CN102319647A

CN102319647A - 一种小流量双流体定量雾化喷嘴装置

Info

Publication number: CN102319647A
Application number: CN201110276847A
Authority: CN
Inventors: 李斌; 朱文魁; 刘民昌; 岳保山; 陈孚; 刘朝贤
Original assignee: Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Current assignee: Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2012-01-18

Abstract

一种小流量双流体定量雾化喷嘴装置，其特征在于：包括液体定量注入管路系统、气体定量注入管路系统，在两流体管路上均设置有控温系统和流量控制装置，两流体管路尾端均与雾化喷嘴相连接，在雾化喷嘴处实现两流体混合，使得液体在另一路高动量气体的作用下雾化喷出。本发明具有如下优点：1．灵活的气体和液体流量控制。2.灵活的气体和液体温度控制。即雾化后液滴温度能够保证与处理中的片烟、叶丝或配方烟丝温度设定同步，尽可能少的影响相应处理工艺条件下处理后样品的质量。3.能够结合实验室小型滚筒设备在实验室中实现对片烟、叶丝和配方烟丝等卷烟原料定量恒温的加入水（回潮功能）、料液（加料）和香精（加香）等工艺功能。

Description

一种小流量双流体定量雾化喷嘴装置

技术领域

本发明涉及一种烟草加工中使用的小流量双流体定量雾化喷嘴装置。即可以结合实验室小型滚筒设备在实验室中实现对片烟、叶丝和配方烟丝等卷烟原料定量恒温的加入水（回潮功能）、料液（加料）和香精（加香）等工艺功能的装置。

背景技术

在烟草生产加工过程中，滚筒式回潮、加料和加香设备应用最为广泛。在评价卷烟加工过程中在制品的加工质量中，已有的公开专利CN101491368中提到一种烟草复合传热式小型滚筒干燥装置，该实验室用滚筒装置在控制一定的转速和筒壁温度条件下，与通入的干燥气体介质共同对滚筒内一定量的烟丝样品进行设定干燥时间的处理，同时在处理过程中可以将部分烟丝取出做物理、化学和感官质量分析和评价，进而对干燥过程中烟丝加工质量特征做出分析和判断。该装置未能就小流量定量加入水、料液和香精等做出描述，仅能实现烟丝的干燥操作。

专利中200620135157.6提到使用固定床式回潮装置去处理片烟，实现了对片烟的回潮目的。该方法无法对回潮或加料的稳定性给予一定的说明。

专利中200420063225.3公开一种气体介质的加湿装置，喷水管一端与高压泵连接，其另一端设置有雾化喷头，雾化喷头将水喷于不断翻动的原料上。以此来实现对原料的回潮处理。这种方法存在以下问题：1、无法实现对原料的定量加水；2、对喷入的水或料液温度进行合理控制和调节。

专利中200720084916.5公开了一种气体介质的加湿装置，在湿热风管中设置有调节气体温湿度的压缩空气-水混合喷嘴、蒸汽-水混合喷嘴、蒸汽喷嘴。实现对气体介质的温湿度的控制。此控制过程存在以下几点不足：1、在设置的气体温湿度调节装置后没有对气体介质温湿度的控制装置；2、在加湿以及加温的过程中没有设置混合气体介质充分混合的装置，导致片烟回潮温湿度不均匀，波动大等；

专利03266775.2公开一种气体介质的加温加湿装置，在滚筒一端设置喷嘴以便将增湿水和蒸汽加入滚筒，与回风管中的热风形成一定温湿度的气体氛围，用此混合气体来处理烟叶样品。此控制过程存在以下不足：1、喷液嘴无恒压装置，无法保证较均匀的喷水效果；2、温湿气、液流与循环热风的没有充分混合均匀，因此温湿度存在不均匀性；3、缺少必要的温湿度检测装置，无法保证筒内的温湿度是否达到设定要求。

