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一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程 氧含量的方法及装置

阅读：515发布：2020-05-17

专利汇可以提供一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的方法及装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的方法及装置，其在传统滚筒的新鲜风风量控制装置前增加一个氧氮分离系统，该系统可保证进入干燥滚筒内的气体氧含量可调；在滚筒烟丝入口和烟丝出口各增加一个烟丝喂料气锁装置，避免由于环境空气从滚筒出入口的渗入而影响滚筒内部氧含量；在滚筒热风排潮管路增加一个氧含量检测装置，实时检测排潮热风中的氧含量；增设一个PID控制单元，该PID控制单元可根据排潮热风氧含量的检测结果，通过与设定的排潮热风氧含量控制目标值进行比较运算自动调节氧氮分离系统，控制进入滚筒内热风的氧含量，最终实现排潮热风氧含量控制精度及稳定性。，下面是一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的方法及装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的方法，其特征在于：该方法是由一控制排潮热风氧含量的PID控制单元根据在滚筒热风排潮管路测得的排潮热风氧含量，与设定的排潮热风氧含量控制目标值进行比较运算，通过控制一氧氮分离系统，实现自动调节进入滚筒内热风的氧含量。
2.一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的装置，其特征在于：该装置是于新鲜风风量控制装置前增加一氧氮分离系统，在滚筒热风排潮管路上增加一氧含量检测装置；该氧含量检测装置连接一PID控制单元，该PID控制单元同时连接氧氮分离系统。
3.如权利要求2所述的一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的装置，其特征在于：在滚筒的烟丝入口和烟丝出口各增加有一气锁装置。

说明书全文

一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及烟草行业生产工艺及其设备，特别是指烟草加工过程中一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的方法及装置。

背景技术

[0002] 烟丝干燥工序是卷烟制丝生产过程中的关键工序之一。在该工序中，通过筒壁传导传热和热风对流传热两种方式使烟丝受热升温同时丧失水分，实现烟丝松散、卷曲和增加烟丝填充能力的目的；同时烟丝经过受热升温，使烟丝产生一定的化学反应，改善烟丝的口味和吸食品质。滚筒装置有处理量大、操作灵活、费用相对低廉等优势，成为烟草制丝过程物料干燥的主要方式。

[0003] 为使烟丝快速受热升温后降低水分，传统滚筒类烟丝干燥装置的筒壁温度与干燥热风温度往往大于100℃。相关研究表明，烟丝在受热升温和丧失水分的同时，会发生一系列影响烟丝香味化学成分变化的复杂的化学反应，如美拉德反应等。研究结果表明，由于烟丝化学成份中含有有机和无机化学物质，在一定的温度和反应时间条件下，烟丝干燥过程中的氧含量大小对烟丝干燥后产生的化学成份具有较大影响，而反应产生不同的化学成份对卷烟口味和吸食品质具有重大影响。因此，为稳定并改善卷烟产品的感官质量，控制烟丝干燥过程中的氧含量尤为重要。

[0004] 如图3所示，传统滚筒类烟丝干燥装置的工艺热风采用环境中的新鲜空气经过热交换器作用而成。该滚筒类烟丝干燥装置于滚筒5的工艺热风引入管路上设置有新鲜风风量控制装置1和热风温度控制装置2，滚筒5的烟丝入口3和烟丝出口4均为敞开式，由于烟丝干燥过程滚筒5内会产生一定负压，环境空气通过烟丝入口3和烟丝出口4进入滚筒5内与工艺热风混合后作用于烟丝。因此而言，传统的滚筒类烟丝干燥设备无法对烟丝干燥过程氧含量进行控制，实际生产过程中无法根据不同烟丝来料质量特性设置不同的干燥氧含量条件，提升干燥后烟丝的口味和吸食品质。

发明内容

[0005] 针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的方法及装置。该方法和装置可实现烟丝滚筒干燥过程氧含量的精确和稳定控制，从而稳定并提高干燥后烟丝的口味和吸食品质。

[0006] 为实现上述目的，本发明技术方案为：

[0007] 一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的方法，该方法是由一控制排潮热风氧含量的PID控制单元根据在滚筒热风排潮管路测得的排潮热风氧含量，与设定的排潮热风氧含量控制目标值进行比较运算，通过控制一氧氮分离系统，实现自动调节进入滚筒内热风的氧含量。

[0008] 一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的装置，其是于新鲜风风量控制装置前增加一氧氮分离系统，在滚筒热风排潮管路上增加一氧含量检测装置；该氧含量检测装置连接一PID控制单元，该PID控制单元同时连接氧氮分离系统。

