CN101390653B - 烟梗膨胀制粒加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可实现连续化处理、有较好膨胀加工效果并可有效降低能耗的烟梗膨胀制粒加工方法及设备。所述烟梗膨胀制粒加工方法包括使用8-9bar过热蒸汽对烟梗加温、加压，然后释放压力，使烟梗膨胀；所述的烟梗膨胀制粒加工设备，包括进料装置、加压加温装置和膨胀处理装置，进料装置通过进料辅助装置与加压加温装置连接，所述进料辅助装置为一带有U型物料槽的回转球体的球型密封阀。与现有技术相比，本发明所述加工方法将过热蒸汽工作压力降低，降低了处理设备的密封性要求，企业在使用时无需另行配备高压锅炉；同时，连续进料也有利于烟梗物料处理效率的提高。本发明所述设备结构简单，在获得同等膨化处理质量的同时实现连续化生产，能够大幅度节约蒸汽能源，降低相应的生产处理成本。

Description

烟梗膨胀制粒加工设备 

技术领域

本发明涉及卷烟制造企业使用的烟草膨胀加工方法及设备，尤其涉及一种使用饱和或过热蒸汽进行烟梗膨胀制粒技术的加工方法和设备。 

背景技术

目前，烟草制造企业为了充分提高烟梗物料的利用率，多采用高压蒸汽对烟梗物料进行膨胀加工，以获得高膨胀度的烟梗。中国专利申请200510118934.6公开了一种制备粒状膨胀烟梗的ESS(Expanded Shredded Stem)工艺方法及其所采用的设备。其所述工艺处理步骤依次包括：烟梗预处理----烟梗打短，加热烘干；将上述预处理后烟梗置于200—350度过热蒸汽中一段时间，过热蒸汽压力至少10BAR；将过热蒸汽和烟梗快速释压；对释压后的蒸汽和烟梗进行气固分离；对分离后烟梗加湿回潮；粉碎或分切，并筛选膨后烟梗物料。其相应的膨胀烟梗设备包括两个过热蒸汽处理段，其中第一处理段与烟梗进料装置连接，并设置有蒸汽注入装置；第一处理段与第二处理段之间设置有控制第一处理段中的过热蒸汽与烟梗进入第二处理段的阀门；第二处理段内部设置有运送烟梗的螺旋运送装置。利用上述设备进行相应的烟梗膨胀工艺处理，可以获得较好的烟梗物料膨胀效果。 

但是，为了实现工艺步骤中至少10bar高压环境下的加压加温处理，该设备处理段必须能够承受最低压力10bar、温度200摄氏度的过热蒸汽。因此，其设备结构复杂，尤其是多处设置承压密封阀，这会带来更多的安全生产隐患。同时，目前国内卷烟厂常用锅炉也无法提供如此高压力的过热蒸汽，因此，在使用上述工艺时，卷烟厂还必须再另外配备高温高压锅炉为该膨胀加工设备供应蒸汽，这使得企业能耗大大增加，也不利于环保。 

此外，由于其设备须设置两个处理段，两个处理段之间设置密封阀，不能够实现烟梗物料的连续处理，这也极大地影响了设备处理效率。中国专利申请为解决这一技术问题，采用了一个处理段，并以蒸汽气锁为进料辅助装置，但其并不能充分保证包含高压过热蒸汽的物料处理段的密封性，无法实现更好的膨胀处理效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现连续化处理、有较好膨胀加工效果并可有效降低能耗的烟梗膨胀制粒加工方法。 

为此，本发明所述烟梗膨胀制粒加工方法依次包括以下步骤： 

1：对烟梗预处理； 

2、将上述预处理后烟梗通过进料辅助装置连续地置于过热蒸汽中时间保持20—150s，过热蒸汽温度可控制在200—350℃、压力控制在8-9.5bar； 

3：将过热蒸汽和烟梗快速释压，使烟梗膨胀； 

4、对释压后的蒸汽和烟梗进行气固分离； 

5：筛选物料，祛除碎沫； 

6：对分离筛选后的烟梗加湿回潮；加湿回潮后的烟梗物料含水率达到8—13％，温度降低到40--85℃。 

对加湿回潮后的烟梗可进行再粉碎或分切，并进行筛选。即对于颗粒较大的烟梗物料重新粉碎或分切，并经筛选祛除物料碎沫。 

上述步骤中所述的烟梗预处理，可以包括烟梗打短，加热烘干，筛选，定量控制等。 

因本发明所述方法将过热蒸汽压力降至8-9.5bar，这相应地降低了处理设备的密封性要求，企业在使用时也无需特别配备高压锅炉，节约了设备成本；同时，连续进料也有利于烟梗物料处理效率的提高。 