发明内容

本发明正是针对已有实验室研究用装置和生产用设备的不足，发明一种在烟丝加工中使用的小流量双流体定量雾化喷嘴装置。即可以结合实验室小型滚筒设备（专利公开号CN101491368）在实验室中实现对片烟、叶丝和配方烟丝等卷烟原料定量恒温的加入水（回潮功能）、料液（加料）和香精（加香）等工艺功能的装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：小流量双流体定量雾化喷嘴装置，包括液体定量注入管路系统、气体定量注入管路系统，在两流体管路上均设置有控温系统和流量控制装置，两流体管路尾端均与雾化喷嘴相连接，在雾化喷嘴处实现两流体混合，使得液体在另一路高动量气体的作用下雾化喷出。

所述液体定量注入管路系统包括与气源相连通的压力式储液罐和出液管路组成，在压力式储液罐中和出液管路上均设置有温度传感器和温控仪，在出液管路上还设置有液体流量计量装置、截止阀和针形阀。

所述气体定量注入管路系统包括气源和出气管路组成，在出气管路上，设置有气体流量计量与控制装置、温度传感器、温控仪、截止阀和止回阀。

在出液管路和出气管路上均设置有加热及保温设施。

本发明的工作过程是：在一定的高动量气体的作用下，将带压液体从喷头位置快速喷出，形成雾化后的微细液滴，该装置中的气体定量注入管路系统可在一定的温度，压力控制条件下使用蒸汽，形成蒸汽雾化喷头。该装置的实现过程是将气体（或蒸汽）通过流量控制装置，定量通过安装在管路中的截止阀和止回阀后，在雾化喷嘴处与另一路液体混和，另一路液体（蒸馏水、料液或香精等溶液）在具有一定压力的储液罐中流出，经过设置在管路上的截止阀和针形阀（或是其它可控流量的装置）后，在雾化喷嘴处与另一路气体混和，在高动量的气体作用下雾化喷出。在此过程中，具有一定压力的储液罐、气体与液体管路、双流体混和前与混和区域均通过温度传感器与温控仪形成的温度控制装置对气体、液体及混和进行控温。

本发明具有如下优点：

1．灵活的气体和液体流量控制。即能够在保证雾化效果的情况下（雾化后液滴尺寸小于100um）,液体流量可控制在5克/分钟～50克/分钟。

2.灵活的气体和液体温度控制。即雾化后液滴温度能够保证与处理中的片烟、叶丝或配方烟丝温度设定同步，尽可能少的影响相应处理工艺条件下处理后样品的质量。

3.能够结合实验室小型滚筒设备（专利公开号CN101491368）在实验室中实现对片烟、叶丝和配方烟丝等卷烟原料定量恒温的加入水（回潮功能）、料液（加料）和香精（加香）等工艺功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。图中标号如下：

1、液体定量注入管路系统，1-1、气源，1-2、出液管路，1-3、液体流量计量装置，1-4、温度传感器，1-5、温控仪，1-6、截止阀，1-7、针形阀，1-8、精密压力表，1-9、减压阀，1-10、压力式储液罐。

2、气体定量注入管路系统，2-1、气源，2-2、出气管路，2-3、气体流量计量与控制装置，2-4、温度传感器，2-5、温控仪，2-6、截止阀，2-7、止回阀，2-8、精密压力表，2-9、减压阀。

3、雾化喷嘴；4、加热及保温设施。

具体实施方式

本发明以下结合附图做进一步描述：

如图1所示，本发明的小流量双流体定量雾化喷嘴装置主要由液体定量注入管路系统(1)、气体定量注入管路系统(2)和喷雾喷嘴(3)等部分组成，液体定量注入管路系统(1)是依次由气源(1-1)、减压阀(1-9)、压力式储液罐(1-10)、液体流量计量装置(1-3)、截止阀(1-6)和针形阀(1-7)等部件构成，其中在压力式储液罐(1-10)的进气端设置精密压力表(1-8)，压力式储液罐(1-10)中和其后的出液管路(1-2)上均设置温度传感器(1-4)和温控仪(1-5)等控制压力式储液罐(1-10)内液体、管路中液体、液体与气体混和前的温度。气体定量注入管路系统(2)是依次由气源(2-1)、减压阀(2-9)、气体流量计量与控制装置(2-3)、截止阀(2-6)和止回阀（单向阀）(2-7)等部件构成，部件之间通过出气管路(2-2)连接而成。其中在气体流量计量与控制装置(2-3)的出气端设置精密压力表(2-8)，出气管路(2-2)上设置温度传感器(2-4)和温控仪(2-5)等控制注入气体、气体与液体混和前的温度。所述喷雾喷嘴(3)为商业化的双流体喷嘴。

