煙片低強度鬆散回潮處理工藝與設備的製作方法
2023-11-11 05:44:57
專利名稱：煙片低強度鬆散回潮處理工藝與設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及菸草處理領域，具體說是涉及一種煙片鬆散回潮處理工藝與設備。
背景技術：
煙片鬆散回潮工藝任務是將箱裝的菸葉經加溫加溼處理後，提高菸葉溫度和水 分，使菸葉充分鬆散，滿足後續工序加工需求；鬆散回潮加工質量對菸葉加工的感官質量、 香氣風格、物理質量、化學成分、原料及能量消耗等都有十分重要的影響，是制絲生產關鍵
工序之一。 現有的煙片鬆散回潮工藝有三種第一種是直接鬆散回潮工藝。將箱裝煙塊(每 塊200Kg，含水率為11 13X，見菸草行業標準YC/T 146)垂直切片或水平鏟片後，分切成 四塊(每塊50Kg左右)，直接送入滾筒式鬆散回潮機進行鬆散回潮處理；第二種是先將煙 塊垂直分切成四塊或不分切，送入連續式或間斷式微波加溫裝置中處理，使煙塊回軟，再進 入鬆散回潮機進一步提高菸葉溫度和水分(見中國專利CN1425336A和CN1561869A);第三 種是先將煙塊進行切片或分片後，進行真空回潮處理，之後通過鬆散回潮進一步提高煙片 水分和溫度，實現煙片鬆散。 這三種工藝都不能同時滿足低強度鬆散回潮處理條件下的煙片鬆散率高、造碎低 的菸葉加工工藝要求。①採用第一種工藝，煙片造碎率高，在低強度(通常認為鬆散回潮回 風溫度為5(TC，加溫時間少於6分鐘)的加工條件下，煙片鬆散率較低。其原因一方面是 在切片和鏟片過程中，煙片容易產生造碎，經試驗測定，在通常生產條件下(垂直切片切三 刀，分成四片；水平鏟片鏟三次，分為四層)，煙片大中片率降低2.0% 2.5%，碎片率增大 0. 15% 0. 20%。另一方面在鬆散回潮機進口端，由於還未對煙塊加溫加溼，煙片水分較 低，煙塊的滾動致使菸葉造碎率較高，經試驗測定，採用這種鬆散回潮方式，在進料端，煙片 大中片率降低6 % 8 % ，碎片率增大0. 4% 0. 5 %;這種鬆散回潮方式的菸葉鬆散率受回 風溫度影響較大，通常需要6『C以上的迴風溫度條件下，才能使菸葉充分鬆散，而迴風溫度 又對菸葉的香氣特性影響較大，為了保持高檔菸葉固有的香氣特性，需要在5(TC迴風溫度 條件下進行鬆散回潮，但經試驗測定，5(TC條件下的煙片鬆散率僅為90% 95%，造成滿 足鬆散率的工藝要求與保持菸葉香氣特性之間存在矛盾。 ②第二種工藝難以實現低強度加工，保持菸葉香氣特性，同時造碎程度也較大。其 原因是儘管在鬆散回潮滾筒前增加了微波增溫裝置，使回潮後的煙片鬆散率得到了較大 提高，但這種工藝增加了煙片受溫時間(微波+鬆散回潮加溫時間在10 12分鐘，微波和 鬆散回潮出口菸葉溫度均為60 65°C )，使菸葉的加工強度變大，不利於保持高檔菸葉香 氣特性；這種鬆散回潮工藝無論採用連續式或間斷式微波加溫，造碎程度均較大。採用連 續式微波增溫方式由於之前要進行煙塊切片，會產生煙片造碎。採用間斷式的微波增溫方 式，整個煙塊進入微波增溫箱體進行回軟，儘管不會產生切片造碎，但由於回軟後的煙塊體 積較大，流量不均勻，不能直接進入鬆散回潮機，在鬆散回潮之前，還必須先進行鬆散和定 量，由於微波回軟僅增加了煙片溫度，並不能提高煙片水分(經試驗測定，微波處理後的菸葉水分含量降低1% 2% )，煙片在定量餵料過程中造碎率較高，經試驗測定，定量餵料後 的煙片大中片率降低9% 11%，碎片率增大0.6% 0.8%。此外，微波鬆散工藝也增大 了設備能耗(生產能力9000Kg/h的微波設備裝機功率為460KW)，增加了微波輻射洩漏的風 險。 ③採用第三種工藝，煙片的加工強度較大，也會產生一定量的造碎，同時設備能耗 和佔地面積較大。這種工藝由於在鬆散回潮機前增加了真空回潮(真空回潮+鬆散回潮加 溫時間為15 20分鐘，真空回潮出口煙片溫度為50 6(TC，鬆散回潮為60 65°C )，煙 片加工強度增大；這種工藝儘管在真空回潮過程和鬆散回潮機進口造碎較低，但由於煙塊 體積大，整個煙塊難以回透，在真空回潮之前需要進行煙塊切片或分片，在切片或分片過程 中，容易產生一定量的煙片造碎；同時設備佔地面積大(生產能力5000Kg的真空回潮機佔 地面積為500m2)，能量消耗高(生產能力5000Kg的真空回潮機裝機功率為139KW，蒸汽消 耗為600 1700Kg/h)。 ④以上三種工藝在煙箱開箱之後，採用了垂直切片、水平鏟片或分片工藝，均產生 了一定量造碎。其原因是垂直切片是沿著垂直於煙塊的壓層方向進行切片，由於切片時垂 直於煙塊壓層方向的阻力較大，並且拆除外包裝後的煙片含水量較低，這種切片方式在煙 塊的切割面上造碎嚴重。水平鏟片是沿著煙塊的壓層方向將插刀插入煙塊，然後將煙塊沿 煙塊長度方向水平推出，由於受到煙塊自重的影響，插刀一方面難以插入煙塊，在插入過程 中容易產生造碎，另一方面是將上層煙塊推出的過程中，煙塊之間的摩擦力較大，距離較 長，煙片造碎較高。煙片分片工藝是將插刀沿著垂直於煙塊壓層的方向插入煙塊中，一方面 由於垂直於壓塊壓層方向的阻力較大，需要較大的作用力才能將插刀插入煙塊中，插片過 程中煙片造碎較大。另一方面是若干個插刀插入煙塊中後，要沿著煙塊長度和寬度方向分 別產生作用力，致使菸葉產生造碎。
發明內容
本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種煙片低強 度鬆散回潮處理工藝和設備，該工藝和設備能夠實現在低強度鬆散回潮條件下，將箱裝煙 塊充分鬆散，並能夠有效降低煙片鬆散回潮過程中的造碎率。 本發明的目的是通過以下方案來實現的本發明的煙片低強度鬆散回潮處理工藝 包括開箱輸送、剝片、回潮鬆散工序，各工序具體步驟如下 a、開箱輸送將來料煙箱以長度方向為水平轉軸，翻轉90。後，放置在輸送帶上， 使煙箱的開口方向與輸送帶輸送方向平行，然後打開煙箱，從煙箱中推出煙塊，由輸送帶將 煙塊輸送到剝片機； b、剝片採用剝片機沿著垂直於煙塊的壓層方向進行剝片，剝片厚度在35mm 90mm可調，剝下來的煙塊重量約為10Kg 25Kg ; c、回潮鬆散採用回潮鬆散機對剝下來的煙塊進行回潮鬆散，其中回潮鬆散分為 兩段，第一段為煙塊預熱段，該段熱風進風溫度為80 120°C (根據菸葉品質、來料水分和 溫度設定)，溼度100%，使預熱後的煙塊表面溫度達到45 55t:，含水率增加1% 2%， 達到13% 15%;第二段為煙塊回潮鬆散段，該段迴風溫度為45 551:，溼度為100%，使 得回潮鬆散後的煙片溫度達到45 50°C ，含水率達到17 20% ± 1 % ，完成煙片鬆散回潮的工藝任務。 本發明的煙片低強度鬆散回潮處理設備包括依次排列的翻箱推料單元、物料輸送
輔助單元、剝片單元和回潮鬆散單元，各單元之間通過物料輸送機構相連接。 所述翻箱推料單元由翻箱機構和推料機構組成，翻箱機構包括支架和通過轉軸設
置在支架上的可固定和翻轉煙箱的吸盤和轉臂，且轉軸可在支架上旋轉和升降；推料機構
由推料氣缸、推臂和推板組成，推料機構固定在翻箱機構的支架上。所述的推料機構的推板
