CN105476055A - 一种提高松散回潮出口含水率稳定性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，首先将叶组配方内含水率相近的片烟原料合为一个模块，每牌号每批次叶组由若干模块构成，生产时可根据模块加工特性设置相应的加工参数。生产时，可根据模块含水率的不同，对松散回潮工序的加水流量进行设定，精确加水，减小松散回潮工序出口水分和出料温度的波动提高出口含水率的稳定性。本发明在生产时，可根据模块加工特性不同，对同一批次不同模块的烟叶设置不同的热风温度、排潮开度等参数进行不同强度的加工，满足感官质量的要求。本方法可适应切片+松散回潮工艺、切片+真空回潮+松散回潮工艺、微波松散+松散回潮工艺等现有广泛采用的回潮工艺。

Description

一种提高松散回潮出口含水率稳定性的方法

技术领域

本发明涉及烟草加工技术领域，尤其涉及一种提高松散回潮出口含水率稳定性的方法。

背景技术

松散回潮工序是烟草加工过程的一道重要工序，在烟草加工的过程中，需要在松散回潮加工过程中对烟片进行松散和增温增湿，使烟片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。传统常用的卷烟松散回潮控制方法为：生产过程根据牌号按批次进行生产，每批次片烟原料按叶组配方库随机出库。松散回潮工序根据片烟出库的顺序进行加工，回潮系统根据物料流量进行增温增湿。松散回潮出料端水分仪不参与控制控制，只起到监控过程、过程异常报警的作用。

现有系统存在的不足主要如下：一是每牌号每批次生产时，配方库虽然按叶组配方出库，但同一配方中各烟叶等级却根据原料配方库的调度系统按最优路径随机出库，因此，回潮工序只能根据片烟出库的顺序进行加工。由于进入滚筒的片烟是一个配方组，配方组内的烟叶分别来自不同的产地、部位、等级年份，它们的水分差异较大，实际生产测试发现，来料烟叶的含水率最小的为9%，最大的接近14%，仓贮条件差的烟叶含水率水分差异更大，而生产过程出口水分控制系统往往存在滞后效应，这也是导致回潮出口水分、出料温度波动较大的首要原因；

其次是松散回潮加工过程中应用的红外水分仪对用于单一物质测量效果较好，而叶组配方中的片烟原料因产地、等级等不同，物料间差异较大，而水分仪标定只能按整个叶组配方进行标定，导致水分测量误差较大。

三是传统常用的卷烟松散回潮控制方法为：生产过程根据牌号按批次进行生产，每批次片烟原料按叶组配方库随机出库。松散回潮工序根据片烟出库的顺序进行加工，回潮系统根据物料流量进行增温增湿。松散回潮出料端水分仪不参与控制控制，只起到监控过程的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，提供一种不改变现有工艺布局，可有效提高松散回潮出口烟片含水率稳定性的控制方法。

本发明采用的技术方案为：

一种提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，包括如下步骤：

A：首先建立烟叶原料配方含水率数据库，将叶组配方烟叶内含水率相近的片烟原料合为一个模块，将叶组配方烟叶分为若干个模块；

B：然后对叶组中各个模块按照其含水率极差大小进行排序，并把各个模块含水率加权平均值和各个模块中包含片烟原料的质量输入到松散回潮控制系统；

C：针对叶组配方中不同的叶组依次重复步骤A到步骤B；

D：进料时，针对不同的叶组，分别根据每个叶组配方的不同，使此叶组中各个模块按步骤B中得到的顺序进行进料，松散回潮控制系统通过电子皮带秤对进料的片烟原料进行流量测定，并根据测量得到的重量累计值区分当前经过电子皮带秤的片烟原料属于当前叶组配方中的哪个模块；

E：松散回潮控制系统根据识别到的片烟原料所属叶组中的具体模块，调用经过计算得到的其所在具体模块所需要的加水流量，并把此加水流量信号发送对应的控制信号到对应的执行机构，从而完成对当前片烟进料中的模块进行定量加湿。