本发明专利的工作过程可描述为：首先，打开气源(1-1)，通过减压阀(1-9)控制压力式储液罐(1-10)中的压力，压力值可在40psi～80psi之间控制，压力值通过精密压力表(1-8)；开启截止阀(1-6)和针形阀(1-7)，液体在压力的作用下经过管道和喷嘴(3)喷出；同时，通过开启压力式储液罐(1-10)和其后的液体管路上设置加热及保温设施(4)，利用温度传感器(1-4)、和温控仪(1-5)等控制压力式储液罐(1-10)内液体、管路中液体、液体与气体混和前的温度至设定值；第二，打开气源(2-1)，调节减压阀(2-9)至设定值，通过气体流量计量与控制装置(2-3)、截止阀(2-6)和止回阀（单向阀）(2-7)调节气体流量至设定值，同时通过开启气体管路上设置加热装置（4），利用温度传感器(2-4)和温控仪(2-5)等控制注入气体、气体与液体混和前的温度。此时，在气体和液体温度、压力和流量的共同作用下气体与液体的混和后通过喷嘴（3）雾化喷出。该装置喷出液体的雾化效果可以通过气体流量计量与控制装置(2-3)对气体流量的控制实现。喷出液体流速可以通过减压阀(1-9)控制压力式储液罐(1-10)中的压力和针形阀(1-7)控制。附表１显示是控制压力式储液罐(1-10)中不同压力下的喷出液体流速数据，结果显示，压力对喷出液体流速具有很好的控制调节能力。附表２显示压力式储液罐(1-10)在不同液体量下的喷出液体流速数据，结果显示，压力式储液罐(1-10)中的液体量对喷出液体流速没有影响。

附表１　压力式储液罐在不同压力下喷出液体流速数据

Figure 2011102768479100002DEST_PATH_IMAGE002

附表２　压力式储液罐不同液体量下喷出液体流速数据

加水量（g）	气压（Psi）	液体流速（g/min）
			200.00	21.00	88.89
409.00	21.00	88.59
			614.00	21.00	87.92
1036.00	21.00	87.55
			1520.00	21.00	87.86

Claims

1.一种小流量双流体定量雾化喷嘴装置，其特征在于：包括液体定量注入管路系统(1)、气体定量注入管路系统(2)，在两流体管路上均设置有控温系统和流量控制装置，两流体管路尾端均与雾化喷嘴(3)相连接，在雾化喷嘴处实现两流体混合，使得液体在另一路高动量气体的作用下雾化喷出。

2.根据权利要求1所述的小流量双流体定量雾化喷嘴装置，其特征在于：所述液体定量注入管路系统(1)包括与气源(1-1)相连通的压力式储液罐(1-10)和出液管路(1-2)组成，在压力式储液罐(1-2)中和出液管路(1-2)上均设置有温度传感器(1-4)和温控仪(1-5)，在出液管路(1-2)上还设置有液体流量计量装置(1-3)、截止阀(1-6)和针形阀(1-7)。

3.根据权利要求1所述的小流量双流体定量雾化喷嘴装置，其特征在于：所述气体定量注入管路系统(2)包括气源(2-1)和出气管路(2-2)组成，在出气管路(2-2)上设置有气体流量计量与控制装置(2-3)、温度传感器(2-4)、温控仪(2-5)、截止阀(2-6)和止回阀(2-7)。

4.根据权利要求1所述的小流量双流体定量雾化喷嘴装置，其特征在于：在出液管路(1-2)和出气管路(2-2)上均设置有加热及保温设施(4)。