一种柔性风选装置及柔性风选方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202310341238.X | 申请日 | 2023-04-03 | 公开(公告)号 | CN116329087A | 公开(公告)日 | 2023-06-27 |
| 申请人 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院; 北京紫东科技有限公司; | 发明人 | 王兵; 张中强; 赵云龙; 韩顺起; 袁东伟; 冯露露; 王乐; 李斌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 烟草 加工技术领域，具体涉及一种柔性 风 选装置及柔性风选方法。所述柔性风选装置包括：主壳体(1)、进料管道(2)、落料管道(3)、出料管道(4)、滑动气孔 挡板 (6)、抽风机(7)；所述主壳体(1) 侧壁 设有第二进气口(8)和滑动气孔挡板(6)，且所述滑动气孔挡板(6)用于调节所述第二进气口(8)的进气面积。一般 流化床 风选装置侧壁处风速较低，整个主壳体(1)内气流不均匀性，分离效果较差。本 申请 在所述主壳体(1)侧壁设有第二进气口(8)，增加了整个主壳体(1)内气流的均匀性，提高了分离效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种柔性风选装置，其特征在于，所述柔性风选装置包括：主壳体(1)、进料管道(2)、落料管道(3)、出料管道(4)、抽风机(7)； |
||||||
| 说明书全文 | 一种柔性风选装置及柔性风选方法技术领域背景技术[0002] 在烟草加工过程中，经过打叶复烤叶梗分离后的成品片烟中仍然存在一定比例的含梗片烟，这些烟梗在后续的制丝环节中会形成成品烟丝中的梗签，而烟丝含梗签率对卷烟产品的卷制质量、燃烧过程及其感官质量均有重要影响。 [0003] 实际生产中在多个环节均需要进行梗签剔除操作，以便提高卷烟烟丝中纯净度。为将烟丝与烟梗分离，卷烟制造过程中叶丝干燥后及卷接机流化除杂吸丝系统中均安装梗签剔除装置。其中，卷接机梗签剔除装置受设备空间及作业效率限制，存在剔除强度过大和过小导致的烟丝消耗和烟支质量下降问题。 [0004] 目前，叶丝干燥后梗签剔除主要通过以下几种技术与方法实现，一是采用多级风选装置(张楚安等“从烟丝中剔除梗签的多级风选装置”ZL200810047248.8)，将悬浮速度较大的梗签分多次地从烟丝中分离。二是采用振动输送与多槽式中心射流相结合的方式进行摊薄并风分(如，HAUNI公司VAS)，进而剔除梗签。前两种方法均基于风力悬浮的原理，前者烟丝与梗签及杂物分离不够充分，且加工强度较高，水分散失多、造碎大；后者可实现较低加工强度，但易出现内外处理不均匀情况，且梗签与杂物易夹带在烟丝中。第三种是针对卷烟机剔除梗签物的方法，主要是通过之字形管道形成的气流速度的不均匀性在快速提升管中将梗签中烟丝快速分离，梗签通过之字形管道下落至集料系统，烟丝通过快速提升管运行至回收料仓中(专利公开号：CN105414025A)。不论是梗签含丝还是烟丝中含有梗签物质，其分离过程不仅需要利用被分离物的物性差异进行合理区分，另外分离过程需要一定的处理时间。所以目前应用于卷烟机剔除梗签物的梗签和烟丝分离过程的快速提升管技术，存在处理时间不充分的特点，所以造成梗签和烟丝分离不充分的问题。 [0005] 专利号ZL201110168642.9(名称“测定卷烟机剔除梗签物中含烟丝量的仪器”)记载了通过该仪器可检测剔除梗签物中的烟丝含量，对卷烟机的参数进行调整，控制适宜的梗签剔除率。但该仪器仅适用于小批量梗签物中烟丝量的间歇检测，而不适用于大批量卷烟剔除梗签物中梗签与烟丝的连续性分离，更无法在制丝生产线对大批量、连续性物料进行有效处理。