所述的步骤A包括如下步骤：

（1）采用经典法检测投料烟叶的含水率，分别记为d1、d2、d3、d4……dn,

（2）计算检测到的投料烟叶含水率的极差；

（3）按照含水率极差/烟叶含水率的组间距（0.3—1.0%）取整数进行模块划分，并确定模块数量为m；

（4）按照烟叶含水率大小和组间距将将同一叶组配方分成A1、A2……Am个加工模块，每个加工模块中包含一个或者多个片烟，每个片烟的重量的相等的；

所述的步骤B中烟叶含水率加权平均值，计算公式如下：

dAX=（d1×S1+d2×S2+……dn×Si）/(d1+d2+……di),....(I)

式中，dAX为模块烟叶含水率加权平均值（%），d1……di为烟叶含水率（%），S1……Si为烟叶配方中的烟叶比例（%）。

所述的E步骤中的加水流量如下式所示：M=H×(XO-Xi)×100-C×f.....(I)式中，M为加水流量（L/h,升/小时），H为电子皮带秤流量（kg/h，公斤/小时），XO为松散回潮工序出口水分设定值（%），Xi为模块入口含水率设定值（5），C为蒸汽质量流量（kg/h，公斤/小时），f为增湿系数，为常数，无量纲。

所述步骤(3)中，模块个数n为3—5个，n最大为叶组所在批次加工的烟叶等级数。

所述的步骤(4)中，加工时按模块顺序进行，一般按照模块含水率从大到小或从下到达的顺序处理加工，但同一模块内的片烟可随机出料加工。

所述的电子皮带秤在未进行称量时，为0；进行首次监测到重量信号、速度信号后，计算瞬时重量流量值，然后发送到松散回潮控制系统，松散回潮控制系统根据电子皮带秤计算出的重量累积量，对模块进行区分，每一个模块进料完毕，即松散回潮控制系统计算出重量累积量至设定值，即进行下个模块的测量和区分。

考虑到模块之间参数调整到执行机构的调整需要一定的反应时间，在进料的控制系统中还设置有加水延时间隔，每当一个模块完成加湿后，即电子皮带秤计算出的重量累积量达到当前模块的设定值时，松散回潮控制系统进行一个加水延时后对下个模块的进行加湿。

本发明基于目前各种因素影响，水分仪无法检测到烟叶真实含水率的情况下，找到一种简单易行、精确控制的一种控制模式，通过利用分组加工理念，利用烟草行业常用的烘箱法测定烟叶含水率，建立烟叶含水率数据库，制定依据烟叶含水率分组规则，mes系统根据分组规则调取数据库数据，将各产品叶组配方归类分模块（组），生产时，mes系统根据生产产品定义好的烟叶模块自动生成出单分模块自动顺序出口，松散回潮对应模块计算加水流量，按照模块含水率大小顺序依次加工、不同模块设置不同加水量、模块内采用恒流量加水的方法，精确回潮，提高回潮后物料含水率的稳定性，改善感官质量。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括一种提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，包括如下步骤：

A：首先将配方库中烟叶检测含水率，建立各等级烟叶含水率数据库，将一个叶组配方内含水率相近的片烟原料合为一个模块，确定一个叶组中模块的数量；所述的步骤A包括如下步骤：

（1）采用烘箱法检测配方库中各等级烟叶的含水率，分别记为d1、d2、d3、d4……dn，输入mes系统建立各等级烟叶含水率数据库；

（2）mes系统计算投料烟叶含水率的极差和加权平均值；

（3）mes系统按照含水率极差/烟叶含水率的组间距（组间距根据原料等级数量在0.3—1.0%范围内选择）取整数的规则进行模块划分，并确定模块数量为m；所述步骤(3)中，模块个数n为3—5个，n最大为叶组所在批次加工的烟叶等级数。

