CN104068460A - 一种调节烟叶含水率、温度的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调节烟叶含水率、温度的控制方法，属于烟草加工行业烟草复烤、制丝的生产技术。特别是在烟叶加工中来料的含水率、温度不确定的情况下，而在加工后对烟叶的含水率、温度有明确的工艺要求的工序控制技术。该控制方法包括如下工艺步骤：A）投料生产前，检查空压气、蒸汽、水压工艺条件，B）在烟叶流经设备出口的水分在线检测仪、温度监测装置时，将烟叶含水率、温度反馈至控制系统，控制系统进行处理：本发明从烟草行业复烤、制丝生产技术现状出发，利用热风对烟叶进行适当的干燥、增湿，并实现PID调节闭环控制。

Description

一种调节烟叶含水率、温度的控制方法

技术领域

本发明涉及一种调节烟叶含水率、温度的控制方法，属于烟草加工行业烟草复烤、制丝的生产技术。特别是在烟叶加工中来料的含水率、温度不确定的情况下，而在加工后对烟叶的含水率、温度有明确的工艺要求的工序控制技术。

背景技术

在烟草复烤、制丝生产中，对烟叶的含水率、温度的控制要求较高，而其生产环境因空间大，尤其在生产过程中使用、排放大量蒸汽和水，造成室内环境的不可控。对一些需加工在该环境暴露时间较长的烟叶的工序，就存在前工序烟叶含水率、温度的不确定性，在加工过程是很难得到有效控制。目前，通常采用的处理方法有增加一台加温加湿机，或将前工序的烟叶储存在一个封闭的恒温恒湿的空间，前者存在仅适量提高烟叶含水率、温度的单一性的缺陷，如处理加工前工序因环境造成含水率偏高的烟叶，则显然不适合，加之因增温增湿环节仅采取开环控制，还存在烟叶含水率、温度的可控性差，难以满足实际生产工艺需求；后者却因增加烟叶储存、环境温湿度控制等相关设备设施，还要在生产现场另外隔离一个封闭空间，对现场物流带来不便，于此，造成投资较大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术的缺点，进一步提高烟叶加工工艺的稳定性。

本发明通过下述技术方案予以实现：

一种调节烟叶含水率、温度的控制方法该控制方法包括如下工艺步骤：

A）、投料生产前，检查空压气、蒸汽、水压工艺条件，需满足如下要求：空压气≥0.4MPa，蒸汽≥0.6 MPa，水压≥0.3MPa；再进入预热模式，自动开启旋转筒体、蒸汽散热器、热风循环风机、排潮风机，按预热设定温度自动调节蒸汽阀门，以保证筒内均匀加热，预热时间约15-20分钟即可投料生产；    

B）、在烟叶流经设备出口的水分在线检测仪、温度监测装置时，将烟叶含水率、温度反馈至控制系统，控制系统自动视如下情况进行处理：

序号1：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏低、温度偏低；

处理措施：开启风管蒸汽补偿，系统以实测烟叶温度与设定值作PID闭环控制循环，直至温度符合工艺要求；如烟叶含水率仍然偏低，则自动转入序号2控制；

序号2：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏低、温度适合；

处理措施：在序号1的措施基础上，开启汽水喷射，系统将加水量与烟叶实测含水率反馈作PID闭环循环控制，直至烟叶含水率大道工艺要求；如出现烟叶温度偏高，则自动转入序号3控制；

序号3：烟叶实测与工艺要求相比，含水率适合、温度偏高；

处理措施：在上述控制措施的基础上，调减进入散热器蒸汽阀位，直至烟叶温度合适；

序号4：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏高、温度合适；

处理措施：调大排潮风门、热风风机频率或风门，直至烟叶含水率降至工艺要求；

序号5：烟叶实测与工艺要求相比，含水率适合、温度偏低；

处理措施：适当调增进入散热器蒸汽阀位；

序号6：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏高、温度偏高；

处理措施：在序号4措施的基础上，调减进入散热器蒸汽阀位；

C）、生产结束后，关闭所有蒸汽阀门，旋转筒体、热风风机和排潮风机持续运行，持续时间约10-15分钟，确保筒体均匀冷却不变形。

利用散热器对筒内循环风加热，调节烟叶含水率和温度，辅于风道蒸汽补偿，改善筒内温湿度，进一步适当调整烟叶对水份的吸附性.在烟叶含水率远低于工艺要求时，可同时启用蒸汽喷射或水汽喷射增湿，确保烟叶含水率、温度符合生产工艺要求。

