CN103844337A - 烟叶松散回潮设备及其加水控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟叶松散回潮设备及其加水控制方法，烟叶松散回潮设备包括回潮滚筒、水箱、入口振槽、出口振槽、电子皮带秤、水分检测仪、回潮滚筒入口加水系统、回潮滚筒出口加水系统、可编程逻辑控制器，回潮滚筒入口加水系统包括第一双介质雾化喷嘴、第一齿轮泵，回潮滚筒出口加水系统包括第二双介质雾化喷嘴、第二齿轮泵。加水控制方法包括入口加水量控制方法和出口加水量控制方法。本发明的烟叶松散回潮设备及其加水控制方法有效降低烟叶水分波动，通过对烟叶物料水分初步调整以及快速反馈调整，提高了烟叶物料水分的稳定性，提高后续卷烟产品内在质量的稳定性。

Description

烟叶松散回潮设备及其加水控制方法

技术领域

本发明涉及烟叶制备和加工生产领域，尤其涉及一种烟叶松散回潮设备及其加水控制方法。

背景技术

在烟草加工的过程中，需要在松散回潮加工过程中对烟叶进行松散和增温增湿，使烟叶的含水率和温度增至一定水平，用以满足后续加工的工艺要求。这一过程包括通过回潮滚筒和振槽对烟叶进行松散处理，通过雾化喷嘴对烟叶进行回潮处理。现有技术中，是在回潮滚筒的入口处安装回潮设备以及相应控制的装置，主要存在如下不足：

1、因切后的烟叶形状不规则，造成流经电子皮带秤的物料负荷变化大、电子皮带秤瞬时流量波动大，引起回潮系统加水流量波动大，导致出口水分波动大；

2、回潮系统加水量由理论加水量和出口水分反馈加水量构成，因烟叶从进入回潮滚筒到出料需4-6分钟，且只有安装在回潮滚筒入口的雾化喷嘴对烟叶进行加水，造成实际加水量与实际所应加水量并不一致，导致出口水分波动大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种烟叶松散回潮设备及其加水控制方法，有效降低烟叶水分波动，通过对烟叶物料水分初步调整以及快速反馈调整，提高了烟叶物料水分的稳定性，提高后续卷烟产品内在质量的稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种烟叶松散回潮设备，包括回潮滚筒、水箱，所述回潮滚筒的入口和出口分别连接有入口振槽以导入烟叶物料和出口振槽以导出烟叶物料，所述入口振槽连接有用于采集入口烟叶物料瞬时流量的电子皮带秤，所述出口振槽设置有用于采集出口烟叶物料瞬时含水量的水分检测仪，其特征在于，还包括回潮滚筒入口加水系统、回潮滚筒出口加水系统、分别与所述电子皮带秤和所述水分检测仪连接的可编程逻辑控制器，其中：

所述回潮滚筒入口加水系统包括设置于所述回潮滚筒的入口处的第一双介质雾化喷嘴，所述水箱和所述第一双介质雾化喷嘴之间连接有第一齿轮泵，所述可编程逻辑控制器根据所述电子皮带秤采集的入口烟叶物料瞬时流量和所述水分检测仪采集的出口烟叶物料瞬时含水量控制所述第一齿轮泵的转速；

所述回潮滚筒出口加水系统包括设置于所述回潮滚筒的出口处的第二双介质雾化喷嘴，所述水箱和所述第二双介质雾化喷嘴之间连接有第二齿轮泵，所述可编程逻辑控制器根据所述电子皮带秤采集的入口烟叶物料瞬时流量和所述水分检测仪采集的出口烟叶物料瞬时含水量控制所述第二齿轮泵的转速。

作为优选，所述第一双介质雾化喷嘴、第二双介质雾化喷嘴均与用于提供蒸汽的蒸汽系统通过汽水分离器连接，并且所述汽水分离器与所述第一双介质雾化喷嘴之间连接有用于调节蒸汽量的第一气动薄膜调节阀，所述汽水分离器与所述第二双介质雾化喷嘴之间连接有用于调节蒸汽量的第二气动薄膜调节阀。

作为优选，所述水箱与所述第一齿轮泵和第二齿轮泵之间连接有用于滤清水中杂质的第一过滤器；所述蒸汽系统与所述汽水分离器之间连接有用于对所述蒸汽系统提供的蒸汽进行滤清的第二过滤器。