（4）按照烟叶含水率大小和组间距将将同一叶组配方分成A1、A2……Am个加工模块，每个加工模块中包含一个或者多个片烟，每个片烟的重量的相等的；

生产加工时，将配方原料按照步骤(4)定义模块出料顺序，模块内片烟可采用随机出库、就近出口、先进先出、就近出库等原则进行出库，保证出库效率，各个原料模块按照设定好的模块顺序从配方高架库出料。

B：然后对叶组中各个模块按照其含水率极差大小进行排序，并把各个模块含水率极差、加权平均值和各个模块中包含片烟原料的个数发送到松散回潮控制系统；所述的步骤B中烟叶含水率加权平均值，计算公式如下：

dAX=（d1×S1+d2×S2+……dn×Si）/(d1+d2+……di),....(I)

式中，dAX为模块烟叶含水率加权平均值（%），d1……di为烟叶含水率（%），S1……Si为烟叶配方中的烟叶比例（%）。

C：针对叶组配方中不同的叶组依次重复步骤A到步骤B；

D：进料时，针对不同的叶组，分别根据每个叶组配方的不同，使此叶组中各个模块按步骤B中得到的顺序进行进料，松散回潮控制系统通过电子皮带秤对进料的片烟原料进行流量测定，并根据测量得到的重量累计值区分当前经过电子皮带秤的片烟原料属于当前叶组配方中的哪个模块；在松散回潮控制系统中可以事先存入根据各模块含水率加权平均值dAX、加水系数、热风温度、蒸汽流量等参数数据，当称得的每个模块累计重量及对应模块的含水率信息依次输入松散回潮控制系统时，松散回潮控制系统即可根据重量累计量区别不同模块；

E：松散回潮控制系统根据识别到的片烟原料所属叶组中的具体模块，调用经过计算得到的其所在具体模块所需要的加水流量，并把此加水流量信号发送对应的控制信号到对应的执行机构，从而完成对当前片烟进料中的模块进行定量加湿。所述的E步骤中的加水流量如下式所示：M=H×(XO-Xi)×100-C×f.....(I)式中，M为加水流量（L/h,升/小时），H为电子皮带秤流量（kg/h，公斤/小时），XO为松散回潮工序出口水分设定值（%），Xi为模块入口含水率设定值（5），C为蒸汽质量流量（kg/h，公斤/小时），f为增湿系数，为生产过程中确定的经验值，无量纲。

所述的电子皮带秤在未进行称量时，为0；进行首次监测到重量信号、速度信号后，计算瞬时重量流量值，然后发送到松散回潮控制系统，松散回潮控制系统根据计算出重量累积量，对模块进行区分，每一个模块进料完毕，即松散回潮控制系统计算出重量累积量达到模块的总重量后，即进行下个模块的测量和区分。

考虑到模块之间参数调整到执行机构的调整需要一定的反应时间，在进料的控制系统中还设置有延时计，每当一个模块完成加湿后，即散回潮控制系统计算出重量累积量达到模块的总重量后，松散回潮控制系统控制加水量延迟N秒再此发送启动，从而给执行机构进行参数的调整时间。

本发明所述的执行机构包括对片烟原料进行开包、切片、物料流量控制，然后进行松散回潮加工（或切片后直接松散回潮等），控制系统根据输入的第一个模块进、出口含水率设定值、加水系数、蒸汽流量、热风温度等参数自动计算对应一个模块模块的加水流量、对第一个模块加工，同时电子皮带秤对第一个模块重量进行称量，当电子皮带秤称量重量累计量达到步骤(3)中所述输入系统的第一个模块重量时，根据回潮系统延时N秒，系统自动调整加水流量和热风温度（根据加工强度需要热风温度也可不变）设定值，对第二个模块进行加工处理，依次下去，直至最后一个模块，加工时按模块顺序进行，但同一模块内的片烟可以随机出库加工。