本控制方法的设备为烟草行业的常用设备：以旋转筒体为主体，配置热风系统，以水分检测仪、温度检测传感器为在线检测烟叶含水率、温度的信息反馈，通过如下方法调节蒸汽、水、热风等阀门，来满足加工工艺要求。

（1）由温度检测传感器、热风散热器、蒸汽阀等构成烟叶温度闭环控制。根据在线工艺设定的烟叶温度，在生产期间当实测温度与设定值出现偏差时，控制系统通过PID调节蒸汽阀门来确保烟叶实际温度符合工艺设定值。

（2）由在线水分仪、加水流量计、加水阀等构成烟叶含水率闭环控制。根据在线工艺设定的烟叶含水率，在生产期间当实测烟叶含水率与设定值出现偏差时，控制系统通过加水量的反馈值实行PID调节加水阀门来确保烟叶实际含水率符合工艺设定值。

烟叶温度可控范围为40-80℃，烟叶含水率最大可调增5%，最大可调减3%。

基于调增烟叶含水率的控制，由蒸汽与水喷射装置、加水流量计、热风管路增湿补偿装置等构成多阶梯的增湿途径。

基于调减烟叶含水率的控制，以干燥热风为介质，调节热风电机频率、排潮阀门开度，实现筒内热风流通量可调。

基于烟叶温度控制的热风系统由热风风机、热风散热器、温度检测传感器、增湿补偿装置以及风管等构成，其中用于为散热器提供热能的蒸汽管路装设可调节的减压阀，增湿补偿装置的蒸汽管路装设阀门定位装置。

热风风量与温度、排潮量、蒸汽加湿、水汽混合喷射增湿等根据生产工艺需求可调。

本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：

1、本发明从烟草行业复烤、制丝生产技术现状出发，利用热风对烟叶进行适当的干燥、增湿，并实现PID调节闭环控制，克服现有技术的增温增湿的单一性和可控性差等缺点，并且可免除在生产现场另隔出一个恒温恒时的封闭空间，减少投资。

2、本发明主要具有如下性能：

（1）烟叶温度可控范围为40-80℃，控制精度±3℃；

（2）烟叶含水率最大可调增5%，最大可调减3%，控制精度±1%。

3、本发明对烟叶含水率、温度的控制具有可调范围广，调节快速、反应灵敏，对烟草加工工艺变化的适应能力较强，在烟草工业生产技术领域里具有较大的推广意义。

附图说明

图1为本发明设备的整体结构示意图；

图2为本发明图1中蒸汽调节系统管路示意图；

图3为本发明图1中加水系统管路示意图；

图4为本发明烟叶含水率PID循环控制示意图；

图5为本发明烟叶温度PID循环控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3、4、5对本发明进行详细描述：

设备主要构成：旋转筒体及其前后室、热风系统、蒸汽调节系统、加水系统、烟叶含水率、温度检测装置及电气控制系统（如图1）。其中热风系统包括蒸汽散热器、风机（变频或加装风门可调）、蒸汽补偿装置、温度检测装置、排潮风机、风管等；蒸汽调节系统包括蒸汽过滤器、减压阀、蒸汽阀门定位装置、疏水阀、蒸汽管道等；加水系统包括水过滤器、加水流量计、加水阀门定位装置、喷嘴及相应管路等（如图2）。

上述设备为烟草行业的常用设备。

一种调节烟叶含水率、温度的控制方法，该控制方法包括如下工艺步骤：

A）、投料生产前，检查空压气、蒸汽、水压工艺条件，需满足如下要求：空压气≥0.4MPa，蒸汽≥0.6 MPa，水压≥0.3MPa；再进入预热模式，自动开启旋转筒体、蒸汽散热器、热风循环风机、排潮风机，按预热设定温度自动调节蒸汽阀门，以保证筒内均匀加热，预热时间约15-20分钟即可投料生产；    

B）、在烟叶流经设备出口的水分在线检测仪、温度监测装置时，将烟叶含水率、温度反馈至控制系统，控制系统自动视如下情况进行处理：

序号1：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏低、温度偏低；

处理措施：开启风管蒸汽补偿，系统以实测烟叶温度与设定值作PID闭环控制循环，直至温度符合工艺要求；如烟叶含水率仍然偏低，则自动转入序号2控制；

序号2：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏低、温度适合；

处理措施：在序号1的措施基础上，开启汽水喷射，系统将加水量与烟叶实测含水率反馈作PID闭环循环控制，直至烟叶含水率大道工艺要求；如出现烟叶温度偏高，则自动转入序号3控制；

