CN105795502A

CN105795502A - 一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法

Info

Publication number: CN105795502A
Application number: CN201610355409.4A
Authority: CN
Inventors: 王芳; 卢敏瑞; 潘峰; 胡军; 胡有持; 杨春强; 杨全忠; 肖锦哲; 张腾健; 刘晶晶
Original assignee: FUJIAN WUYI TOBACCO Co Ltd; Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Current assignee: FUJIAN WUYI TOBACCO Co Ltd; Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2016-07-27

Abstract

本发明涉及一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，通过在复烤加料、加香装置的进料口与出料口设置温度与含水率的检测装置对物料的含水率与温度进行检测，同时将温度与含水率的数据反馈给控制模块，通过调节水泵与蒸汽气动薄膜阀来进行闭环控制。本发明能够满足烟叶于加料/加香工序加工过程中含水率和温度的控制要求，改善打叶去梗后片烟对该工序添加料液的吸收效果。

Description

一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法

技术领域

本发明涉及烟草领域，特别是一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法。

背景技术

为了进一步提高烟叶的工业可用性，改善片烟“醇化反应”的过程中往需要的方向发展，在打叶复烤环节添加香精、香料和生物制剂等满足卷烟企业的加工要求已基本成形。随着复烤前后滚筒式加料/加香工艺研究、应用的不断深入，对该工序的工艺任务和过程要求不断明确，研究加香加料工序加工过程中如何去控制片烟物料含水率和温度显得越发的重要，这会直接影响到在制品烟叶的加工品质和在制品烟叶对料液的吸收效果以至于影响到后期的“醇化”效果。因此如何建立一种科学、合理的复烤前后加料/加香工艺中对梗叶分离后烟片含水率和温度进行自动控制极其迫切。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，满足烟叶于加料/加香工序加工过程中含水率和温度的控制要求，改善打叶去梗后片烟对该工序添加料液的吸收效果。

本发明采用以下方案实现：一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：提供一中央控制模块，在所述复烤加料、加香装置的进料口与出料口均安装水分检测装置与温度检测装置；将所述水分检测装置、温度检测装置、所述复烤加料、加香装置内的热风循环加热器、所述复烤加料、加香装置内的加水水泵、所述复烤加料、加香装置内的蒸汽薄膜调节阀均连接至所述中央控制模块；

步骤S2：将打叶去梗后的片烟或复烤后的物料送入复烤加料、加香装置；

步骤S3：设置于所述复烤加料、加香装置的进料口水分检测装置与温度检测装置对进料口的片烟或者物料的含水率与温度进行检测，并将检测结果反馈给中央控制模块；

步骤S4：设置于所述复烤加料、加香装置的出料口水分检测装置与温度检测装置对出料口的片烟或者物料的含水率与温度进行检测，并将检测结果反馈给从中央控制模块；

步骤S5：所述中央控制模块根据进料口与出料口的片烟或者物料的含水率变化情况，结合所述加水水泵进行水分自动控制；所述中央控制模块根据进料口与出料口的片烟或者物料的温度变化情况，结合热风循环加热器蒸的汽薄膜调节阀与蒸汽喷嘴的蒸汽薄膜调节阀进行温度自动控制；

步骤S6：将出料口的片烟或者物料进入下一道工序。

进一步地，步骤S5中，所述水分自动控制具体为：利用前、后片烟或物料的含水率变化情况，所述加水水泵进行水分自动控制，通过预设的传递函数控制对象的含水率结合PID控制器进行增减控制，调节加水水泵的加水量，建立加香加料过程双重闭环水分自动控制；当出料口的片烟或物料的含水率不符合预设值时，将出料口的片烟或物料返回进料口；当出料口的片烟或物料的含水率符合预设值时，进入步骤S6；

