CN105996113A - 烟草物料分类设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烟草物料分类设备及分类方法，设备包括风选箱机体、切向落料器和分滤网带；风选箱机体顶部与切向落料器连接；分滤网带位于风选箱机体上部，该分滤网带从风选箱机体的一侧穿入，从风选箱机体另一侧穿出；所述分滤网带穿出风选箱机体后，在分滤网带的下方设置有输送装置。本发明通过风力使物料向上运动，杂物由于自重力比大于风力掉到落杂物料区，梗丝向上飘曳运动到过滤区，通过分滤网带后被收集输出，而片状梗丝附着在分滤网带下表面，被分滤网带带出风选箱机体后落入输送装置后排出。本发明实现连续、平稳、均匀物料分类，并且克服了传统振动筛分机存在的造碎较大、分类效率低等缺点，可满足卷烟加工对不同梗丝形态分类使用需求。

Description

烟草物料分类设备及方法

技术领域

本发明属于卷烟制造工艺设备技术领域，尤其涉及一种风力抽吸过滤的梗丝分级方法，以及对丝状形态梗丝与片状形态梗丝、梗签分类的梗丝分类机。

背景技术

每年我国烟叶的产量约240万吨，可产出烟梗约60万吨左右，其中能够得到有效利用的约40万吨左右。目前，产出的梗丝较多使用在中低档卷烟中，高档卷烟不使用梗丝或用量很少，近年来迅速发展的细支卷烟中的梗丝用量也很少。梗丝在高档卷烟产品中的使用主要存在两个方面的问题：一是梗丝在形态上与叶丝、膨胀丝等烟丝组分差别较大，不利于梗丝与其它烟丝组分的均匀搀兑，影响卷烟吸阻等卷制质量的稳定性；二是梗丝在感官质量上存在先天性缺陷，会在一定程度上影响卷烟的感官品质，限制了梗丝在高档卷烟中的使用。

目前，我国烟草行业普遍使用的筛分模式基本上都是采用振动式筛分机筛分物料，已基本可以满足工艺生产需求。

申请号2007201018169的实用新型公开了一种自清洁式振动筛分机，包括槽体及其内设的筛网体，所述的筛网体是一个若干段的分体结构体；其每一分体的筛网体与槽体活动连接；和该槽体上安装一个吹气装置。这样筛分机停机时，可通过吹气装置清理槽体内部使之保持清洁，完全恢复烟叶片筛分处理性能，消除了现有筛分机易堵塞、不易清理的缺陷，从而达到和满足工艺要求。

申请号201210356532X的发明专利申请公开了一种多级组合式烟丝振动筛分装置。该多级组合式烟丝振动筛分装置包括输送设备、组合筛，所述的组合筛的上游设置振动输送设备(振动输送机)，所述的组合筛的下游设置输送设备。据称，该发明通过对传统的单层筛网进行改进，将单层筛网设计成多层筛网，将单一孔径设计成不同规格的孔径，对烟丝进行多级筛分，提高了烟丝筛分效率，结构简单，运行成本低廉，操作简便，筛分效率高。

申请号2004200744812的实用新型公开了一种烟草粉尘二次利用筛分机，包括振动筛以及驱动振动筛工作的振动总成，设置在机体内的每层振动筛筛网下部均设置有筛网网孔防堵机构，而所述的筛网网孔防堵机构是由托网，将托网及位于托网上部筛网两者构成的空间分隔成单元区间的隔板以及设置在每个单元区间内的耐磨弹性球构成。该实用新型利用筛网网孔防堵机构中耐磨弹性球在单元区间内的快速跳动撞击筛网防止筛网网孔的堵塞，并使麻袋纤维与粉尘彻底分离。使其不仅结构简单、防堵效果好、运行稳定、故障率低，而且，能有效地将粉尘中的不同物质进行筛分，使之真正实现烟草粉尘二次回收充分利用的目的。

上述发明的各种形式的振动筛分机，虽然较好地解决了生产中的所存在的诸多问题，但是，结构和原理存在许多雷同，也存在一些问题，尤其对于物理形态与比重非常接近的物料，采用传统的振动筛分方式已不能达到良好筛分的效果，而对于比较干燥的物料的筛分，更是加大了物料的造碎同时粉尘也污染了周边环境，为此为了更好地适应行业加工要求，需要研究相关新型技术与设备。

申请号2013206888671的实用新型公开了一种梗丝分选机，采用两次筛分方案，第一次筛分：待筛选的物料放入进料斗中，物料通过进料斗由管道送入抛料器。抛料器通过抛料电机带动抛料轴上的抛料翅将物料向浮力分选仓中抛起。浮力分选仓的出料斗连接的吸力装置将物料中较轻的优质梗丝吸出，较重的结块和炭化梗丝向下落。第二次筛分：较重的结块和炭化梗丝到分选筛上，曲轴拉动输出轴使分选筛上下震动，由于分选筛的筛面为自左上到右下的斜面，上下震动的分选筛能够将筛面上的较重物料中大块的梗丝抛向分选筛右侧的废料口，较重结块及炭化梗丝混合物中小块的优质梗丝由筛眼中落到接料车上，完成第二次筛分。该方案无法分离丝状梗丝和片状梗丝，如果浮力分选仓通入的风过大，则会将丝状梗丝与片状梗丝一起吹起而由吸力装置吸出；如果通入的风过小，则片状梗丝与结块和碳化梗丝等一起落到分选筛上，如果分选筛的孔径较大，片状梗丝会与较重结块及炭化梗丝混合物中小块的优质梗丝一起落到接料车上，如果孔径过小，则片状梗丝与较重结块及炭化梗丝混合物一起作为废料从废料口排出，导致梗丝浪费；由于存在丝状梗丝与片状梗丝混合物，还需要进行再次分离，分离效率很低。

