CN103211301A - 一种流化床式烟梗颗粒喂料装置及其喂料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟梗颗粒流化床式喂料装置及其喂料方法，装置包括进料装置、混合装置、出料管，混合装置为流化床式混合装置，流化床包括混合仓和混合仓内设置的气孔朝向上方的气体分布器，气体分布器连通气源；所述的进料装置经混合仓上部进料口通入，进料口位于气体分布器上方；所述的混合仓顶部设置上升气导管，底部设置出料管；进料口下方设置料位传感器，料位传感器通入进料装置的控制装置。方法包括流化床形成、混匀、出料步骤。本发明利用流化床原理，实现烟梗颗粒的充分混合、均布；以料位传感器控制混合仓内物料存量，保证喂料料流均匀。本发明装置还具有占用空间小、结构简单、造碎少、连续操作弹性强、能耗低等特点。
Description
技术领域
本发明属于烟草加工技术领域，具体涉及一种流化床式烟梗颗粒喂料装置及其喂料方法。
背景技术
烟梗颗粒是以烟梗、细梗、梗签、梗块等废弃原料通过膨胀、回潮、造粒、定型等工艺处理后形成的不规则颗粒状的物料。烟梗颗粒应用于新型卷烟中，有利于提高烟丝的填充性能，同时降低了卷烟中焦油量，以及降低卷烟生产消耗和卷烟配方成本。由于填充该物料对卷烟质量控制和烟支端部落丝量等指标无不良影响，已经成为现代卷烟生产中的重要原料。烟梗颗粒并非均匀一致的，颗粒能否均匀分布对于填充后的卷烟品质影响很大；另外，烟梗颗粒的喂料均匀性影响着烟梗颗粒与烟丝混合程度，同样影响着卷烟的品质。目前，烟梗颗粒上料采用的是烟草工业中常用的喂料机，如储仓式喂料机和柜式喂料机。储仓式喂料机主要由储仓部分和提升部分组成，一般与限量管或计量型电子秤联合，通过调节提升带速度实现对烟草物料的流量调节控制。采用该喂料机喂送烟梗颗粒时存在漏料严重、故障率高、造碎大、噪音大、喂料断流频繁等问题；柜式喂料机主要包括柜体、输送链带、光电管等组成部分，虽然具有低噪、易保、漏料少等优点，但是喂送烟梗颗粒时存在喂料流量聚降（堵料）、尾料过长、喂料量波动大、喂料均匀性差等问题。中国专利CN201873315 U公开了一种柜式喂料机均匀布料车，布料车可以在寻堆或往复布料方式间自由切换和综合作用，使烟草物料在喂料机内部能够均匀掺兑分布；该装置一定程度上解决了烟草颗粒在喂料机内部的均匀性，但是仍然存在柜式喂料尾料过长、喂料量波动较大等问题。因此，开发一种保证烟梗颗粒充分混匀、出料稳定的烟梗颗粒喂料装置对于烟草行业的发展非常有利。
发明内容
本发明的第一发明目的在于提供一种保证烟梗颗粒充分混匀、喂料量稳定的流化床式烟梗颗粒喂料装置，第二目的在于提供该喂料装置的喂料方法。
本发明的第一目的是这样实现的，包括进料装置、混合装置、出料管，所述的混合装置为流化床式混合装置，包括混合仓和混合仓内设置的气孔朝向上方的气体分布器，气体分布器连通气源；所述的进料装置经混合仓上部进料口通入，进料口位于气体分布器上方；所述的混合仓顶部设置上升气导管，底部设置出料管；进料口下方设置料位传感器，料位传感器通入进料装置的控制装置。
本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：
A、流化床形成：启动气源，气体经气体分布器进入混合仓，形成分散的上升气流；
B、混匀：烟梗颗粒通过进料装置经进料口落入混合仓，在分散上升气流作用下处于固体流态化，充分混匀，上升气流经上升气导管排出；烟梗颗粒达到料位传感器位置时停止输料，低于料位传感器时重新供料；
C、出料：混匀后的烟梗颗粒下落，经出料管输出。