序号3：烟叶实测与工艺要求相比，含水率适合、温度偏高；

处理措施：在上述控制措施的基础上，调减进入散热器蒸汽阀位，直至烟叶温度合适；

序号4：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏高、温度合适；

处理措施：调大排潮风门、热风风机频率或风门，直至烟叶含水率降至工艺要求；

序号5：烟叶实测与工艺要求相比，含水率适合、温度偏低；

处理措施：适当调增进入散热器蒸汽阀位；

序号6：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏高、温度偏高；

处理措施：在序号4措施的基础上，调减进入散热器蒸汽阀位；

C）、生产结束后，关闭所有蒸汽阀门，旋转筒体、热风风机和排潮风机持续运行，持续时间约10-15分钟，确保筒体均匀冷却不变形。

实施例1：

一批在线中转烟叶，经实测该批烟叶含水率为22.8-23.4%，温度为29-30℃（与室温接近），与工艺要求（含水率20.5±0.5%，温度45±5℃）相比较，烟叶含水率要明显高于工艺要求指标，而烟叶温度则相差不大，系统采取序号4、6相结合，即调大排潮风门、热风风机频率或风门，在烟叶含水率达到工艺要求时，烟叶温度略有偏高（约55℃），再适量调减进入散热器蒸汽阀位。经约12分钟，烟叶含水率、温度达到工艺要求。

实施例2：

一批在线中转烟叶，经实测该批烟叶含水率为18.4-18.8%，温度为8-10℃（与室温接近），与工艺要求（含水率20.5±0.5%，温度45±5℃）存在较大差距，烟叶含水率低于工艺要求指标，而烟叶温度远低于要求，系统采取序号1、2相结合，即在预热约20分钟后，投料后先开启风管蒸汽补偿，系统以实测烟叶温度与设定值作PID闭环控制循环，直至温度符合工艺要求；同时开启汽水喷射，系统将加水量与烟叶实测含水率反馈作PID闭环循环控制，直至烟叶含水率达到工艺要求。经约10分钟，烟叶含水率、温度达到工艺要求。

Claims (1)

1.一种调节烟叶含水率、温度的控制方法，其特征在于：该控制方法包括如下工艺步骤：

A）、投料生产前，检查空压气、蒸汽、水压工艺条件，需满足如下要求：空压气≥0.4MPa，蒸汽≥0.6 MPa，水压≥0.3MPa；再进入预热模式，自动开启旋转筒体、蒸汽散热器、热风循环风机、排潮风机，按预热设定温度自动调节蒸汽阀门，以保证筒内均匀加热，预热时间约15-20分钟即可投料生产； 

B）、在烟叶流经设备出口的水分在线检测仪、温度监测装置时，将烟叶含水率、温度反馈至控制系统，控制系统自动视如下情况进行处理：

序号1：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏低、温度偏低；

处理措施：开启风管蒸汽补偿，系统以实测烟叶温度与设定值作PID闭环控制循环，直至温度符合工艺要求；如烟叶含水率仍然偏低，则自动转入序号2控制；

序号2：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏低、温度适合；

处理措施：在序号1的措施基础上，开启汽水喷射，系统将加水量与烟叶实测含水率反馈作PID闭环循环控制，直至烟叶含水率大道工艺要求；如出现烟叶温度偏高，则自动转入序号3控制；

序号3：烟叶实测与工艺要求相比，含水率适合、温度偏高；

处理措施：在上述控制措施的基础上，调减进入散热器蒸汽阀位，直至烟叶温度合适；

序号4：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏高、温度合适；

处理措施：调大排潮风门、热风风机频率或风门，直至烟叶含水率降至工艺要求；

序号5：烟叶实测与工艺要求相比，含水率适合、温度偏低；

处理措施：适当调增进入散热器蒸汽阀位；

序号6：烟叶实测与工艺要求相比，含水率偏高、温度偏高；

处理措施：在序号4措施的基础上，调减进入散热器蒸汽阀位；

C）、生产结束后，关闭所有蒸汽阀门，旋转筒体、热风风机和排潮风机持续运行，持续时间约10-15分钟，确保筒体均匀冷却不变形。