CN103211295A - 烟草回潮机出口水分控制方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种烟草回潮机出口水分控制方法及其装置，利用安装在烟草回潮机前面的电子皮带秤、进料水分仪检测物料流量和水分，结合出口水分的设定值，控制系统调节烟草回潮机的前端加水喷嘴的加水流量，进行前馈控制；安装在烟草回潮机出口的出料水分仪检测回潮加工后物料的实际水分，并反馈给控制系统，控制系统调节后端加水喷嘴的加水流量，将出口物料水分控制在设定值的允许范围内。通过前馈和反馈相结合的控制方式，有效控制回潮机出口水分的稳定性，装置结构简单，运行可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟草的加工方法，特别是涉及一种对烟草进行回潮加湿的水分控制方法，本发明还涉及实现该方法的装置。
背景技术
烟草回潮是烟草加工不可缺少的环节，其处理效果对烟草的吸味质量至关重要，特别是烟草回潮加湿后水分的均匀性对于后续加料和切丝影响很大。
目前常见的烟草回潮机对于加工后出口烟草物料的水分只有反馈控制，即根据出口烟草物料的水分检测值与设定值的差异来调节出口端喷水流量的大小，达到调节出口烟草物料水分在设定值附近的目的。该种方式有一定的缺陷，一是由于测点和控制点距离较近，水分没有完全渗入烟草内部，测得的水分不完全有真实性，此外，如果来料有水分波动和流量波动，则在反馈控制的作用下，容易发生一系列干扰，造成出口物料水分控制均匀性的品质较差。
目前烟草回潮加工有的也采用定量加湿方式，这样，来料有水分波动和流量波动，系统是不进行反应的，出口水分控制的均匀性也比较差。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种加工稳定性高、可控性较好的烟草回潮机出口水分控制方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种结构简单、性能可靠地实现该烟草回潮机出口水分控制方法的装置。
为了解决上述第一个技术问题，本发明采用的烟草回潮机出口水分控制方法，利用安装在烟草回潮机前面的电子皮带秤、进料水分仪检测物料流量和水分，结合出口水分的设定值，控制系统调节烟草回潮机的前端加水喷嘴的加水流量，进行前馈控制；安装在烟草回潮机出口的出料水分仪检测回潮加工后物料的实际水分，并反馈给控制系统，控制系统调节后端加水喷嘴的加水流量，将出口物料水分控制在设定值的允许范围内。
具体步骤如下：首先测定物料从电子皮带秤运行到前端加水喷嘴、后端加水喷嘴工作点的时间分别记作t1、t2，以及物料从后端加水喷嘴运行到出料水分仪的时间t3，将烟草回潮机前电子皮带秤测得的物料流量信号记作Q，进料水分仪和出料水分仪测得的水分信号分别记作ω1、ω2，出口物料设定水分记作ω3，前端加水喷嘴和后端加水喷嘴加水流量设定值分别记作q1、q2，前端加水喷嘴和后端加水喷嘴加水流量实际值分别记作q3、q4，后端加水喷嘴初始加水流量记作q5，后端加水流量允许波动量q6，前端加水喷嘴加水系数记作k（k＜1)，前端加水系数的调节量为k1（k1＜1)；前端加水系数的调节时间间隔为t4；
除变量Q、ω1、ω2，其他参数在控制系统内预先设定；
在控制程序里设定前端喷嘴加水流量设定值公式q1=k×Q×（ω3－ω1)/（1－ω3）－q5；
本发明的工作过程：投料后，电子皮带秤和进料水分仪检测物料流量和水分Q、ω1进行数据堆栈，计算前端加水喷嘴加水流量设定值q1，延时t1后前端加水喷嘴开始加水，前端加水喷嘴加水流量计检测实际加水流量q3进行PID调节，使q3接近q1；延时t2后后端加水喷嘴按照q5加水，一直到出料水分仪测得ω2反馈到控制系统与出口物料设定水分ω3进行比较计算得到后端加水喷嘴加水流量设定值q2，后端加水喷嘴加水流量计检测实际加水流量q4进行PID调节，使q4接近q2；
如果q2≥（q5＋q6）或q2≤（q5－q6）达到时间t4，则前端加水喷嘴加水系数记作k减少或增加k1。通过调节前端加水喷嘴的加水量，使后端加水喷嘴加水总量维持在一个区间内。
生产接近尾声，待最后的物料经过前端加水喷嘴和后端加水喷嘴时，依次关断前端加水喷嘴和后端加水喷嘴的加水调节阀。