本发明利用流化床（fluidized bed）原理，在混合仓和气体分布器的配合下，进入混合仓的烟梗颗粒产生流态化效应，实现烟梗颗粒的充分混合、均布；本发明采用料位传感器检测烟梗颗粒的料位，自动控制供料，保证了混合仓中的料位稳定，在气体分布器送入气体的表观气速不变和出料管控制阀开度不变的情况下，显著降低了喂料料流的波动。本发明装置还具有占用空间小、结构简单、造碎少、连续操作弹性强、能耗低等特点。
附图说明
图1是本发明装置整体结构半剖示意图；
图中：1-进料装置，2-混合仓，3-气体分布器，4-控制阀，5-出料管，6-上升气导管，7-除尘装置，8-料位传感器，9-气源，10-进料口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明所述的流化床式烟梗颗粒喂料装置，包括进料装置1、混合装置、出料管5，所述的混合装置为流化床式混合装置，包括混合仓2和混合仓2内设置的气孔朝向上方的气体分布器3，气体分布器3连通气源9；所述的进料装置1经混合仓2上部进料口10通入，进料口10位于气体分布器3上方；所述的混合仓2顶部设置上升气导管6，底部设置出料管5；进料口10下方设置料位传感器8，料位传感器8通入进料装置1的控制装置。
所述的气体分布器3设置于混合仓2下部近出料管5处。
所述的气体分布器3为管式分布器、直孔式分布器、树枝式分布器中的一种，气体分布器3开孔率为1.0~2.0%，开孔直径为1~5mm。
所述的料位传感器8为高低位设置的两个传感器，高、低位的两个传感器分别通入进料装置1之控制装置的停止、启动电路。所述高低位设置的两个传感器间距为30~60mm。所述的料位传感器8为光纤传感器。
所述的出料管5设置控制阀4，控制阀4为液压式或气压式控制阀，控制阀4的开度为20~80%。
所述的上升气导管6设置除尘装置7。
所述气源9中的气体为空气、蒸汽、氮气或惰性气体，通入混合仓3时的表观气速为0.2~0.6m/s。气源9中的气体即为流化介质。
本发明所述的喂料方法包括以下步骤：
A、流化床形成：启动气源9，气体经气体分布器3进入混合仓2，形成分散的上升气流；
B、混匀：烟梗颗粒通过进料装置1经进料口10落入混合仓2，在分散上升气流作用下处于固体流态化，烟梗颗粒充分混匀，上升气流经上升气导管6排出；烟梗颗粒达到料位传感器8位置时停止输料，低于料位传感器8时重新供料；
C、出料：混匀后的烟梗颗粒下落，经出料管5输出。
本发明的工作原理：
本发明利用流化床原理，在混合仓2和气体分布器3的配合下形成了鼓泡式流化床；进入混合仓2的烟梗颗粒形成流态化效应，实现了烟梗颗粒的充分混合、均布；本发明采用料位传感器8检测烟梗颗粒的料位，自动控制供料，保证了混合仓2中的料位稳定，在气体分布器3送入气体的表观气速不变和出料管控制阀4开度不变的情况下，显著降低了喂料料流的波动。在料流不稳定时，可以通过调整表观气速和控制阀3的开度实现微调。
本发明的工作过程：
气源9送来的气体（流化介质）经气体分布器3分散进入混合仓2，形成分散上升气流，体流速为0.2~0.6m/s；烟梗颗粒经进料装置1由进料口10进入混合仓2，向下落料时遇到分散上升气流，产生固体流态化效果，使烟梗颗粒在下落过程中充分混匀。调节好出料管5的控制阀4开度，混匀后的烟梗颗粒料流平稳从出料管5中排出。
进料装置1连续将物料送入，当物料积存至高位设置的料位传感器8时，反馈信号则指令进料装置1停止送料，当物料回落至低位设置的料位传感器8时，反馈信号则指令进料装置1重新送料，从而保证了混合仓2中的物料存量稳定。稳定的物料存量，在控制阀4开度不变的情况下保证了烟梗颗粒物料喂料料流的均匀稳定。
实施例1
按上述工作过程操作，以空气为流化介质，混合仓2中的表观气速为0.2m/s，控制阀4的开度为80%，烟梗颗粒的出料流量为1000kg/h。试验表明：喂料精度0.64%，喂料均匀性94.4%。
实施例2