作为优选，所述汽水分离器的排水口连接有蒸汽疏水阀。

作为优选，从所述第一齿轮泵到所述第一双介质雾化喷嘴之间依次连接有测定水压的第一压力表、测定水流量的第一流量计；从所述第二齿轮泵到所述第二双介质雾化喷嘴之间依次连接有测定水压的第二压力表、测定水流量的第二流量计。

作为优选，所述可编程逻辑控制器与所述第一齿轮泵之间设置有用于对所述第一齿轮泵进行变频调速的第一变频器；所述可编程逻辑控制器与所述第二齿轮泵之间设置有用于对所述第二齿轮泵进行变频调速的第二变频器。

本发明还提供了一种用于上述烟叶松散回潮设备的加水控制方法，包括用于所述回潮滚筒入口加水系统的入口加水量控制方法和用于所述回潮滚筒出口加水系统的出口加水量控制方法，其中：

所述入口加水量控制方法为，所述电子皮带秤按第一采集周期采集入口烟叶物料瞬时流量发送给所述可编程逻辑控制器并进入第一先进先出队列，所述水分检测仪按第二采集周期采集出口烟叶物料瞬时含水量发送给所述可编程逻辑控制器并进入第二先进先出队列，所述可编程逻辑控制器分别根据所述第一先进先出队列中的数据计算出电子皮带秤流量移动平均值、根据所述第二先进先出队列中的数据计算出出口烟叶物料水分移动平均值，然后根据所述电子皮带秤流量移动平均值、所述出口烟叶物料水分移动平均值、出口水分设定值、入口水分设定值、入口加水系数、入口加水修正系数计算出入口加水量以控制所述第一齿轮泵的转速进而控制所述第一双介质雾化喷嘴的喷水量；

所述出口加水量控制方法为，所述可编程逻辑控制器根据所述电子皮带秤流量移动平均值、所述出口烟叶物料瞬时含水量、出口水分设定值、入口水分设定值、出口加水系数、出口加水修正系数计算出出口加水量以控制所述第二齿轮泵的转速进而控制所述第二双介质雾化喷嘴的喷水量。

作为优选，所述第一采集周期和第二采集周期均不大于1秒。

作为优选，所述第一采集周期和第二采集周期均为1秒，所述第一先进先出队列的长度为45，所述第二先进先出队列的长度为30。

与现有技术相比，本发明的烟叶松散回潮设备及其加水控制方法的有益效果在于：

1、在回潮滚筒的入口和出口分别设置回潮滚筒入口加水系统、回潮滚筒出口加水系统，分别对导入和导出回潮滚筒的烟叶物料进行增温增湿，提高了出口烟叶水分的稳定性，满足后序加工的要求，提高卷烟产品内在质量的稳定性；

2、采集电子皮带秤瞬时流量并放入先进先出队列，通过可编程逻辑控制器对该队列中的数据进行平均值计算得出电子皮带秤流量移动平均值取代现有技术中的瞬时流量值，可有效降低因瞬时流量波动过大导致的水分波动；

3、采集出口烟叶物料瞬时含水量并放入先进先出队列，通过可编程逻辑控制器对该队列中的数据进行平均值计算得出出口烟叶物料水分移动平均值，进行反馈调整，实现对烟叶物料水分初步调整。

附图说明

图1为本发明的实施例的烟叶松散回潮设备的整体结构示意图；

图2为本发明的实施例的烟叶松散回潮设备的回潮滚筒入口加水系统和回潮滚筒出口加水系统的结构示意图；

图3为本发明的实施例的烟叶松散回潮设备加水控制方法的入口加水量控制方法流程示意图；

图4为本发明的实施例的烟叶松散回潮设备加水控制方法的出口加水量控制方法流程示意图。

主要附图标记说明

1-回潮滚筒                 2-水箱

3-入口振槽                 4-出口振槽

5-电子皮带秤               6-水分检测仪

7-第一双介质雾化喷嘴       8-第二双介质雾化喷嘴

9-第一齿轮泵               10-第二齿轮泵

11-可编程逻辑控制器        12-蒸汽系统

13-汽水分离器              14-第一气动薄膜调节阀

15-第二气动薄膜调节阀      16-第一过滤器

17-第二过滤器              18-蒸汽疏水阀

19-第一压力表              20-第一流量计

21-第二压力表                  22-第二流量计

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的实施例的烟叶松散回潮设备及其加水控制方法作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