为了解决第二个技术问题，本发明提供的实现烟草回潮机出口水分控制方法的装置，包括烟草回潮机，安装在烟草回潮机上的前端加水喷嘴和后端加水喷嘴，在所述的烟草回潮机前面设有电子皮带秤和进料水分仪，在所述的烟草回潮机出口安装有出料水分仪，所述的前端加水喷嘴的管路上安装有前端加水量调节阀和前端加水量流量计，所述的后端加水喷嘴的管路上安装有后端加水量流量计和后端加水量调节阀，控制系统与所述的电子皮带秤、进料水分仪、出料水分仪、前端加水量调节阀、前端加水量流量计、后端加水量流量计和后端加水量调节阀电连接。
所述的后端加水喷嘴安装在所述的前端加水喷嘴到所述的出料水分仪的路径上的任何位置。
所述的前端加水喷嘴和后端加水喷嘴都是双介质喷嘴，由其他介质来雾化所加的水。
采用上述技术方案的烟草回潮机出口水分控制方法及其装置，前端加水喷嘴喷水量根据来料流量和水分的变化进行提前响应，后端加水喷嘴加水量仅仅根据出料水分与设定值的偏差进行纠正，根据本发明，会适当调节前端加水喷嘴的加水量使后端加水喷嘴加水量维持在合适的区间。
本发明克服原有固定加水或反馈控制的缺点，能迅速响应来料的变化预先调整，随后对出口水分的偏差进一步精确调整。
本发明所述后端加水喷嘴可以安装在前端加水喷嘴至出料水分仪之间的任何路径上，越靠近前端加水喷嘴，反馈的修正就越慢，越靠近出料水分仪，修正越灵敏，但水分难以渗透到烟草内部。
本发明通过前馈和反馈相结合的控制方式，有效控制回潮机出口水分的稳定性，装置结构简单，运行可靠。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图1中：1—进料水分仪；2—电子皮带秤；3—前端加水喷嘴；4—后端加水喷嘴；5—出料水分仪；6—后端加水量流量计；7—后端加水量调节阀；8—前端加水量调节阀；9—前端加水量流量计；10—烟草回潮机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参见图1，为了实现烟草回潮机出口水分控制方法，本发明提供的烟草回潮机出口水分控制方法的装置，在烟草回潮机10上安装有前端加水喷嘴3和后端加水喷嘴4，在烟草回潮机10前面设有电子皮带秤2和进料水分仪1，在烟草回潮机10出口安装有出料水分仪5，前端加水喷嘴3的管路上安装有前端加水量调节阀8和前端加水量流量计9，后端加水喷嘴4的管路上安装有后端加水量流量计6和后端加水量调节阀7，控制系统与电子皮带秤2、进料水分仪1、出料水分仪5、前端加水量调节阀8、前端加水量流量计9、后端加水量流量计6和后端加水量调节阀7电连接。后端加水喷嘴4安装在前端加水喷嘴3到出料水分仪5的路径上的任何位置。前端加水喷嘴3和后端加水喷嘴4都是双介质喷嘴，由其他介质来雾化所加的水。
本发明采用的烟草回潮机出口水分控制方法，利用安装在烟草回潮机前面的电子皮带秤、进料水分仪检测物料流量和水分，结合出口水分的设定值，控制系统调节烟草回潮机的前端加水喷嘴的加水流量，进行前馈控制；安装在烟草回潮机出口的出料水分仪检测回潮加工后物料的实际水分，并反馈给控制系统，控制系统调节后端加水喷嘴的加水流量，将出口物料水分控制在设定值的允许范围内。通过前馈和反馈相结合的控制方式，有效控制回潮机出口水分的稳定性。
本方法的具有步骤是：首先测定物料从电子皮带秤运行到前端加水喷嘴、后端加水喷嘴工作点的时间分别记作t1、t2，以及物料从后端加水喷嘴运行到出料水分仪的时间t3，将烟草回潮机前电子皮带秤测得的物料流量信号记作Q，进料水分仪和出料水分仪测得的水分信号分别记作ω1、ω2，出口物料设定水分记作ω3，前端加水喷嘴和后端加水喷嘴加水流量设定值分别记作q1、q2，前端加水喷嘴和后端加水喷嘴加水流量实际值分别记作q3、q4，后端加水喷嘴初始加水流量记作q5，后端加水流量允许波动量q6，前端加水喷嘴加水系数记作k（k＜1)，前端加水系数的调节量为k1（k1＜1)；前端加水系数的调节时间间隔为t4；
除变量Q、ω1、ω2，其他参数在控制系统内预先设定；
在控制程序里设定前端喷嘴加水流量设定值公式q1=k×Q×（ω3－ω1)/（1－ω3）－q5；
本发明的工作过程：投料后，电子皮带秤和进料水分仪检测物料流量和水分Q、ω1进行数据堆栈，计算前端加水喷嘴加水流量设定值q1，延时t1后前端加水喷嘴开始加水，前端加水喷嘴加水流量计检测实际加水流量q3进行PID调节，使q3接近q1；延时t2后后端加水喷嘴按照q5加水，一直到出料水分仪测得ω2反馈到控制系统与出口物料设定水分ω3进行比较计算得到后端加水喷嘴加水流量设定值q2，后端加水喷嘴加水流量计检测实际加水流量q4进行PID调节，使q4接近q2；
如果q2≥（q5＋q6）或q2≤（q5－q6）达到时间t4，则前端加水喷嘴加水系数记作k减少或增加k1。通过调节前端加水喷嘴的加水量，使后端加水喷嘴加水总量维持在一个区间内。
