錯流式滾筒烘絲機的製作方法

2023-10-06 06:07:34 4

專利名稱：錯流式滾筒烘絲機的製作方法
技術領域：
本發明屬於菸草加工設備，具體說是涉及巻煙制絲線上一種錯流式滾筒烘絲機。
背景技術：
葉絲乾燥是巻煙加工過程中的重要工序，該工序的工藝任務是去除菸絲中的部分水分，使菸絲得到乾燥定型，增加巻曲度和彈性，提高菸絲填充能力和耐加工性，改善和提高菸絲的感官質量，使菸絲的綜合質量達到一種較協調的狀態，並滿足後工序加工要求。滾筒烘絲機是實現此工序的主要設備之一，它是一種複合乾燥方式下的乾燥過程，主要傳熱方式為接觸傳導和強制對流(熱風)，菸絲通過與筒壁、抄板和熱風的有效接觸實現傳熱傳質，達到乾燥的目的。滾筒烘絲機的主體是具有一定傾角並能轉動的筒體，還包括蒸汽系統、除塵系統、熱風系統和排潮系統和控制系統等部分組成。滾筒烘絲過程中，菸絲在滾筒內的運動從開始到結束的停留時間是影響其乾燥質量的關鍵因素之一。影響菸絲在滾筒內停留時間的主要因素有滾筒傾角、滾筒轉數和熱風風量(風速)。目前，按乾燥介質(熱風)和菸絲的流向不同，滾筒烘絲機可分為順流式和逆流式兩種。順流式滾筒烘絲機的工作原理是菸絲進入烘絲機進料口併到達滾筒內，由於滾筒軸線與水平面存在一定傾角，在滾筒的轉動下，菸絲在滾筒內被薄板(或其它結構)拋撒，翻滾前進， 一直到後室從出料口落下；同時熱風從前室沿菸絲流向吹入滾筒內，使拋撒起的菸絲懸浮翻滾，與菸絲充分接觸傳熱；菸絲升溫後內部水分汽化溢出，隨熱空氣由後室排出。逆流式滾筒烘絲機的工作原理與順流式類似，所不同的是熱風方向與菸絲流向相反，從後室吹入筒內，從前室排出。
以上兩種滾筒烘絲機，熱風均是從一端吹入另一端排出，距離較長，熱風沿滾筒軸向方向不斷與菸絲接觸傳熱，溫度逐漸降低，同時熱空氣的溼含量(相對溼度)不斷增加，因此熱空氣的傳熱和傳質能力不斷降低，菸絲在運動過程中的處理強度逐漸減弱。另外，菸絲在流場內受到一軸線方向的攜帶力。根據鄧國棟(《菸絲滾筒乾燥過程數值模擬》，鄭州菸草研究院研究生畢業論文)的試驗研究表明，熱風使順流式烘絲機內菸絲的停留時間縮短約10%;中國專利"可減少幹頭幹尾現象的順流式滾筒烘絲機"(專利號200720090981. 9)報導了一種解決幹頭幹尾的滾筒烘絲機，該設備主要是將熱風進風風機及排潮風機改成變頻風機，在生產的起始及結束前3分鐘，同時調高兩風機的頻率，使筒體風速從正常的l-1.5m/s加大到2.5-3m/s。提高了風吹作用力，使菸絲滯留時間從正常乾燥的4-5分鐘，減至2-2.5分鐘，從而大大減少了幹頭幹尾的產生量。由此可見，順流式滾筒烘絲機熱風風速的大小能夠影響菸絲的停留時間。不難想像，逆流式滾筒烘絲機對停留時間也存在類似的顯著影響。
筒內熱交換裝置蒸汽壓力、滾筒轉速、熱風溫度以及熱風流量(風速)等因素均會導致菸絲的水分發生變化。目前採用的一種方法是穩定熱風溫度、熱風流量及烘筒轉速，調節進入筒內熱交換裝置蒸汽壓力來進行出口控制，即筒壁溫度控制模式；另一種方法是穩定筒內熱交換裝置蒸汽壓力、滾筒轉速，調節熱風的流量來控制出口水分，即風量控制模式。目前國內巻煙企業多數採用筒壁溫度控制模式，由於筒壁溫度對菸絲的加工質量影響較大，易造成菸絲加工質量的波動，同時隨著檢測技術的發展和應用，許多企業逐漸開始採用風量控制模式。