按实施例1相同的工作过程和同批次的烟梗颗粒，以蒸汽为流化介质，混合仓2中的表观气速为0.6m/s，控制阀4的开度为50%，烟梗颗粒的出料流量为850 kg/h。试验表明：喂料精度0.59%，喂料均匀性93.9%。
实施例3
按实施例1相同的工作过程和同批次的烟梗颗粒，以氮气为流化介质，混合仓2中的表观气速为0.2m/s，控制阀4的开度为40%，烟梗颗粒的出料流量为800kg/h。试验表明：喂料精度0.72%，喂料均匀性92.5%。
实施例4
按实施例1相同的工作过程和同批次的烟梗颗粒，以惰性气体为流化介质，混合仓2中的表观气速为0.3m/s，控制阀4的开度为30%，烟梗颗粒的出料流量为650kg/h。试验表明：喂料精度0.51%，喂料均匀性91.8%。
实施例5
按实施例1相同的工作过程和同批次的烟梗颗粒，以空气为流化介质，混合仓2中的表观气速为0.45m/s，控制阀4的开度为20%，烟梗颗粒的出料流量为500kg/h。试验表明：喂料精度0.63%，喂料均匀性94.6%。
实施例6
以实施例1同批次的烟梗颗粒，以柜式喂料机喂料，试验表明：喂料精度3.87%，喂料均匀性70.8%。
Claims (10)
1.一种流化床式烟梗颗粒喂料装置，包括进料装置（1）、混合装置、出料管（5），其特征是：所述的混合装置为流化床式混合装置，包括混合仓（2）和混合仓（2）内设置的气孔朝向上方的气体分布器（3），气体分布器（3）连通气源（9）；所述的进料装置（1）经混合仓（2）上部进料口（10）通入，进料口（10）位于气体分布器（3）上方；所述的混合仓（2）顶部设置上升气导管（6），底部设置出料管（5）；进料口（10）下方设置料位传感器（8），料位传感器（8）通入进料装置（1）的控制装置。
2.根据权利要求1所述的流化床式烟梗颗粒喂料装置，其特征是：所述的气体分布器（3）设置于混合仓（2）下部近出料管（5）处。
3.根据权利要求1或2所述的流化床式烟梗颗粒喂料装置，其特征是：所述的气体分布器（3）为管式分布器、直孔式分布器、树枝式分布器中的一种，气体分布器（3）开孔率为1.0~2.0%，开孔直径为1~5mm。
4.根据权利要求1所述的流化床式烟梗颗粒喂料装置，其特征是：所述的料位传感器（8）为高低位设置的两个传感器，高、低位的两个传感器分别通入进料装置（1）之控制装置的停止、启动电路。
5.根据权利要求4所述的流化床式烟梗颗粒喂料装置，其特征是：所述高低位设置的两个传感器间距为30~60mm。
6.根据权利要求1或4所述的流化床式烟梗颗粒喂料装置，其特征是：所述的料位传感器（8）为光纤传感器。
7.根据权利要求1所述的流化床式烟梗颗粒喂料装置，其特征是：所述的出料管（5）设置控制阀（4），控制阀（4）为液压式或气压式控制阀，控制阀（4）的开度为20~80%。
8.根据权利要求1所述的流化床式烟梗颗粒喂料装置，其特征是：所述的上升气导管（6）设置除尘装置（7）。
9.根据权利要求1所述的流化床式烟梗颗粒喂料装置，其特征是：所述气源（9）中的气体为空气、蒸汽、氮气或惰性气体，通入混合仓（3）时的表观气速为0.2~0.6m/s。
10.一种应用权利要求1所述流化床式烟梗颗粒喂料装置的喂料方法，其特征在于包括以下步骤：
A、流化床形成：启动气源（9），气体经气体分布器（3）进入混合仓（2），形成分散的上升气流；
B、混匀：烟梗颗粒通过进料装置（1）经进料口（10）落入混合仓（2），在分散上升气流作用下处于固体流态化，烟梗颗粒充分混匀，上升气流经上升气导管（6）排出；烟梗颗粒达到料位传感器（8）位置时停止输料，低于料位传感器（8）时重新供料；
C、出料：混匀后的烟梗颗粒下落，经出料管（5）输出。
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