本申請屬于煙草制備技術(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進行烘絲脫水，但在需要大量脫水的重加工工序時，則需采用氣流式烘絲機進行處理。氣流式烘絲機采用高溫空氣對煙絲、梗絲進行瞬間脫水，同時利用高溫空氣對煙絲、梗絲進行定型，以便獲得燃燒性能較為優(yōu)良的煙絲或梗絲原料。但實際生產(chǎn)過程中，采用氣流式烘絲機烘絲處理時，由于高溫空氣的熱慣性，實際調(diào)節(jié)空氣溫度時常具有很大的滯后性，使得待處理煙絲或梗絲無法及時受到適當?shù)母邷乜諝夂娓商幚?。生產(chǎn)經(jīng)驗表明，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，常常導致料頭水分沖高，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）波動較大，從而影響最終煙支質(zhì)量的穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請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，及對烘絲工藝適當改進，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和氣流烘絲機，其中輸送帶上設有檢測光電管和水分檢測儀，依據(jù)檢測光電管和水分檢測儀所獲得數(shù)據(jù)反饋控制氣流烘絲機，即，分別與檢測光電管和水分檢測儀連接的控制系統(tǒng)依據(jù)所得檢測數(shù)據(jù)控制調(diào)節(jié)氣流烘絲機的運行狀態(tài)。

具體而言，回潮機型號為WQ35，氣流烘絲機型號為SH93，檢測光電管設在輸送帶進口端，水分檢測儀設在距離進口端1.5米處，以避免回潮機出口處含水率較高的熱空氣影響檢測精度。

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)準備階段，回潮機和氣流烘絲機進行預熱，回潮機預熱完成后（回潮機達到生產(chǎn)狀態(tài)需預熱至65℃左右），等待進料和加水操作；氣流烘絲機預熱完成后（烘絲機達到生產(chǎn)溫度需預熱至160℃左右），模擬水開始加入，進入生產(chǎn)待料狀態(tài)；

（2）回潮機生產(chǎn)過程控制，當回潮機檢測到生產(chǎn)原料進入后（回潮機前通常設置有電子秤，以對原料進行稱重，從而對回潮機所加水量進行控制），判定為已經(jīng)開始投料，此時即開始進行料頭控制，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)進行梯度加水，使加水量得以緩慢增加，防止回潮機出口料頭水分沖高；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)程序進行控制（即，根據(jù)正常的進出口水分設定和物料流量進行PID控制）；

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

（3）氣流烘絲機生產(chǎn)過程控制，生產(chǎn)原料經(jīng)步驟（2）中回潮機加水后，進入輸送帶上，當輸送帶上的檢測光電管檢測到物料到達，并且水分檢測儀檢測水分變化達到5個變化值時，（無論生產(chǎn)原料在輸送帶上的位置），即判定為料頭已到達氣流烘絲機，此時即調(diào)控氣流烘絲機從生產(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定值的50%，延時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入氣流烘絲機的干燥管時，干燥系統(tǒng)過于干燥，從而造成出口料頭水分過低；

同時（即減少模擬水加水量的同時），調(diào)節(jié)冷熱風配比風門（該風門主要用以調(diào)節(jié)冷風和熱風的百分比，從而調(diào)節(jié)烘干氣流溫度）開度為預熱時的30%，延時20秒后再關(guān)閉冷熱風配比風門；此操作主要是適當減少干燥系統(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，氣流烘絲機轉(zhuǎn)入正常（負反饋）控制模式，通過冷熱風配比風門的開度來調(diào)節(jié)氣流烘絲機內(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)：烘絲機出口微小的水分變化在±0.1之內(nèi)PID不進行調(diào)節(jié)），避免干燥溫度的過度調(diào)節(jié)，從而引起水分波動情況發(fā)生。

需要解釋的是，正常生產(chǎn)過程中，氣流烘絲機在預熱階段干燥熱風溫度是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，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生產(chǎn)溫度進行調(diào)節(jié)（通過調(diào)節(jié)冷熱風配比風門的開度來實現(xiàn)），而在料尾階段常需將冷熱風配比風門開到最大，以適當降低生產(chǎn)溫度，避免在料尾煙絲減少的情況下造成煙絲水分較?。ǜ晌铂F(xiàn)象）。