本專利申請人在順流式滾筒烘絲機上，對筒壁溫度控制模式和風量控制模式進行了試驗研究，結果發現後者出口菸絲水分和溫度的穩定性要優於前者；在感官上，兩者的香氣風格相差不大，煙氣風格特徵上略有差別；前者菸絲結構的特徵尺寸呈現逐漸減小的趨勢，後者則出現上下波動的趨勢，但前者出口菸絲結構的穩定性要好於後者，造成後者菸絲結構穩定性差的主要原因是風量(風速)改變影響了菸絲的停留時間，尤其使尺寸較短的菸絲停留時間產生波動。同時申曉峰(《Effectsof Size Distribution of Cut Filler on CigarettePhysical Quality》中文譯名《葉絲尺寸分布對巻煙煙支物理質量的影響》，62屆世界菸草科學研究會議(Tobacco Science and Research Conference 2008)宣讀論文)研究表明菸絲結構是影響巻煙物理指標的主要因素，因此經過兩者
4模式處理後的巻煙產品的物理指標存在一定的差異。

發明內容
本發明正是針對目前順流或逆流滾筒烘絲機所存在的問題設計的一種新型錯流式滾筒烘絲機，通過合理設置熱風進口和排潮出口，消除沿軸線方向上處理強度不均的問題，消除風速對停留時間的影響。並且可以根據產品的風格特徵自由選擇控制方法，降低菸絲結構波動的風險，穩定產品的物理指標等。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:本發明的錯流式滾筒烘絲機，包括設置在支架上的滾筒、與滾筒內腔相連通的熱風進風管路系統和排潮管路系統以及開設在滾筒前後端面上的進、出料口，其中熱風進風管道從滾筒進料口下方伸入，進風管道進風口設在滾筒內八點鐘位置，與被抄起菸絲相對一側(若滾筒呈順時針旋轉，進風口則設在滾筒內四點鐘位置，總之要保證進風口與被抄起菸絲方向相對)。進風口段呈槽型結構，且進風口寬度與滾筒長度相等，進風口開口面朝向滾筒軸線方向實現徑向進風，進風布風板沿整個進風口設置；與排潮管道連通的排潮口設在十二點鐘位置，排潮口段呈倒置的槽型結構，開口朝下，且排潮口寬度與滾筒長度相等，濾網和出風布風板沿整個排潮口設置，排潮管道由進料口上方伸出。
在本發明中，進風口段和排潮口段的截面均為半圓形槽型結構。
本發明的主要特點是將熱風進口設置在滾筒內部，徑向送風，與菸絲形成錯流，實現對流傳熱傳質。排潮出口設置在滾筒頂部，頂部形成負壓，徑向吹出的熱風經過熱質交換直接從上方排出。送風和排風方向與菸絲流向垂直，菸絲在軸線方向沒有攜帶力，風速的大小對菸絲停留時間沒有影響，有利於出口菸絲的水分和結構的穩定，提高了設備的控制能力，尤其是風量控制模式下的控制能力；同時，送風口和出風口的寬度與滾筒長度相等，熱空氣沿滾筒軸線方向的溫度和含溼量均勻一致，因此菸絲從進口到出口所受到的處理強度是相同的，增強了設備對處理強度的控制力。


圖1為錯流式滾筒烘絲機結構示意圖。圖2為熱風進風口示意圖。
5圖3為排潮口示意圖。
圖中1、進料口； 2、進風管道；3、熱風風機；4、加熱器；5、抄板；6、進風布風板；7、出料口； 8、滾筒；9、出風布風板；10、濾網；11、排潮管道；
12、排潮風機。
具體實施例方式
本發明以下結合附圖做進一步敘述
