的進(jìn)出口水分設(shè)定和物料流量進(jìn)行PID控制）；

上述回潮機(jī)生產(chǎn)過程控制，主要是對(duì)回潮過程中料頭加水過程的控制，降低進(jìn)入氣流烘絲機(jī)時(shí)料頭的水分，從而從原料的源頭避免烘絲機(jī)料頭水分沖高現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）氣流烘絲機(jī)生產(chǎn)過程控制，生產(chǎn)原料經(jīng)步驟（2）中回潮機(jī)加水后（針對(duì)不同生產(chǎn)原料，例如煙梗，有時(shí)也涉及加料過程，但總體而言，主要仍然增加原料中水分含量），進(jìn)入輸送帶上，當(dāng)輸送帶上的檢測(cè)光電管檢測(cè)到物料達(dá)到，并且水分檢測(cè)儀根據(jù)原始水分含量判定水分變化達(dá)到5個(gè)變化值時(shí)（例如，當(dāng)檢測(cè)水分儀初始檢測(cè)值為13%時(shí)，在煙草原料經(jīng)回潮進(jìn)入輸送帶后，水分檢測(cè)儀檢測(cè)數(shù)值會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)變化值達(dá)到18%及以上時(shí)，即為水分變化達(dá)到5個(gè)變化值），無論生產(chǎn)原料在輸送帶上的位置，即判定為料頭已到達(dá)氣流烘絲機(jī)，此時(shí)即調(diào)控氣流烘絲機(jī)從生產(chǎn)待料狀態(tài)轉(zhuǎn)入生產(chǎn)狀態(tài)，具體為：

首先，減少模擬水加水流量為設(shè)定值的50%（即，模擬水流量調(diào)節(jié)為100 Kg/ h），延時(shí)20秒后再減少為0（即，關(guān)閉模擬水的加入）；此操作主要是減緩氣流烘絲機(jī)中干燥系統(tǒng)的環(huán)境濕度變化，避免輸送帶上的料頭進(jìn)入氣流烘絲機(jī)的干燥管時(shí)，干燥系統(tǒng)過于干燥，從而造成出口料頭水分過低；

同時(shí)（即減少模擬水加水量的同時(shí)），調(diào)節(jié)冷熱風(fēng)配比風(fēng)門開度為預(yù)熱時(shí)的30%（相較預(yù)熱溫度160℃下降約1℃~2℃），延時(shí)20秒后再關(guān)閉冷熱風(fēng)配比風(fēng)門；此操作主要是通過適當(dāng)調(diào)整干燥系統(tǒng)的環(huán)境濕度，并利用熱慣性來減少料頭水分；

最后，1分鐘后，氣流烘絲機(jī)轉(zhuǎn)入正常（負(fù)反饋）控制模式，通過冷熱風(fēng)配比風(fēng)門開度來調(diào)節(jié)氣流烘絲機(jī)內(nèi)干燥系統(tǒng)中干燥氣流溫度，并利用死區(qū)過濾微小水分誤差（所述死區(qū)概念為：烘絲機(jī)出口微小的水分變化在±0.1之內(nèi)PID不進(jìn)行調(diào)節(jié)），以避免干燥溫度的過度調(diào)節(jié)，從而引起水分波動(dòng)情況發(fā)生。

初步統(tǒng)計(jì)表明，改進(jìn)前，氣流烘絲機(jī)出口處3~5分鐘內(nèi)，料頭水分可沖高3~4個(gè)水分；而采用上述改進(jìn)后工藝，回潮機(jī)和氣流烘絲機(jī)料頭水分都能得到有效控制，水分沖高原因所造成的不合格煙絲量大為減少，相較于改進(jìn)前，每個(gè)生產(chǎn)批次可減少不合格的水分沖高煙絲300Kg左右，而且氣流烘絲機(jī)料頭干頭（水分低于設(shè)定值2個(gè)水分）時(shí)間也可減少1分鐘，減少不合格煙絲100 Kg左右，較好地改善了煙草生產(chǎn)過程，為穩(wěn)定煙草質(zhì)量奠定了較好地基礎(chǔ)。