专利公告号CN212493945U中风选装置的流化风由两路控制，发明人发现：其中侧路进风容易造成管路中气流分布不均，风速不易控制等缺点。 [0006] 为了解决以上问题，提出本发明。 发明内容[0007] 该装置适用于干燥、风分后和卷烟机机台剔除梗签物的烟丝与梗签的分离。 [0008] 本发明第一方面提供一种柔性风选装置，所述柔性风选装置包括：主壳体1、进料管道2、落料管道3、出料管道4、抽风机7； [0009] 其中，所述进料管道2位于所述主壳体1的侧上方； [0010] 所述落料管道3位于所述主壳体1底部且将所述主壳体1内部空间与外界连通； [0011] 所述出料管道4位于所述主壳体1顶部且将所述主壳体1内部空间与外界连通； [0012] 所述主壳体1两个相对的侧壁都设有可调进气面积的侧壁进气口； [0013] 所述抽风机7与所述出料管道4连通； [0014] 所述柔性风选装置还包括：从所述落料管道3进入所述主壳体1的第一进风通道9。 [0015] 优选地，所述可调进气面积的侧壁进气口为在主壳体1两个相对的侧壁上贯穿的通孔，所述通孔作为第二进气口8，所述主壳体1两个相对的侧壁上还都设有滑动气孔挡板6，且所述滑动气孔挡板6用于调节所述第二进气口8的进气面积； [0016] 优选地，所述主壳体1的上下两部分通过彼此间隔开的两个法兰连接，所述两个法兰之间的轴向空间形成所述可调进气面积的侧壁进气口。 [0017] 优选地，所述主壳体1底端设置有风料隔板10，所述风料隔板10上设置有通孔，用于向所述主壳体1内进气。 [0018] 从所述风料隔板10和所述第二进气口8进气的通道合并叫做第二进风通道5。 [0019] 优选地，所述风料隔板10在朝向所述主壳体1的顶部的方向上与所述主壳体1的内壁形成的夹角为钝角。 [0020] 优选地，所述进料管道2在朝向所述主壳体1的顶部的方向上，与所述主壳体1的外壁形成的夹角为锐角。 [0021] 优选地，所述出料管道4呈“L”型，其拐角为直角或圆角。 [0022] 优选地，所述出料管道4连通到旋风分离器11，所述旋风分离器11连通到所述抽风机7。 [0023] 优选地，所述主壳体1顶部设置有滤网13以防止固体从所述出料管道4排出，所述主壳体1侧上方设置溢流出料管道14，所述溢流出料管道14中设置气锁阀12，所述溢流出料管道14在朝向所述主壳体1的顶部的方向上，与所述主壳体1的外壁形成的夹角为钝角。 [0024] 优选地，所述落料管道3管道内壁面设置多个凸起15。 [0025] 优选地，所述主壳体1的内壁面设置有至少一个变径构件16。 [0026] 优选地，所述主壳体1的内设置有搅拌装置17。 [0027] 本发明第二方面提供一种柔性风选方法，其使用第一方面任一项所述的柔性风选装置进行，将含有梗签和烟丝的物料从所述进料管道2输入所述主壳体1内，在抽风机7的作用下，所述物料中的梗签和烟丝因带出速度不同而分离，所述物料中的烟丝从所述出料管道4排出，所述物料中的梗签从所述落料管道3排出。 [0028] 优选地，根据物料特性调节滑动气孔挡板6和抽风机7参数，以实现所述物料中的梗签和烟丝因带出速度不同而分离。 [0029] 相对于现有技术，本发明具有以下有益效果： [0030] 1、该装置利用梗签与烟丝流态化特征和全混流反应器的基本原理，主壳体1主床层中表观气速略大于来料中烟丝的带出速度，小于来料中梗签的带出速度烟丝带出速度为2‑3m/s和梗签带出速度为3‑5m/s。此时落料管道3的气速要远大于烟丝的带出速度，略小于来料中梗签的带出速度，由于控制了主壳体1主床内的气体速度，因此全混流反应器的流化床主床层处于鼓泡流态化状态，烟丝和梗签有足够的停留时间使两者充分分离。 [0031] 一般流化床风选装置侧壁处风速较低，整个主壳体1内气流不均匀性，分离效果较差。本申请在所述主壳体1两个相对的侧壁都设有可调进气面积的侧壁进气口，增加了整个主壳体1内气流的均匀性，提高了分离效果。 [0032] 2、优选的技术方案中，所述可调进气面积的侧壁进气口为在主壳体1两个相对的侧壁上贯穿的通孔，所述通孔作为第二进气口8，所述主壳体1两个相对的侧壁上还都设有滑动气孔挡板6，且所述滑动气孔挡板6用于调节所述第二进气口8的进气面积。所述主壳体1底端设置有风料隔板10，所述风料隔板10上设置有通孔，用于向所述主壳体1内进气。从所述风料隔板10和所述第二进气口8进气的通道合并叫做第二进风通道5。 [0033] 由于第一进风通道9和第二进风通道5的进气依靠上方的抽风机7共同控制。只需滑动所述滑动气孔挡板10就可以调节第一进风通道9和第二进风通道5的进气量与两者的进气比例，以适应性分离不同参数的烟丝原料。调节方式更方便。 [0034] 而专利号CN212493945U中，主风道和侧方风道分别由不同的风机和气体流量控制器控制，因此若需要调节主风道和侧方风道的进气量与进气比例，需要同时调节两个气体流量控制器，且还要避免同比例调节后，两者的进气比例不变的情况，调节方式更繁琐。 [0035] 3、优选的技术方案中，所述主壳体1的上下两部分通过彼此间隔开的两个法兰连接，所述两个法兰之间的轴向空间形成所述可调进气面积的侧壁进气口。相比设置第二进气口8的方案，这种做工简单，零件更换方便，不用担心侧壁进气口的堵塞。 [0036] 4、优选的技术方案中，流化床主壳体1中可以设计一定的机械或非机械搅拌构件来改善流化床的流化状态。例如在所述落料管道3管道内壁面设置多个凸起14，所述主壳体1的内设置有搅拌装置17。 [0037] 5、优选的技术方案中，在主壳体1内床层上部设置变径构件对流化床的直径进行收缩，强化烟丝和梗签分离时的鼓泡特征和烟丝与梗签的分离效果。由于收口结构处表观气速更加大于烟丝带出速度，烟丝被带出并经旋风分离器分离，从而实现烟丝与梗签的有效分离。该过程同样可以实现梗签或其他重质杂物的有效剔除，提高了效率且降低该环节强度。附图说明 [0038] 图1为第一种实施方式柔性风选装置结构示意图。 [0039] 图2为第二种实施方式柔性风选装置结构示意图。 [0040] 图3为第三种实施方式柔性风选装置结构示意图。 [0041] 图4为第四种实施方式柔性风选装置结构示意图。 [0042] 图5为第五种实施方式柔性风选装置结构示意图。 [0043] 图6为第六种实施方式柔性风选装置结构示意图。 [0044] 附图标记列表： [0045] 1、主壳体，2、进料管道，3、落料管道，4、出料管道，5、第二进风通道，6、滑动气孔挡板，7、抽风机，8、第二进气口，9、第一进风通道，10、风料隔板，11、旋风分离器，12、气锁阀，13、滤网，14、溢流出料管道，15、凸起，16、变径构件，17、搅拌装置，18、烟丝回收装置，19、便签回收装置，20、法兰，21、周向进气口。 具体实施方式[0046] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。 [0047] 本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。 [0048] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。 [0049] 在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0050] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0051] 本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。 [0052] 实施例1 [0053] 图1为第一种实施方式柔性风选装置结构示意图。图中虚线箭头为气流方向，实线箭头为物料方向。 [0054] 一种新型柔性风选装置，其基本结构包括：流化床主体及附属装置。 [0055] 流化床主体包括：主壳体1、进料管道2、落料管道3、出料管道4、风料隔板10和滑动气孔挡板6。 [0056] 附属装置包括：抽风机7、旋风分离器11、气体流量控制器、烟丝回收装置19和梗签回收装置19。 [0058] 所述落料管道3和出料管道4并通过主壳体1壁与主壳体1外部空间连通。 [0059] 出料管道4呈“L”型，其拐角为直角或圆角。落料管道4与主壳体1同轴，且连通到主壳体1内空间的下半部。 [0060] 所述风料隔板10为一设置于落料管道4外壁和主壳体1内壁之间的刚性连续部件，其轴向截面延伸线朝向主壳体1壳顶方向间的夹角(图1中角β)不大于180°，优选为钝角。风料隔板10上设置多个规则或不规则排列的通孔，且通孔轴线与主壳体1轴线平行的通孔。所述风料隔板10连接到主壳体1内空间的下半部。风料隔板10在主壳体1下方形成锥状结构，以方便物料的下落。 [0061] 在风料隔板10上端、主壳体1两侧壁下半部开若干第二进气口8。第二进气口8目的为平衡主壳体1内和由落料管道4处的第一进风通道9进入的气体流量。 [0062] 从所述风料隔板10和所述第二进气口8进气的通道合并叫做第二进风通道5。 [0063] 第二进风通道5和第一进风通道9两者的流量大小可由第二进气口8外侧附加的滑动气孔挡板6调节。 [0064] 所述出料管道4“L”型第一端部连接于主壳体1壁并延伸至主壳体1外，“L”型第一端部与落料管道3同轴，并与主壳体1中心轴重合。 [0065] 所述旋风分离器11与出料管道3“L”型第二端部相连接。所述抽风机7与旋风分离器11相连接，其抽气量可调。所述烟丝回收装置18设置于旋风分离器11下方。所述梗签回收装置19设置于落料管道3下方。 [0066] 工作时，通过调节抽风机7的抽气量和滑动气孔挡板10的位置调节主壳体1内和由落料管道3进入的气体流量，使用该装置达到的最佳效果是：利用所需分离的物料中烟丝和梗签带出速度不同烟丝带出速度为2‑3m/s和梗签带出速度为3‑5m/s，烟丝通过出料管道4、旋风分离器11进入烟丝回收装置18，梗签通过落料管道3进入梗签回收装置19。 [0067] 第二种实施方式如图2所示，将烟丝上部出料方式改为侧口溢流出料方式，主壳体1内与出料管道4连通的上部气体出口处增加滤网13，溢流出料管14中增加气锁阀12。气锁阀12的作用是封闭气道，以实现出料不出气的目的。所述溢流出料管道14在朝向所述主壳体1的顶部的方向上，与所述主壳体1的外壁形成的夹角(图2中角γ)为钝角。由于在溢流出料管14处与外界没有气体交换，溢流出料管14处的烟丝和气体已经分离，因此第二种实施方式中不用加旋风分离器11。效果是：进一步降低主壳体1内的气体速度，延长烟丝和梗签在床内的停留时间，提升烟丝和梗签的分离效果。 [0068] 第三种实施方式如图3所示，在落料管道3内壁面设置多个规则或不规则排列的凸起15。效果是：对进入的气流增加扰动，减缓梗签下落速度，提升烟丝与梗签的分离效果。 [0069] 第四种实施方式如图4所示。在主壳体1内壁面上设置变径构件，所述变径构件为轮廓规则或不规则的环状凸台。效果是：强化物料的流化状态，更利于烟丝与梗签的离散。 [0070] 第五种实施方式如图5所示，在主壳体1内空间中设置机械搅拌装置17。效果是：强化物料的流化状态，更利于烟丝与梗签的离散。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