本发明以下以具体生产例子进行举例说明：

实施例1

配方A：50箱25个等级片烟原料，总重10000kg，

(1)首批生产前烘箱法检测烟叶含水率；计算极差为2.8%，组间距确定为0.7，则分组数量为4；

(2)按含水率差异将片烟原料分成4个模块，由电子皮带秤累积重量称量得，第一模块含水率（10.5%－１1.2%，加权均值为10.8%），5个等级12箱，2400kg；第二模块（11.2%－11.9%，加权均值为11.6%）6个等级13箱，2600kg；第三模块（11.9%－12.6%，加权均值为12.3%）7个等级14箱，2800kg；第四个模块（12.6%－13.3%，加权均值为12.9%）7个等级11箱，2200kg；回潮系统根据来料信号延时46秒开始加水；

(3)松散回潮工序生产时，第一模块加水流量为594kg/h，蒸汽流量为80kg/h，加水系数为0.80，热风温度为80℃，回潮系统根据来料信号延时46秒开始加水；电子皮带秤称得片烟重量累计量达到2400kg时，开始生产第二模块，延时46秒回潮系统将加水流量调整为400kg/h，蒸汽流量为90kg/h，加水系数为0.90，热风温度为85℃；电子皮带秤称得片烟重量累计量达到5000kg时，开始生产第三模块，延时46秒松散回潮系统将加水流量设定值设置为335kg/h，蒸汽流量为100kg/h，加水系数为1.00，热风温度为90℃；电子皮带秤称得片烟重量累计量达到7800kg时，延时46秒，开始生产第四模块，松散回潮系统将加水流量设定值设置为291kg/h、蒸汽流量为105kg/h，加水系数为1.15，热风温度为95℃；

松散回潮工序的电子皮带秤采用控制型电子皮带秤，在生产全过程中电子皮带秤设定流量6500kg/h，出口水分设定值为19.0%。

（4）系统采集到批次松散回潮出口含水率平均值为19,1%，与出口含水率设定值19%之差为0.1%，系统描点，未超出范围，无须校验。

（5）系统采集到批次松散回潮入口含水率平均值为12.18%，与入口含水率设定值12.08之差为0.1%，系统描点，未超出范围，无须校验。

实施例2

配方B：40箱15个等级片烟原料，总重7750kg；

(1)首批生产前烘箱法检测烟叶含水率；计算极差为1.8%，组间距确定为0.6%，则分组数量为3；

(2)按烟片含水率组间距0.6%将片烟原料分成3个模块，第一模块（含水率（11.5%－12.1%，含水率加权平均值11.8%）4个等级8箱，1350kg；第二模块（12.1%－12.7%，含水率加权平均值12.5%）6个等级18箱，3600kg；第三模块（12.7%－13.3%，含水率加权平均值13.0%）5个等级14箱，2800kg；由电子皮带秤累积重量称量得；

(3)松散回潮工序生产时，第一模块加水流量为443kg/h，蒸汽流量为75kg/h，加水系数为0.80，热风温度为80℃，回潮系统根据来料信号延时46秒开始加水；电子皮带秤称得片烟重量累计量达到2400kg时，开始生产第二模块，延时46秒回潮系统将加水流量调整为294kg/h，蒸汽流量为90kg/h，加水系数为0.90、热风温度为85℃；电子皮带秤称得片烟重量累计量达到5000kg时，开始生产第三模块，延时46秒松散回潮系统将加水流量设定值自动设置为225kg/h，蒸汽流量为100kg/h，加水系数为1.00、热风温度为90℃；