图1为本发明的实施例的烟叶松散回潮设备的整体结构示意图；图2为本发明的实施例的烟叶松散回潮设备的回潮滚筒入口加水系统和回潮滚筒出口加水系统的结构示意图。如图1和图2所示，本发明的实施例的烟叶松散回潮设备，包括回潮滚筒1、水箱2，回潮滚筒1的入口和出口分别连接有入口振槽3以导入烟叶物料和出口振槽4以导出烟叶物料，入口振槽3连接有用于采集入口烟叶物料瞬时流量的电子皮带秤5，出口振槽设置有用于采集出口烟叶物料瞬时含水量的水分检测仪6。本发明的实施例的烟叶松散回潮设备还包括回潮滚筒入口加水系统、回潮滚筒出口加水系统、分别与所述电子皮带秤和所述水分检测仪连接的可编程逻辑控制器11，其中：回潮滚筒入口加水系统包括设置于所述回潮滚筒的入口处的第一双介质雾化喷嘴7，水箱2和第一双介质雾化喷嘴7之间连接有第一齿轮泵9，可编程逻辑控制器11根据电子皮带秤5采集的入口烟叶物料瞬时流量和水分检测仪6采集的出口烟叶物料瞬时含水量控制第一齿轮泵9的转速；回潮滚筒出口加水系统包括设置于所述回潮滚筒的出口处的第二双介质雾化喷嘴8，水箱2和第二双介质雾化喷嘴8之间连接有第二齿轮泵10，可编程逻辑控制器11根据所述电子皮带秤5采集的入口烟叶物料瞬时流量和水分检测仪6采集的出口烟叶物料瞬时含水量控制第二齿轮泵10的转速。对第一齿轮泵9、第二齿轮泵10转速的控制可以通过变频器以变频调速的方式实现，本实施例采用的结构方式是，可编程逻辑控制器11与第一齿轮泵9之间设置有用于对所述第一齿轮泵进行变频调速的第一变频器（图中未示出）；可编程逻辑控制器与第二齿轮泵10之间设置有用于对第二齿轮泵10进行变频调速的第二变频器（图中未示出）。本发明的实施例的烟叶松散回潮设备，在回潮滚筒的入口和出口分别设置回潮滚筒入口加水系统、回潮滚筒出口加水系统，分别对导入和导出回潮滚筒的烟叶物料进行增温增湿，改变了现有技术中仅仅在回潮滚筒入口处设置加水系统的结构方式，并且通过可编程逻辑控制器11根据入口烟叶物料瞬时流量和出口烟叶物料瞬时含水量，控制回潮滚筒入口加水系统和回潮滚筒出口加水系统的加水量，大大提高了出口烟叶水分的稳定性，满足后序加工的要求，提高卷烟产品内在质量的稳定性。

作为一种改进，本发明的实施例的烟叶松散回潮设备的第一双介质雾化喷嘴7、第二双介质雾化喷嘴8均与用于提供蒸汽的蒸汽系统12通过汽水分离器13连接，并且汽水分离器13与第一双介质雾化喷嘴7之间连接有用于调节蒸汽量的第一气动薄膜调节阀14，汽水分离器13与第二双介质雾化喷嘴8之间连接有用于调节蒸汽量的第二气动薄膜调节阀15。蒸汽从蒸汽系统12外接，经汽水分离器13，分别进入第一双介质雾化喷嘴7、第二双介质雾化喷嘴8的空气通道，进而对水进行雾化。作为本实施例优选方案，汽水分离器13的排水口连接有蒸汽疏水阀18，冷凝水回收至冷凝水回收系统。选用蒸汽与水进行雾化，是烟叶物料回潮工艺优选的方案，通过这样的结构设置，使得回潮滚筒入口加水系统、回潮滚筒出口加水系统都能够保证回潮工艺的质量，结构简单，维护方便，并且冷凝水再回收，利于生产。

作为更进一步的改进，本发明的实施例的烟叶松散回潮设备的水箱2与第一齿轮泵9和第二齿轮泵10之间连接有用于滤清水中杂质的第一过滤器16；蒸汽系统12与汽水分离器13之间连接有用于对蒸汽系统提供的蒸汽进行滤清的第二过滤器17，这样使得水和蒸汽最大程度保证洁净，无杂质，保证了后续成品卷烟的口感等质量指标。

作为另一种改进，从第一齿轮泵9到第一双介质雾化喷嘴7之间依次连接有测定水压的第一压力表19、测定水流量的第一流量计20；从第二齿轮泵10到第二双介质雾化喷嘴8之间依次连接有测定水压的第二压力表21、测定水流量的第二流量计22，这样可以分别实时测定入口加水通道和出口加水通道的水压和水流量，一方面对实际加水量起到检测作用，另一方面有利于设备运行和维护安全。