在與物料的接觸面分布有豎直平行排列的凹槽。 所述的物料輸送輔助單元包括一個頭尾擋板、兩個定位擋板、導軌、升降氣缸和驅 動機構。三個擋板和驅動機構均安裝在導軌上，在每個擋板上方均安裝有升降氣缸，頭尾擋 板和定位擋板可在驅動機構的作用下沿著導軌運動。所述的定位擋板呈梳狀，擋板梳齒可 插入到翻箱推料機推板的凹槽中。 所述的剝片單元由插刀、動力裝置、擋料板組成。插刀由同軸的可旋轉刀齒和固定 刀齒組成，可旋轉刀齒和固定刀齒交叉排列；動力裝置包括與插刀連接的升降氣缸和翻轉 氣缸，以及與擋料板連接的驅動電機和開閉氣缸。 所述的回潮鬆散單元由熱風系統、煙塊預熱網帶、物料輸送振槽和滾筒鬆散系統 組成，其中煙塊預熱網帶通過物料輸送振槽與滾筒鬆散系統連接；熱風系統由蒸汽換熱器、 風機和熱風循環管道組成，與蒸汽換熱器出口連接的熱風循環管道熱風出口垂直於煙塊預 熱網帶，位於煙塊預熱網帶上方的熱風循環管道與滾筒鬆散系統進料口連接，位於滾筒松 散系統出料口的熱風循環管道與風機、蒸汽換熱器依次連接。 本發明中的物料輸送機構、翻箱機構、滾筒鬆散系統等均可採用現有的技術和設備。 本發明的工藝及設備優點是能同時滿足低強度鬆散回潮處理條件下的煙片鬆散 率高、造碎低的菸葉加工工藝要求。該工藝及設備採用了低厚度剝片的方法，使菸葉在鬆散 回潮機中更容易鬆散，提高了煙片鬆散率，可以在鬆散回潮機出口菸葉溫度為5(TC條件下， 使菸葉鬆散率達到99%以上；同時採用了沿著煙塊壓層方向對進行剝片，並對剝片後的煙 片先預熱再回潮鬆散的工藝，降低了剝片過程中煙塊對插刀的阻力，提高了鬆散回潮機進 口菸葉的溫度，從而降低了鬆散回潮過程中的造碎，整個鬆散回潮工藝過程中的煙片大中 片率降低不超過4% ，碎片率增大不超過0. 4% 。
圖1為本發明的設備結構示意圖 圖1中1、翻箱推料單元，2、物料輸送輔助單元，3、剝片單元，4、回潮鬆散單元。
圖2為圖1中翻箱推料單元結構示意圖。 圖2中l-l、推料氣缸，l-2、推臂，l-3、轉軸系統，l-4、吸盤系統，l-5、轉臂，l-6、 推板，l-7、支架。 圖3為圖1中物料輸送輔助單元結構示意圖。 圖3中2-l、定位擋板，2-2、升降氣缸，2-3、驅動機構，2-4、導軌，2-5、頭尾擋板。
圖4為圖3中的定位擋板結構示意圖。
圖5為圖1中剝片單元的結構示意圖。
圖5中3-l、翻轉氣缸，3-2、升降氣缸，3-3、插刀，3-4、驅動電機，3-5、開閉氣缸，
3- 6、擋料板。 圖6為圖5中插刀的結構示意圖。 圖7為圖1中回潮鬆散單元的結構示意圖。 圖7中4-l、煙塊預熱網帶，4-2、熱風循環管道，4-3、振槽，4-4、滾筒鬆散系統，
4- 5、風機，4-6、蒸汽換熱器。
具體實施方法 本發明以下結合附圖作進一步描述 如圖1所示本發明的一套煙片鬆散回潮設備包括翻箱推料單元(1)、物料輸送輔 助單元(2)、剝片單元(3)和回潮鬆散單元(4)。各單元之間通過物料輸送機構連接；物料 輸送輔助單元固定在翻箱推料單元和剝片單元之間的物料輸送機構上。 如圖2所示翻箱推料單元由翻箱機構和推料機構組成。翻箱機構由依次連接的 可固定和翻轉煙箱的吸盤系統(1-4)、轉臂(l-5)、可升降和旋轉的轉軸系統(1-3)和支架 組成(1-7);推料機構由推料氣缸(1-1)、推臂(1-2)和推板(1-6)組成；推料機構固定在翻 箱機構的支架上。 如圖3所示物料輸送輔助單元包括一個頭尾擋板(2-5)、兩個定位擋板(2-1)、導 軌(2-4)、升降氣缸(2-2)和驅動機構(2-3)。兩個定位擋板呈上下分布分別安裝在上、下 導軌上，兩者在運動和輔助物料輸送時互不影響。頭尾擋板安裝在下導軌上，在每個擋板上 方均安裝有升降氣缸和驅動機構，頭尾擋板和兩定位擋板均可在驅動機構的作用下沿著各 自導軌運動。 如圖4所示物料輸送輔助單元的定位擋板呈梳狀，擋板梳齒可插入到翻箱推料 機推板的凹槽中。 