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种可实现上述烟梗膨胀制粒加工方法、结构简单的烟梗膨胀制粒加工设备。 

本发明所述的烟梗膨胀制粒加工设备，包括进料装置、加压加温装置和膨胀处理装置；进料装置通过进料辅助装置与加压加温装置连接，加压加温装置出口端与膨胀处理装置连接；加压加温装置连接有过热蒸汽管。 

所述进料辅助装包括球型密封阀阀体、回转球体、U型物料槽和驱动器；在球型密封阀阀体内设回转球体，设置在回转球体两端的转轴与驱动器连接，回转球体内固定安装一端开口且另一端封闭的U型物料槽；回转球体在驱动器的驱动下带着U型物料槽一起旋转；球型密封阀阀体上的进口端和出口端在回转球体旋转时可分别依次连通U型物料槽。 

当然，结构上也可以简单的理解为将球型密封阀阀体内的回转球体原有的贯通通道一 端封闭，直接将其设置为具有一端开口、一端封闭的物料槽的回转球体。由于工作介质为烟草，所以其密封应作特别处理。 

所述驱动器可为电动机或马达等可提供旋转动力的动力装置。为了保证足够的物料加工流量，应结合进料辅助装置的U型物料槽容积，确定适当的驱动器转速。所述加压加温装置包括垂直管、水平输送管、螺旋输送器，垂直管的进料口与进料辅助装置的出料口连接，垂直管的出料口与水平输送管的进料端相交贯通，水平输送管的出口连接膨胀处理装置，水平输送管内安装螺旋输送器。 

所述膨胀处理装置为文氏膨胀管。 

实际使用时，烟梗物料由进料装置送入进料辅助装置的进料端，即球型密封阀阀体上的进口端，落入回转球体中的U型物料槽内，随着回转球体向球型密封阀阀体出口端方向的旋转，烟梗物料被带到球型密封阀阀体出口端，即进料辅助装置的出口端，落入加压加温装置中。烟梗物料在包含有高压高温蒸汽的加压加温装置中被不断加温加压，并被输送至文氏膨胀管进口，经文氏膨胀管进行汽爆，完成烟梗物料膨胀处理。 

本发明所述的烟梗膨胀制粒加工设备具有以下优点： 

第一，采用装设了U型物料槽的球型密封阀作为进料辅助装置，因具有一般高压蒸汽球阀的结构而具有良好的高压密封作用，从而能有效防止加压加温装置中的高温高压蒸汽经进料装置向外泄漏；同时U型物料槽中的烟梗通过回转球体旋转，将烟梗从入口带到出口端，也得以将烟梗物料从常温常压的状态下，向高温高压状态中的加压加温装置中的连续输送，从而实现了连续化的烟梗在线膨胀加工处理，而无须另外装设旋转气锁、密封阀或预热蒸汽处理段。 

第二，经加压加温处理后的烟梗物料随后通过文氏膨胀管进行汽爆，实现快速降压而膨胀，可以有效保证烟梗膨化处理质量。 

第三，设备结构简单，在获得同等膨化处理质量的同时实现连续化生产，能够大幅度节约蒸汽能源，降低相应的生产处理成本。 

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明： 

图1是本发明所述烟梗加工方法流程示意图； 

图2是本发明所述烟梗加工设备结构示意图； 

图3是本发明所述烟梗加工设备的进料辅助装置结构示意图；

图4是本发明所述烟梗加工设备的加压加温装置结构示意图。 

图2、3及4中：1进料机构，2加压加温机构，3文氏膨胀管，4蒸汽入口，5出料口，6进料辅助机构，7垂直管，8水平输送管，9螺旋输送器，10转轴，11球型密封阀阀体，12回转球体，13U型物料槽，14驱动器。 