图3为本发明的实施例的烟叶松散回潮设备加水控制方法的入口加水量控制方法流程示意图；图4为本发明的实施例的烟叶松散回潮设备加水控制方法的出口加水量控制方法流程示意图。本发明的实施例的烟叶松散回潮设备加水控制方法，包括用于所述回潮滚筒入口加水系统的入口加水量控制方法和用于所述回潮滚筒出口加水系统的出口加水量控制方法：

如图3所示，入口加水量控制方法为，电子皮带秤5按第一采集周期采集入口烟叶物料瞬时流量发送给可编程逻辑控制器11并进入第一先进先出队列，水分检测仪按第二采集周期采集出口烟叶物料瞬时含水量X_o发送给可编程逻辑控制器11并进入第二先进先出队列，可编程逻辑控制器分别根据第一先进先出队列中的数据计算出电子皮带秤流量移动平均值

根据第二先进先出队列中的数据计算出出口烟叶物料水分移动平均值

然后根据电子皮带秤流量移动平均值

出口烟叶物料水分移动平均值

出口水分设定值X_s、入口水分设定值X_i、入口加水系数K_i、入口加水修正系数K_i′计算出入口加水量以控制第一齿轮泵9的转速进而控制第一双介质雾化喷嘴7的喷水量L_i。

如图4所示，出口加水量控制方法为，可编程逻辑控制器11根据电子皮带秤流量移动平均值

出口烟叶物料瞬时含水量X_o、出口水分设定值X_s、入口水分设定值X_i、出口加水系数K_o、出口加水修正系数K_o′计算出出口加水量以控制第二齿轮泵10的转速进而控制第二双介质雾化喷嘴8的喷水量L₀。

其中，入口烟叶物料瞬时流量分别按时间顺序进入大小为n的第一先进先出队列，记为M_t+0、M_t+1……、M_t+n-1，数据按第一采集周期进行更新，第一采集周期不大于1秒,可编程逻辑控制器对进出该队列的数据进行处理，电子皮带秤流量移动平均值

的计算公式为：

$\stackrel{\‾}{F}=\frac{1}{n}\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{M}_{t+i};$

出口烟叶物料瞬时含水量分别按时间顺序进入大小为m的第二先进先出队列，记为A_t+0、A_t+1……、A_t+m-1，数据按第二采集周期进行更新，第二采集周期不大于1秒，可编程逻辑控制器对进出该队列的数据进行处理，出口烟叶物料水分移动平均值的计算公式为：

${\stackrel{\‾}{X}}_0=\frac{1}{m}\underset{i=0}{\overset{m-1}{\mathrm{\Σ}}}{A}_{t+i}.$

作为一种改进，第一采集周期和第二采集周期均为1秒，第一先进先出队列的长度n为45，所述第二先进先出队列的长度m为30。采用本发明的实施例的烟叶松散回潮设备加水控制方法来控制烟叶松散回潮设备，回潮滚筒出口处烟叶物料的水分比现有技术中的水分稳定性能有大幅提高。

本发明的烟叶松散回潮设备及其加水控制方法有益效果在于：

1、在回潮滚筒的入口和出口分别设置回潮滚筒入口加水系统、回潮滚筒出口加水系统，分别对导入和导出回潮滚筒的烟叶物料进行增温增湿，提高了出口烟叶水分的稳定性，满足后序加工的要求，提高卷烟产品内在质量的稳定性；

2、采集电子皮带秤瞬时流量并放入先进先出队列，通过可编程逻辑控制器对该队列中的数据进行平均值计算得出电子皮带秤流量移动平均值取代现有技术中的瞬时流量值，可有效降低因瞬时流量波动过大导致的水分波动；

3、采集出口烟叶物料瞬时含水量并放入先进先出队列，通过可编程逻辑控制器对该队列中的数据进行平均值计算得出出口烟叶物料水分移动平均值，进行反馈调整，实现对烟叶物料水分初步调整。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种烟叶松散回潮设备，包括回潮滚筒、水箱，所述回潮滚筒的入口和出口分别连接有入口振槽以导入烟叶物料和出口振槽以导出烟叶物料，所述入口振槽连接有用于采集入口烟叶物料瞬时流量的电子皮带秤，所述出口振槽设置有用于采集出口烟叶物料瞬时含水量的水分检测仪，其特征在于，还包括回潮滚筒入口加水系统、回潮滚筒出口加水系统、分别与所述电子皮带秤和所述水分检测仪连接的可编程逻辑控制器，其中：