如圖5、圖6所示剝片單元由插刀(3-3)、動力裝置、擋料板(3_6)組成。插刀由 同軸的可旋轉刀齒和固定刀齒組成，可旋轉刀齒和固定刀齒交叉排列；動力裝置包括與切 刀連接的升降氣缸(3-2)和翻轉氣缸(3-1)，以及與擋料板連接的驅動電機(3-4)和開閉氣 缸(3-5)。 如圖7所示回潮鬆散單元由熱風系統、煙塊預熱網帶(4-1)、物料輸送振槽(4-3) 和滾筒鬆散系統(4-4)組成，其中煙塊預熱網帶通過物料輸送振槽與滾筒鬆散系統連接； 熱風系統由蒸汽換熱器(4-6)、風機(4-5)和熱風循環管道(4-2)組成，與蒸汽換熱器出口 連接的熱風循環管道熱風出口垂直於煙塊預熱網帶，位於煙塊預熱網帶上方的熱風循環管 道與滾筒鬆散系統進料口處連通，位於滾筒鬆散系統出料口的熱風循環管道與風機、蒸汽 換熱器依次連接。 基於本發明的一套鬆散回潮設備的煙片低強度鬆散回潮處理工藝包括開箱、剝片 和回潮鬆散三個工序，具體步驟如下 1、開箱輸送使用翻箱推料單元中的翻箱機構將來料煙箱(每箱200Kg)以長度方 向為水平轉軸，翻轉90。後，放置在輸送帶上，使煙箱的開口方向與輸送帶輸送方向平行； 然後打開煙箱，用推料機構將煙塊從煙箱中推出，當煙塊推出煙箱後，推料機構的推板退回 到原來的位置；繼續翻轉下一個煙箱；去掉外包裝箱的煙塊由物料輸送皮帶輸送到剝片單 元進行剝片。
為了防止煙塊在離開翻箱推料機和輸送過程中發生散落，當翻箱推料單元的推板 將煙塊推出後，一個定位擋板的梳齒插入到推板的凹槽中，輔助物料向前輸送，推板則退回 到原來的位置；為了保持物料輸送的連續性，當一個定位擋板輔助輸送一塊物料時，另一塊 定位擋板輔助下一塊物料輸送，兩塊擋板可交替運行。 對於一個批次的物料，為了防止頭尾物料在輸送過程散落，採用頭尾擋板輔助物 料輸送，當一個批次的第一個煙塊推出後，物料輸送輔助裝置的頭尾擋板擋在煙塊的前方， 並隨著物料一起向前移動到剝片單元的插刀位置，然後頭尾擋板向上升起，離開物料；當該 批次的最後一個煙塊推出後，頭尾擋板則移動到煙塊的後方，輔助物料輸送到剝片單元。
2、剝片當煙塊輸送到剝片單元的插刀位置時，插刀在升降氣缸的作用下向上升 起；擋料板在驅動電機的驅動下擋在煙塊前部，防止物料在剝片過程中散落；當煙塊和擋 料板一起移動一定距離(依據剝片厚度設定，剝片厚度為35mm 90mm)後，剝片插刀在升 降氣缸的作用下沿著垂直於煙塊的壓層方向插入到煙塊中，煙塊前部的擋料板在開閉氣 缸的作用下向一側打開，同時插刀的可旋轉刀齒在翻轉氣缸作用下向前轉動，將煙片剝離 (剝下來的煙塊重量約為10Kg 25Kg)，滑落到與回潮鬆散機連接的輸送皮帶上，輸送到回 潮鬆散工序。 3、回潮鬆散剝下來的煙塊輸送到回潮鬆散單元後，分兩段對煙塊進行鬆散回潮。 首先是將煙塊輸送到煙塊預熱網帶，通過熱風系統對煙塊進行預熱，該段熱風進風溫度為 80 120°C (根據菸葉品質、來料水分和溫度設定)，溼度100%，使預熱後的煙塊表面溫度 達到45 55t:，含水率增加1% 2%，達到13% 15% ;經過預熱後的煙塊被輸送到回 潮鬆散單元的滾筒鬆散系統進行鬆散和回潮，該段迴風溫度為45 55°C ，溼度為100% ，使 得回潮鬆散後的煙片溫度達到45 50°C ，含水率達到17 20% ± 1 % ，完成煙片鬆散回潮 的工藝任務。
權利要求