本申請的主要技術(shù)原理是：WQ35回潮機主要是對煙絲或梗絲等煙草原料進行加水作業(yè)，本申請通過對加水作業(yè)過程的源頭控制，避免進入后續(xù)SH93氣流烘絲機時料頭水分含量過高；而通過對氣流烘絲機烘干程序的適當改進，避開氣流式烘絲機加熱時料頭不能及時反饋控制的缺陷，較好利用了烘干氣流的熱慣性，實現(xiàn)對料頭的充分加熱和脫水，減少烘絲時煙草原料質(zhì)量波動性，

總體而言，本申請通過對回潮機和氣流烘絲機的聯(lián)合調(diào)節(jié)，通過對料頭采用階梯加水方式和在烘干初期適當改進烘干氣流溫度方式，減少烘干系統(tǒng)的波動性和滯后性，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。由于改造相對簡單，質(zhì)量效果較為穩(wěn)定，因而具有較好的實用性和推廣應用性。

附圖說明

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

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本申請做進一步解釋說明。

實施例1

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

實施例2

利用實施例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)準備階段，回潮機和氣流烘絲機進行預熱，回潮機達到生產(chǎn)所需溫度65℃（需要解釋的是，依據(jù)機器型號、生產(chǎn)原料不同，生產(chǎn)所需溫度也有所差別）后，等待進料和進行加水操作；氣流烘絲機預熱完成后，達到預定生產(chǎn)溫度160℃時，模擬水開始加入（模擬水流量200Kg/h），進入生產(chǎn)待料狀態(tài)。

（2）回潮機生產(chǎn)過程控制，當回潮機檢測到生產(chǎn)原料進入后（回潮機前通常設置有電子秤，以對原料進行稱重，從而對回潮機所加水量進行控制），判定為已經(jīng)開始投料，此時即開始進行料頭控制，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)進行梯度加水，使加水量得以緩慢增加，防止回潮機出口料頭水分沖高；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)程序進行控制（即，根據(jù)正常的進出口水分設定和物料流量進行PID控制）；

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

（3）氣流烘絲機生產(chǎn)過程控制，生產(chǎn)原料經(jīng)步驟（2）中回潮機加水后（針對不同生產(chǎn)原料，例如煙梗，有時也涉及加料過程，但總體而言，主要仍然增加原料中水分含量），進入輸送帶上，當輸送帶上的檢測光電管檢測到物料達到，并且水分檢測儀根據(jù)原始水分含量判定水分變化達到5個變化值時（例如，當檢測水分儀初始檢測值為13%時，在煙草原料經(jīng)回潮進入輸送帶后，水分檢測儀檢測數(shù)值會發(fā)生變化，當變化值達到18%及以上時，即為水分變化達到5個變化值），無論生產(chǎn)原料在輸送帶上的位置，即判定為料頭已到達氣流烘絲機，此時即調(diào)控氣流烘絲機從生產(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定值的50%（即，模擬水流量調(diào)節(jié)為100 Kg/ h），延時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中干燥系統(tǒng)的環(huán)境濕度變化，避免輸送帶上的料頭進入氣流烘絲機的干燥管時，干燥系統(tǒng)過于干燥，從而造成出口料頭水分過低；

同時（即減少模擬水加水量的同時），調(diào)節(jié)冷熱風配比風門開度為預熱時的30%（相較預熱溫度160℃下降約1℃~2℃），延時20秒后再關(guān)閉冷熱風配比風門；此操作主要是通過適當調(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，氣流烘絲機轉(zhuǎn)入正常（負反饋）控制模式，通過冷熱風配比風門開度來調(diào)節(jié)氣流烘絲機內(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：烘絲機出口微小的水分變化在±0.1之內(nèi)PID不進行調(diào)節(jié)），以避免干燥溫度的過度調(diào)節(jié)，從而引起水分波動情況發(fā)生。

初步統(tǒng)計表明，改進前，氣流烘絲機出口處3~5分鐘內(nèi)，料頭水分可沖高3~4個水分；而采用上述改進后工藝，回潮機和氣流烘絲機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，相較于改進前，每個生產(chǎn)批次可減少不合格的水分沖高煙絲300Kg左右，而且氣流烘絲機料頭干頭（水分低于設定值2個水分）時間也可減少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。