其中，所述预设的传递函数的公式为：

f₁＝C₁×(a₂-a₁)×K₁；

其中，f₁为加水水泵的加水量、C₁为物料流量、a₁为进料口的片烟或物料的水分、a₂为出料口的片烟或物料的水分、K₁为加水水泵的加水系数。

进一步地，步骤S5中，所述温度自动控制具体为：利用前、后片烟或物料的温度变化情况，结合加料过程蒸汽喷射量和热风循环对物料温度的影响程度进行控制，利用热风循环加热器的蒸汽薄膜调节阀与蒸汽喷射的蒸汽薄膜调节阀进行控制，通过预设的传递函数控制对象温度变化，结合PID控制模器增减控制蒸汽变化量，建立加香加料过程闭环温度自动控制；当出料口的片烟或物料的温度不符合预设值时，将出料口的片烟或物料返回进料口；当出料口的片烟或物料的温度符合预设值时，进入步骤S6；

其中，所述预设的传递函数为：

\begin{matrix} F_{1} = Q_{1} \times K_{2} + Q_{2} \times K_{3} \\ = C_{1} \times (A_{2} - A_{1}) \times K_{2} \times λ_{1} + C_{1} \times (A_{2} - A_{1}) \times K_{3} \times λ_{2} \end{matrix};

其中F₁为物料增加热量、Q₁为蒸汽喷射量、Q₂为热风循环加热器的蒸汽量、K₂、为蒸汽喷射热量分配系数、K₃为热风热量分配系数、C₁为物料流量、A₁为进料口片烟或物料的温度、A₂为出料口片烟或物料的温度、λ₁为蒸汽与烟叶的热传递系数、λ₂为热风与烟叶热传递系数。

进一步地，所述水分检测装置、温度检测装置设置在进料口的电子皮带秤上及所述复烤加料、加香装置的出料口。

进一步地，所述水分检测装置、温度检测装置为在线红外检测设备。

进一步地，所述水分检测装置为水分仪。

与现有技术相比，本发明实现了烟叶在梗叶分离后、复烤前的均匀加料和复烤后、预压打包前的均匀加料，合理控制该过程的烟叶的含水率和温度，保证了该过程添加的料液可以充分吸收，避免了料液由于工艺条件不达标所造成的浪费，影响“醇化过程”中的“化学反应”效果，为改善烟叶内在品质提供了有效途径，大大提升了烟叶的香气品质，保障了卷烟工业原料的可用性。

附图说明

图1为本发明原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S6：将出料口的片烟或者物料进入下一道工序。

在本实施例中，步骤S5中，所述水分自动控制具体为：利用前、后片烟或物料的含水率变化情况，所述加水水泵进行水分自动控制，通过预设的传递函数控制对象的含水率结合PID控制器进行增减控制，调节加水水泵的加水量，建立加香加料过程闭环水分自动控制；当出料口的片烟或物料的含水率不符合预设值时，将出料口的片烟或物料返回进料口；当出料口的片烟或物料的含水率符合预设值时，进入步骤S6；

其中，所述预设的传递函数的公式为：

f₁＝C₁×(a₂-a₁)×K₁；

在本实施例中，步骤S5中，所述温度自动控制具体为：利用前、后片烟或物料的温度变化情况，结合加料过程蒸汽喷射量和热风循环对物料温度的影响程度进行控制，利用热风循环加热器的蒸汽薄膜调节阀与蒸汽喷射的蒸汽薄膜调节阀进行控制，通过预设的传递函数控制对象温度变化，结合PID控制模器增减控制蒸汽变化量，建立加香加料过程双重闭环温度自动控制；当出料口的片烟或物料的温度不符合预设值时，将出料口的片烟或物料返回进料口；当出料口的片烟或物料的温度符合预设值时，进入步骤S6；

其中，所述预设的传递函数为：

\begin{matrix} F_{1} = Q_{1} \times K_{2} + Q_{2} \times K_{3} \\ = C_{1} \times (A_{2} - A_{1}) \times K_{2} \times λ_{1} + C_{1} \times (A_{2} - A_{1}) \times K_{3} \times λ_{2} \end{matrix};