一種煙片低強度鬆散回潮處理工藝，其特徵在於包括開箱輸送、剝片、回潮鬆散工序，各工序具體步驟如下a、開箱輸送將來料煙箱以長度方向為水平轉軸，翻轉90°後，放置在輸送帶上，使煙箱的開口方向與輸送帶輸送方向平行，然後打開煙箱，從煙箱中推出煙塊，由輸送帶將煙塊輸送到剝片機；b、剝片採用剝片機沿著垂直於煙塊的壓層方向進行剝片，剝片厚度在35mm～90mm可調，剝下來的煙塊重量約為10Kg～25Kg；c、回潮鬆散採用回潮鬆散機對剝下來的煙塊進行回潮鬆散，其中回潮鬆散分為兩段，第一段為煙塊預熱段，該段熱風進風溫度為80～120℃，溼度100％，使預熱後的煙塊表面溫度達到45～55℃，含水率增加1％～2％，達到13％～15％；第二段為煙塊回潮鬆散段，該段迴風溫度為45～55℃，溼度為100％，使得回潮鬆散後的煙片溫度達到45～50℃，含水率達到17～20％±1％，完成煙片鬆散回潮的工藝任務。
2. —種煙片低強度鬆散回潮處理設備，其特徵在於該設備包括依次排列的翻箱推料單元、物料輸送輔助單元、剝片單元和回潮鬆散單元，各單元之間通過物料輸送機構相連接。
3. 根據權利要求2所述的煙片低強度鬆散回潮處理設備，其特徵在於翻箱推料單元由翻箱機構和推料機構組成，翻箱機構包括支架和通過轉軸設置在支架上的可固定和翻轉煙箱的吸盤和轉臂，且轉軸可在支架上旋轉和升降；推料機構由推料氣缸、推臂和推板組成，推料機構固定在翻箱機構的支架上。
4. 根據權利要求3所述的煙片低強度鬆散回潮處理設備，其特徵在於所述的推料機構的推板在與物料的接觸面分布有豎直平行排列的凹槽。
5. 根據權利要求2所述的煙片低強度鬆散回潮處理設備，其特徵在於所述的物料輸送輔助單元包括一個頭尾擋板、兩個定位擋板、導軌、升降氣缸和驅動機構，兩個定位擋板呈上下分布分別安裝在上、下導軌上，頭尾擋板安裝在下導軌上，在每個擋板上方均安裝有升降氣缸和驅動機構，頭尾擋板和兩定位擋板均可在驅動機構的作用下沿著各自導軌運動。
6. 根據權利要求5所述的煙片低強度鬆散回潮處理設備，其特徵在於所述的定位擋板呈梳狀，擋板梳齒可插入到翻箱推料機推板的凹槽中。
7. 根據權利要求2所述的煙片低強度鬆散回潮處理設備，其特徵在於所述的剝片單元由插刀、動力裝置、擋料板組成，插刀由同軸的可旋轉刀齒和固定刀齒組成，可旋轉刀齒和固定刀齒交叉排列；動力裝置包括與插刀連接的升降氣缸和翻轉氣缸，以及與擋料板連接的驅動電機和開閉氣缸。
8. 根據權利要求2所述的煙片低強度鬆散回潮處理設備，其特徵在於所述的回潮鬆散單元由熱風系統、煙塊預熱網帶、物料輸送振槽和滾筒鬆散系統組成，其中煙塊預熱網帶通過物料輸送振槽與滾筒鬆散系統連接；熱風系統由蒸汽換熱器、風機和熱風循環管道組成，與蒸汽換熱器出口連接的熱風循環管道熱風出口垂直於煙塊預熱網帶，位於煙塊預熱網帶上方的熱風循環管道與滾筒鬆散系統進料口處連通，位於滾筒鬆散系統出料口的熱風循環管道與風機、蒸汽換熱器依次連接。
全文摘要
一種煙片低強度鬆散回潮處理工藝與設備，其處理工藝包括開箱輸送、剝片、回潮鬆散工序；其處理設備包括依次排列的翻箱推料單元、物料輸送輔助單元、剝片單元和回潮鬆散單元，各單元之間通過物料輸送機構相連接。本發明優點是能同時滿足低強度鬆散回潮處理條件下的煙片鬆散率高、造碎低的菸葉加工工藝要求。可以在鬆散回潮機出口菸葉溫度為50℃條件下，使菸葉鬆散率達到99％以上；從而降低了鬆散回潮過程中的造碎，整個鬆散回潮工藝過程中的煙片大中片率降低不超過4％，碎片率增大不超過0.4％。
文檔編號A24B3/00GK101697837SQ20091017269
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月25日 優先權日2009年11月25日
發明者喬學義, 姚光明, 孟慶華, 席年生, 張大波, 張彩雲, 徐大勇, 王兵, 申玉軍 申請人:中國菸草總公司鄭州菸草研究院