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的烟梗膨胀加工方法可包括以下步骤： 

1、烟梗预处理：通过风分、筛分及金属探测剔除，去除待处理烟梗中的杂质及过长的烟梗等，并经重量控制装置使除杂后的烟梗物料均量经进料辅助装置连续送入加温加压装置。 

2、加温加压处理：以过热蒸汽对烟梗加温加压，温度控制在200—330℃、压力控制在8-9bar，保持烟梗加温加压时间在20—150秒之间，以获得高温高压烟梗物料流。 

3、膨胀处理：高温高压烟梗物料通过文丘里膨胀管，瞬间释压，使烟梗汽爆膨胀。

4、气固分离：通过旋风分离器等分离设备将膨后烟梗分离出来。 

至此已完成烟梗的膨胀处理工序，而膨胀后的烟梗可以根据各卷烟厂不同的特色工艺的要求加以处理。如图1所示，可继续进行以下步骤： 

5、筛选烟梗物料，祛除物料碎沫； 

6、加湿回潮：即对筛选后的烟梗进行加湿回潮处理。加湿回潮后的烟梗物料含水率达到8—13％，温度降低到40--85℃； 

7、分切及筛分：先筛分，将颗粒较大的烟梗分切成颗粒状，烟梗粒径控制在2-4mm，以便与烟丝掺兑混合。 

经过以上工序，即完成了成品梗丝的全部加工处理。 

如图2所示，本发明所述烟梗膨胀制粒加工设备包括进料装置1、加压加温装置2、文氏膨胀管3，带蒸汽入口4的加压加温装置2的出口连接文氏膨胀管3，文氏膨胀管3的出口连接出料口5。进料装置1通过进料辅助装置6与加压加温装置2连接；进料辅助装置6的进料端连接进料装置1的底部，进料辅助装置6的出料端连接加压加温装置2的进料端上部；加温加压装置2的出料端连接文氏膨胀管3。 

如图3所示，所述进料辅助机构6包括球型密封阀阀体11、回转球体12、U型物料 槽13和驱动器14，在球型密封阀阀体11内设回转球体12，回转球体12通过两端的转轴10连接驱动器14，回转球体12内固定安装U型物料槽13，球型密封阀阀体11上的进料端22和出料端23在回转球体12旋转时分别依次连通U型物料槽13的开口端。 

如图4所示，所述加压加温装置2包括垂直管7和水平输送管8，在水平输送管8内装设有螺旋输送器9；加压加温装置2的进料端设置在垂直管7的上端部，垂直管7的出料口与水平输送管8的一端相交贯通，加压加温装置2的出料端设置在水平输送管8的另一端部。 

实际使用时，烟梗物料由进料机构1送入进料辅助机构6的进料端，落入回转球体12中的U型物料槽13内，随着回转球体12向球型密封阀阀体11出料端方向的旋转，烟梗被带到球型密封阀阀体11出口端，落入加压加温装置2中。烟梗物料在包含有高压高温蒸汽的加压加温装置2中被不断加温加压，并被输送至文氏膨胀管3进口，经文氏膨胀管3进行汽爆，完成烟梗物料膨胀处理。

Claims (3)

1.一种烟梗膨胀制粒加工设备，包括进料装置、加压加温装置和膨胀处理装置；进料装置通过进料辅助装置与加压加温装置连接，加压加温装置出口端与膨胀处理装置连接；加压加温装置连接有过热蒸汽管；进料装置通过进料辅助装置与加压加温装置连接；其特征在于：所述进料辅助装包括球型密封阀阀体、回转球体和驱动器；在球型密封阀阀体内设回转球体，回转球体内设置有一端开口且另一端封闭的U型物料槽；设置在回转球体两端的转轴与驱动器连接，回转球体在驱动器的驱动下带着U型物料槽一起旋转；球型密封阀阀体上的进口端和出口端在回转球体旋转时可分别依次连通U型物料槽。

2.如权利要求1所述的烟梗膨胀制粒加工设备，其特征在于：所述的膨胀处理装置为一个文氏膨胀管。

3.如权利要求1或2所述的烟梗膨胀制粒加工设备，其特征在于：所述加压加温装置包括垂直管、水平输送管、螺旋输送器，垂直管的进料口与进料辅助装置的出料口连接，垂直管的出料口与水平输送管的进料端相交贯通，水平输送管的出口连接膨胀处理装置，水平输送管内安装螺旋输送器。

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