如附圖l所示本發明的錯流式滾筒烘絲機，包括設置在支架上的滾筒8、與滾筒內腔相連通的熱風進風管路系統和排潮管路系統以及開設在滾筒前後端面上的進、出料口l、 7，其中熱風進風管道2從滾筒進料口 l下方伸入，熱風管道進風口設在滾筒內八點鐘位置(與被抄起菸絲相對一側)，進風口段呈半圓形槽型結構，且進風口寬度與滾筒長度相等，進風口開口面朝向滾筒軸線方向實現徑向進風，進風布風板6沿整個進風口設置；與排潮管道11連通的排潮口設在十二點鐘位置，排潮口段呈倒置的半圓形槽型結構，開口朝下，且排潮口寬度與滾筒長度相等，濾網10和出風布風板9沿整個排潮口設置，排潮管道11由進料口上方伸出。
本發明的工作原理及過程如下:振槽將菸絲由進料口 1送入具有一定傾角的滾筒8內，菸絲進入滾筒後，被滾筒內壁上的抄板5抄起，菸絲被攜帶到滾筒十一點鐘方向後在重力的作用下落下，形成拋灑的效果，菸絲在重力的作用下逐漸向出料口 7移動。由加熱器4加熱過的熱風被熱風風機3經進風管道2送入滾筒8 ，再由進風口 (如圖2所示)送進滾筒內部。進風口設置有布風板6 ，從而保證均勻送風。熱風進風方向朝向筒壁(有菸絲一側)，與菸絲的流向形成錯流。菸絲被拋撒下落的過程中與熱風接觸，快速對流傳熱傳質，在此過程中菸絲只受重力和徑向的攜帶力，軸線方向無受力，因此熱風不會影響菸絲在滾筒內的停留時間。經過熱質交換後的熱風攜帶菸絲蒸發出來的水分直接從上方排潮口 (如圖3所示)排除。為了防止菸絲從排潮口被攜帶走，在排潮口設置有濾網10，同時還安裝布風板9以形成均勻的負壓場。達到一定含水率的菸絲從出料口7排除，進入下一工序。
權利要求
1、一種錯流式滾筒烘絲機，包括設置在支架上的滾筒(8)、與滾筒內腔相連通的熱風進風管路系統和排潮管路系統以及開設在滾筒前後端面上的進、出料口(1、7)，其特徵在於熱風進風管道(2)從滾筒進料口(1)下方伸入，進風管道進風口設在滾筒內八點鐘位置，與被抄起菸絲相對一側，進風口段呈槽型結構，且進風口寬度與滾筒長度相等，進風口開口面朝向滾筒軸線方向實現徑向進風，進風布風板(6)沿整個進風口段槽口設置；與排潮管道(11)連通的排潮口設在十二點鐘位置，排潮口段呈倒置的槽型結構，開口朝下，且排潮口寬度與滾筒長度相等，濾網(10)和出風布風板(9)沿整個排潮口設置，排潮管道(11)由進料口(1)上方伸出。
2、 根據權利要求1所述的錯流式滾筒烘絲機，其特徵在於進風口段的 截面為半圓形槽型結構。
3、 根據權利要求1所述的錯流式滾筒烘絲機，其特徵在於排潮口段的 截面為半圓形槽型結構。
全文摘要
一種錯流式滾筒烘絲機，包括滾筒、熱風進風管路系統和排潮管路系統以及進、出料口，其特徵在於熱風管道從滾筒進料口下方伸入，熱風管道進風口設在滾筒內八點鐘位置(與被抄起菸絲相對一側)，且進風口寬度與滾筒長度相等，進風口開口面朝向滾筒軸線方向實現徑向進風，進風布風板沿整個進風口設置；排潮口設在十二點鐘位置，開口朝下，且排潮口寬度與滾筒長度相等，濾網和出風布風板沿整個排潮口設置，排潮管道由進料口上方伸出。本發明的特點在於通過合理設置熱風進口和排潮出口，消除了沿軸線方向上處理強度不均的問題和風速對停留時間的影響。可根據產品的風格特徵自由選擇控制方法，降低菸絲結構波動的風險，穩定產品的物理指標等。
文檔編號A24B3/04GK101491367SQ20091006437
公開日2009年7月29日 申請日期2009年3月12日 優先權日2009年3月12日
發明者劉朝賢, 堵勁松, 張彩雲, 徐大勇, 斌 李, 李躍鋒, 林玉紅, 兵 王, 王宏生, 陳良元, 魯端峰 申請人:中國菸草總公司鄭州菸草研究院