生产接近尾声，待最后的物料经过前端加水喷嘴和后端加水喷嘴时，依次关断前端加水喷嘴和后端加水喷嘴的加水调节阀。
实施例1：本发明应用在烟梗回潮机上。
来料流量设定4000kg/h，加水系数k=0.8，来料水分ω1=12%，出口设定水分ω3=36%，后端加水喷嘴4初始加水流量q5=200kg/h，后端加水流量允许波动量q6=100kg/h，计算q1=0.8×4000kg/h×（36%－12%)/（1－36%）－200kg/h=1000kg/h，并且来料水分每升高或降低1%，则前端加水量减少或增加50kg/h。后端加水喷嘴4喷水量设定值随出口水分的偏差波动，如果q4＜100kg/h或q4＞300kg/h达到一定的时间，则可以将前端加水喷嘴3的加水系数k=0.8进行下调或上调，使前端加水喷嘴3加水量适当减小或增大，保证后端喷水流量在100kg/h～300kg/h之间。
Claims (6)
1.一种烟草回潮机出口水分控制方法，其特征是：利用安装在烟草回潮机前面的电子皮带秤、进料水分仪检测物料流量和水分，结合出口水分的设定值，控制系统调节烟草回潮机的前端加水喷嘴的加水流量，进行前馈控制；安装在烟草回潮机出口的出料水分仪检测回潮加工后物料的实际水分，并反馈给控制系统，控制系统调节后端加水喷嘴的加水流量，将出口物料水分控制在设定值的允许范围内。
2.根据权利要求1所述的烟草回潮机出口水分控制方法，其特征是：具体步骤如下：
首先测定物料从电子皮带秤运行到前端加水喷嘴、后端加水喷嘴工作点的时间分别记作t1、t2，以及物料从后端加水喷嘴运行到出料水分仪的时间t3，将烟草回潮机前电子皮带秤测得的物料流量信号记作Q，进料水分仪和出料水分仪测得的水分信号分别记作ω1、ω2，出口物料设定水分记作ω3，前端加水喷嘴和后端加水喷嘴加水流量设定值分别记作q1、q2，前端加水喷嘴和后端加水喷嘴加水流量实际值分别记作q3、q4，后端加水喷嘴初始加水流量记作q5，后端加水流量允许波动量q6，前端加水喷嘴加水系数记作k（k＜1)，前端加水系数的调节量为k1（k1＜1)；前端加水系数的调节时间间隔为t4；
除变量Q、ω1、ω2，其他参数在控制系统内预先设定；
在控制程序里设定前端喷嘴加水流量设定值公式q1=k×Q×（ω3－ω1)/（1－ω3）－q5；
本发明的工作过程：投料后，电子皮带秤和进料水分仪检测物料流量和水分Q、ω1进行数据堆栈，计算前端加水喷嘴加水流量设定值q1，延时t1后前端加水喷嘴开始加水，前端加水喷嘴加水流量计检测实际加水流量q3进行PID调节，使q3接近q1；延时t2后后端加水喷嘴按照q5加水，一直到出料水分仪测得ω2反馈到控制系统与出口物料设定水分ω3进行比较计算得到后端加水喷嘴加水流量设定值q2，后端加水喷嘴加水流量计检测实际加水流量q4进行PID调节，使q4接近q2；
如果q2≥（q5＋q6）或q2≤（q5－q6）达到时间t4，则前端加水喷嘴加水系数记作k减少或增加k1。通过调节前端加水喷嘴的加水量，使后端加水喷嘴加水总量维持在一个区间内。
3.根据权利要求2所述的烟草回潮机出口水分控制方法，其特征是：生产接近尾声，待最后的物料经过前端加水喷嘴和后端加水喷嘴时，依次关断前端加水喷嘴和后端加水喷嘴的加水调节阀。
4.实现权利要求1所述的烟草回潮机出口水分控制方法的装置，包括烟草回潮机(10)，安装在烟草回潮机(10)上的前端加水喷嘴(3)和后端加水喷嘴(4)，其特征是：在所述的烟草回潮机(10)前面设有电子皮带秤(2)和进料水分仪(1)，在所述的烟草回潮机(10)出口安装有出料水分仪(5)，所述的前端加水喷嘴(3)的管路上安装有前端加水量调节阀(8)和前端加水量流量计(9)，所述的后端加水喷嘴(4)的管路上安装有后端加水量流量计(6)和后端加水量调节阀(7)，控制系统与所述的电子皮带秤(2)、进料水分仪(1)、出料水分仪(5)、前端加水量调节阀(8)、前端加水量流量计(9)、后端加水量流量计(6)和后端加水量调节阀(7)电连接。
5.根据权利要求4所述的实现烟草回潮机出口水分控制方法的装置，其特征是：所述的后端加水喷嘴(4)安装在所述的前端加水喷嘴(3)到所述的出料水分仪(5)的路径上的任何位置。
6.根据权利要求4或5所述的实现烟草回潮机出口水分控制方法的装置，其特征是：所述的前端加水喷嘴(3)和后端加水喷嘴(4)都是双介质喷嘴，由其他介质来雾化所加的水。
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