所述回潮滚筒入口加水系统包括设置于所述回潮滚筒的入口处的第一双介质雾化喷嘴，所述水箱和所述第一双介质雾化喷嘴之间连接有第一齿轮泵，所述可编程逻辑控制器根据所述电子皮带秤采集的入口烟叶物料瞬时流量和所述水分检测仪采集的出口烟叶物料瞬时含水量控制所述第一齿轮泵的转速；

所述回潮滚筒出口加水系统包括设置于所述回潮滚筒的出口处的第二双介质雾化喷嘴，所述水箱和所述第二双介质雾化喷嘴之间连接有第二齿轮泵，所述可编程逻辑控制器根据所述电子皮带秤采集的入口烟叶物料瞬时流量和所述水分检测仪采集的出口烟叶物料瞬时含水量控制所述第二齿轮泵的转速。

2.根据权利要求1所述的烟叶松散回潮设备，其特征在于，所述第一双介质雾化喷嘴、第二双介质雾化喷嘴均与用于提供蒸汽的蒸汽系统通过汽水分离器连接，并且所述汽水分离器与所述第一双介质雾化喷嘴之间连接有用于调节蒸汽量的第一气动薄膜调节阀，所述汽水分离器与所述第二双介质雾化喷嘴之间连接有用于调节蒸汽量的第二气动薄膜调节阀。

3.根据权利要求2所述的烟叶松散回潮设备，其特征在于，所述水箱与所述第一齿轮泵和第二齿轮泵之间连接有用于滤清水中杂质的第一过滤器；所述蒸汽系统与所述汽水分离器之间连接有用于对所述蒸汽系统提供的蒸汽进行滤清的第二过滤器。

4.根据权利要求2所述的烟叶松散回潮设备，其特征在于，所述汽水分离器的排水口连接有蒸汽疏水阀。

5.根据权利要求1所述的烟叶松散回潮设备，其特征在于，从所述第一齿轮泵到所述第一双介质雾化喷嘴之间依次连接有测定水压的第一压力表、测定水流量的第一流量计；从所述第二齿轮泵到所述第二双介质雾化喷嘴之间依次连接有测定水压的第二压力表、测定水流量的第二流量计。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的烟叶松散回潮设备，其特征在于，所述可编程逻辑控制器与所述第一齿轮泵之间设置有用于对所述第一齿轮泵进行变频调速的第一变频器；所述可编程逻辑控制器与所述第二齿轮泵之间设置有用于对所述第二齿轮泵进行变频调速的第二变频器。

7.一种用于权利要求1至5中所述的任一项烟叶松散回潮设备的加水控制方法，其特征在于，包括用于所述回潮滚筒入口加水系统的入口加水量控制方法和用于所述回潮滚筒出口加水系统的出口加水量控制方法，其中：

所述入口加水量控制方法为，所述电子皮带秤按第一采集周期采集入口烟叶物料瞬时流量发送给所述可编程逻辑控制器并进入第一先进先出队列，所述水分检测仪按第二采集周期采集出口烟叶物料瞬时含水量发送给所述可编程逻辑控制器并进入第二先进先出队列，所述可编程逻辑控制器分别根据所述第一先进先出队列中的数据计算出电子皮带秤流量移动平均值、根据所述第二先进先出队列中的数据计算出出口烟叶物料水分移动平均值，然后根据所述电子皮带秤流量移动平均值、所述出口烟叶物料水分移动平均值、出口水分设定值、入口水分设定值、入口加水系数、入口加水修正系数计算出入口加水量以控制所述第一齿轮泵的转速进而控制所述第一双介质雾化喷嘴的喷水量；

所述出口加水量控制方法为，所述可编程逻辑控制器根据所述电子皮带秤流量移动平均值、所述出口烟叶物料瞬时含水量、出口水分设定值、入口水分设定值、出口加水系数、出口加水修正系数计算出出口加水量以控制所述第二齿轮泵的转速进而控制所述第二双介质雾化喷嘴的喷水量。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一采集周期和第二采集周期均不大于1秒。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一采集周期和第二采集周期均为1秒，所述第一先进先出队列的长度为45，所述第二先进先出队列的长度为30。

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