[0009] 进一步的，在滚筒的烟丝入口和烟丝出口各增加有一气锁装置。

[0010] 上述技术方案的有益之处在于：

[0011] 与传统滚筒类烟丝干燥方法及其装置相比，本发明是在滚筒的新鲜风风量控制装置前增加一个氧氮分离系统，可保证进入干燥滚筒内的气体氧含量可调；在滚筒烟丝入口和烟丝出口各增加的气锁，避免由于环境空气从滚筒出入口的渗入而影响滚筒内部氧含量；在滚筒热风排潮管路增加的氧含量检测装置，实时检测排潮热风中的氧含量；增设的排潮热风氧含量PID控制单元可自动调节氧氮分离系统，控制进入滚筒内热风的氧含量，最终实现排潮热风氧含量控制精度及稳定性。附图说明

[0012] 图1是本发明排潮热风氧含量的控制原理示意图；

[0013] 图2是本发明滚筒类烟丝干燥设备热风控制系统示意图；

[0014] 图3是传统滚筒类烟丝干燥设备热风控制系统示意图。

具体实施方式

[0015] 现结合附图和实施例说明本发明。

[0016] 如图1所示的一种用于控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的方法，该方法是由一控制排潮热风氧含量的PID控制单元根据在滚筒热风排潮管路测得的排潮热风氧含量，与设定的排潮热风氧含量控制目标值进行比较运算，通过控制一氧氮分离系统，实现自动调节进入滚筒内热风的氧含量。

[0017] 如图2所示的一种控制滚筒类烟丝干燥过程氧含量的装置，该装置于滚筒10的工艺热风引入管路上设置有新鲜风风量控制装置1和热风温度控制装置2，并在新鲜风风量控制装置1前增加一个氧氮分离系统5。该氧氮分离系统5可在常温下分离环境空气中的氧气和氮气，并且可自动调节分离得到的气体中的氧气含量，保证进入干燥滚筒10内的气体氧含量可调。

[0018] 本发明还在滚筒10的烟丝入口3和烟丝出口4各增加一个气锁装置8、9，避免由于环境空气从烟丝入口3和烟丝出口4渗入而影响滚筒内部氧含量。

[0019] 本发明在滚筒10的热风排潮管路上增加有一个氧含量检测装置7，实时检测排潮热风中的氧含量。该氧含量检测装置连接一的控制排潮热风氧含量的PID控制单元6，该PID控制单元6同时连接氧氮分离系统5。该PID控制单元6可根据氧含量检测装置7测得的排潮热风氧含量的检测结果，通过与设定的排潮热风氧含量控制目标值进行比较运算，根据比较运算结果自动调节氧氮分离系统5，控制进入滚筒10内热风的氧含量，最终实现排潮热风氧含量控制精度及稳定性。

[0020] 实施例一：

[0021] 取A牌号卷烟切丝后烟丝，按表1工艺参数分别进行滚筒干燥。

[0022] 表1 实施例一参数设置

[0023]参数名称参数1 参数2
热风温度，℃ 100 100
筒壁温度，℃ 130 130
新鲜风流量，kg/h 2900 2900
物料流量，kg/h 2000 2000
滚筒转速，r/min 12 12
新鲜风氧含量，% 不控制 3

[0024] 实施效果评价：组织专业卷烟评吸员，分别对参数1，参数2生产的烟丝进行感官评价。结果表明，参数2生产的烟丝较参数1生产的烟丝香气量多，杂气少，烟气刺激性减弱。实施效果表明烟丝干燥过程氧含量减少，有利于改善烟丝口感和吸食品质。

[0025] 实施例二：

[0026] 取B牌号卷烟切丝后烟丝，按表2工艺参数，在氧含量1%—5%的条件下分别进行滚筒干燥。

[0027] 表2 实施例二参数设置

[0028]参数名称参数1 参数2 参数3 参数4 参数5
热风温度，℃ 100 100 100 100 100
筒壁温度，℃ 130 130 130 130 130
新鲜风流量，kg/h 2900 2900 2900 2900 2900
物料流量，kg/h 2000 2000 2000 2000 2000
滚筒转速，r/min 12 12 12 12 12
新鲜风氧含量，% 1 2 3 4 5

[0029] 实施效果评价：组织专业卷烟评吸员，分别对5个参数生产的烟丝进行感官评价。结果表明，B牌号烟丝在参数2，即氧含量控制为2%的条件下进行干燥，烟丝的口感和吸食品质最好。因此，对B牌号卷烟进行生产，干燥过程氧含量应设置为2%。

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