松散回潮工序的电子皮带秤采用控制型电子皮带秤，在生产全过程中电子皮带秤设定流量6500kg/h，出口水分设定值为18.0%。

（4）系统采集到批次松散回潮出口含水率平均值为19,1%，与出口含水率设定值19%之差为0.1%，系统描点，未超出范围，无须校验。

（5）系统采集到批次松散回潮入口含水率平均值为12.56%，与入口含水率设定值12.53%之差为0.03%，系统描点，未超出范围，无须校验。

上述对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，其特征在于：包括如下步骤：

A：首先建立烟叶原料配方含水率数据库，将叶组配方烟叶内含水率相近的片烟原料合为一个模块，将叶组配方烟叶分为若干个模块；

B：然后对叶组中各个模块按照其含水率极差大小进行排序，并把各个模块含水率加权平均值和各个模块中包含片烟原料的质量输入到松散回潮控制系统；

C：针对叶组配方中不同的叶组依次重复步骤A到步骤B；

D：进料时，针对不同的叶组，分别根据每个叶组配方的不同，使此叶组中各个模块按步骤B中得到的顺序进行进料，松散回潮控制系统通过电子皮带秤对进料的片烟原料进行流量测定，并根据测量得到的重量累计值区分当前经过电子皮带秤的片烟原料属于当前叶组配方中的哪个模块；

E：松散回潮控制系统根据识别到的片烟原料所属叶组中的具体模块，调用经过计算得到的其所在具体模块所需要的加水流量，并把此加水流量信号发送对应的控制信号到对应的执行机构，从而完成对当前片烟进料中的模块进行定量加湿。

2.根据权利要求1所述的提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，其特征在于：所述的步骤A包括如下步骤：

（1）采用经典法检测投料烟叶的含水率，分别记为d1、d2、d3、d4……dn,

（2）计算检测到的投料烟叶含水率的极差；

（3）按照含水率极差/烟叶含水率的组间距（0.3—1.0%）取整数进行模块划分，并确定模块数量为m；

（4）按照烟叶含水率大小和组间距将将同一叶组配方分成A1、A2……Am个加工模块，每个加工模块中包含一个或者多个片烟，每个片烟的重量的相等的。

3.根据权利要求2所述的提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，其特征在于：所述的步骤B中烟叶含水率加权平均值，计算公式如下：

dAX=（d1×S1+d2×S2+……dn×Si）/(d1+d2+……di),....(I)

式中，dAX为模块烟叶含水率加权平均值（%），d1……di为烟叶含水率（%），S1……Si为烟叶配方中的烟叶比例（%）。

4.根据权利要求3所述的提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，其特征在于：所述的E步骤中的加水流量如下式所示：M=H×(XO-Xi)×100-C×f.....(I)式中，M为加水流量（L/h,升/小时），H为电子皮带秤流量（kg/h，公斤/小时），XO为松散回潮工序出口水分设定值（%），Xi为模块入口含水率设定值（5），C为蒸汽质量流量（kg/h，公斤/小时），f为增湿系数，为常数，无量纲。

5.根据权利要求4所述的提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，模块个数n为3—5个，n最大为叶组所在批次加工的烟叶等级数。

6.根据权利要求5所述的提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，加工时按模块顺序进行，一般按照模块含水率从大到小或从下到达的顺序处理加工，但同一模块内的片烟可随机出料加工。

7.根据权利要求6所述的提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，其特征在于：所述的电子皮带秤在未进行称量时，为0；进行首次监测到重量信号、速度信号后，计算瞬时重量流量值，然后发送到松散回潮控制系统，松散回潮控制系统根据电子皮带秤计算出的重量累积量，对模块进行区分，每一个模块进料完毕，即松散回潮控制系统计算出重量累积量至设定值，即进行下个模块的测量和区分。

8.根据权利要求7所述的提高松散回潮出口含水率稳定性的方法，其特征在于：考虑到模块之间参数调整到执行机构的调整需要一定的反应时间，在进料的控制系统中还设置有加水延时间隔，每当一个模块完成加湿后，即电子皮带秤计算出的重量累积量达到当前模块的设定值时，松散回潮控制系统进行一个加水延时后对下个模块的进行加湿。