在本实施例中，所述水分检测装置、温度检测装置设置在进料口的电子皮带秤上及所述复烤加料、加香装置的出料口。

在本实施例中，所述水分检测装置、温度检测装置为在线红外检测设备。

在本实施例中，所述水分检测装置为水分仪。

特别的，本实施例提供了烟叶在梗叶分离后、复烤前的均匀加料的含水率和温度控制：

去梗后片烟通过复烤加料、加香装置将物料控制稳定，即流量波动控制在±1％以内，红外检测技术监测片烟含水率和温度，通常片烟温度20±10℃、片烟含水率15.5％～18.5％，进入加料主机设备添加料液，再经加料出口的红外设备进行水分、温度检测。将加料出口、入口采集的物料含水率和温度信息反馈至中央控制模块，通过加料设备的水泵变频调节满足物料含水率要求，物料含水率变化0.5％～2.5％，加料后物料含水率控制在16.5％～19.0％，满足工序含水率控制要求，物料温度通过加料设备的蒸汽喷射和热风循环综合控制满足加料时物料温度45℃～55℃工艺控制要求，加料后烟叶温度控制在45～55℃。完成加料工序后进入片烟复烤、预压打包工序，片烟温度检测满足打包要求，片烟取样至实验室含水率，若不合格，均匀回掺至烤机出口直至产品合格。

特别的，本实施例还提供了复烤后、预压打包前的均匀加香的含水率和温度控制：

复烤后片烟通过复烤加料、加香装置将物料控制稳定，即流量波动控制在±1％，红外检测技术物监测物料含水率和温度，通常片烟温度35±45℃、片烟含水率10.5％～12％，进入加料主机设备添加料液，再经加料出口进行红外水分、温度检测。将加料出口、入口采集的物料含水率和温度信息反馈至中央控制模块，通过加料设备的水泵变频调节满足物料含水率控制要求，物料含水率控制变化-0.5％～1.5％，加香后物料含水率控制在11％～13％，满足烟叶储存要求，物料温度通过加料设备的蒸汽喷射和热风循环综合控制，满足加料时物料温度40℃～55℃工艺控制要求，加料后烟叶温度控制在40℃～55℃，同时也满足下线时打包的温度要求35℃～45℃。完成加香工序后进入预压打包工序，片烟取样至实验室检测含水率，若不合格，均匀回掺至加香出口，直至产品合格。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S6：将出料口的片烟或者物料进入下一道工序。

2.根据权利要求1所述的一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，其特征在于：步骤S5中，所述水分自动控制具体为：利用前、后片烟或物料的含水率变化情况，所述加水水泵进行水分自动控制，通过预设的传递函数控制对象的含水率结合PID控制器进行增减控制，调节加水水泵的加水量，建立加香加料过程双重闭环水分自动控制；当出料口的片烟或物料的含水率不符合预设值时，将出料口的片烟或物料返回进料口；当出料口的片烟或物料的含水率符合预设值时，进入步骤S6；

其中，所述预设的传递函数的公式为：

f₁＝C₁×(a₂-a₁)×K₁；

3.根据权利要求1所述的一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，其特征在于：步骤S5中，所述温度自动控制具体为：利用前、后片烟或物料的温度变化情况，结合加料过程蒸汽喷射量和热风循环对物料温度的影响程度进行控制，利用热风循环加热器的蒸汽薄膜调节阀与蒸汽喷射的蒸汽薄膜调节阀进行控制，通过预设的传递函数控制对象温度变化，结合PID控制模器增减控制蒸汽变化量，建立加香加料过程闭环温度自动控制；当出料口的片烟或物料的温度不符合预设值时，将出料口的片烟或物料返回进料口；当出料口的片烟或物料的温度符合预设值时，进入步骤S6；

其中，所述预设的传递函数为：

\begin{matrix} F_{1} = Q_{1} \times K_{2} + Q_{2} \times K_{3} \\ = C_{1} \times (A_{2} - A_{1}) \times K_{2} \times λ_{1} + C_{1} \times (A_{2} - A_{1}) \times K_{3} \times λ_{2} \end{matrix};

4.根据权利要求1所述的一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，其特征在于：所述水分检测装置、温度检测装置设置在进料口的电子皮带秤上及所述复烤加料、加香装置的出料口。

5.根据权利要求1所述的一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，其特征在于：所述水分检测装置、温度检测装置为在线红外检测设备。

6.根据权利要求1所述的一种复烤加料、加香物料含水率和温度控制方法，其特征在于：所述水分检测装置为水分仪。