发明内容

针对现有技术所存在的问题，本发明提供一种利用风力抽吸过滤的烟草物料分类设备，可实现对丝状形态梗丝与片状形态梗丝、梗签的分类，也可用于其他烟草物料的分类，集风选除梗签、梗丝分级于一体，分选效率高。

本发明提供的烟草物料分类设备，包括风选箱机体、切向落料器和分滤网带；所述风选箱机体顶部与切向落料器连接；所述分滤网带位于所述风选箱机体上部，该分滤网带从所述风选箱机体的一侧穿入，从所述风选箱机体另一侧穿出；所述分滤网带穿出风选箱机体后，在所述分滤网带的下方设置有输送装置。

风选箱机体自下而上分四个区相通：落杂物料区、风选区、过滤区(即分滤网带)和丝状形态梗丝与风的集中区，通过风力的作用使物料向上运动，其中极少的杂物由于自重力比大于风力作用掉到落杂物料区，梗丝向上飘曳运动到过滤区，通过分滤网带后进入丝状形态梗丝与风的集中区，由切向落料器收集输出，切向落料器将混合后的丝状形态梗丝与工艺风分离，从而得到丝状形态梗丝。而片状梗丝的大小则由于大于分滤网带的孔径被分滤网带挡住并附着在分滤网带下表面，片状梗丝被分滤网带带出风选箱机体后落入输送装置，被输送装置输出。本发明可以实现连续、柔性地对梗丝物料分类，克服了传统振动筛分机存在的造碎较大、分类不均等缺点。

为实现风选箱机体的密封运作，避免由于分滤网带进出风选箱机体影响风选，同时避免烟草物料泄露，所述风选箱机体的外侧设置有分滤网带密封，其中，在所述分滤网带穿入风选箱机体处，所述分滤网带的上下表面均设置有分滤网带密封；在所述分滤网带穿出风选箱机体处，所述分滤网带的上表面设置有分滤网带密封，所述分滤网带的下表面设置有旋转间隙密封辊，该旋转间隙密封辊与所述分滤网带接触。分滤网带密封可使用柔性挡皮，挡皮紧贴分滤网带表面，在实现密封的同时避免影响分滤网带转动。旋转间隙密封辊无需其他外在动力驱动，而是由分滤网带带动转动，旋转间隙密封辊与分滤网带同向运动，如分滤网带从左向右移动，则旋转间隙密封辊顺时针转动，旋转间隙密封辊在实现密封的同时，可以配合分滤网带将片状梗丝从风选箱机体中带出，不会影响片状梗丝的输出。

为进一步实现风选箱机体密封，避免外界风对风选箱机体内风选的影响，所述分滤网带为环形网带，环形分滤网带设置在环形带密封箱体内；所述输送装置的进料口与所述环形带密封箱体的出料口连接。本发明的分滤网带，只有一段穿过风选箱机体，大部分在风选箱机体外的环形带密封箱体中运行，这样可以避免外界风对风选区的干扰。分滤网带同时在风选箱机体的内外部运行，分滤网带由一台电机减速机驱动，带速(10—60)m/min可调。

为便于附着在分滤网带上的烟草物料的掉落，保持分滤网带的过滤效果，在所述分滤网带穿出风选箱机体后的一侧设置有用于清洁分滤网带的毛刷辊，利用毛刷辊对分滤网带进行清洁。

为了始终保持分滤网带的过滤效果，分滤网带穿出风选箱机体另一墙板外侧后，分滤网带与水平面的夹角为30-60°向上延伸，再通过分滤网清洁毛刷棍，这样物料更容易被毛刷棍刷落，掉入输送装置排出。

优选地，所述输送装置为螺旋输送机，所述螺旋输送机与气锁连接，从分滤网带掉落的烟草物料经螺旋输送机输送到气锁后排出。

为控制风选箱机体内通入的风选风，所述风选箱机体底部设置有风调节板，通过调节风调节板的开度来调节风选风的风量。为增强风选效果，本发明还包括抛料辊，所述风选箱机体的进料口与抛料辊连接。落杂物料区位于抛料辊的下面，风选区、过滤区(即分滤网带)和丝状形态梗丝与风的集中区位于抛料辊的上部，物料经抛料辊抛入风选区，物料在风选区处于非常散开的状态，有利于风选。抛料辊由一台电机皮带轮驱动，转速(10—120)r/min可调，抛料辊向风选区抛料的角度0—60°可调。

本发明还提供一种风力抽吸过滤的烟草物料分类方法，利用风选风对烟草物料进行风选，分离出杂物；风选后的烟草物料经分滤网带过滤，部分烟草物料穿过分滤网带后被收集输出，其余烟草物料附着在分滤网带下表面并随分滤网带输出。本发明可以实现连续、柔性地对梗丝物料分类，克服了传统振动筛分机存在的造碎较大、分类不均等缺点。

为增强风选效果，在风选前先对烟草物料进行松散处理，并将烟草物料抛向风选区域，抛向风选区域的烟草物料处于非常散开的状态，有利于风选。

为了解决烟梗原料利用率低、并提升梗丝在高档卷烟中的可用性，本发明以梗丝加工形态特性为重点，旨在研究明确梗丝形态质量需求，通过分类出的丝状形态和片状形态的梗丝，分别在中高档和低档卷烟配方中使用，提升梗丝在卷烟配方尤其是中高档卷烟配方中的使用比例，在节约原料成本、缓解原料对高档品牌发展的制约以及卷烟减害降焦等方面均具有重要意义：

1、节约卷烟原料成本

目前烟梗通过梗丝的形式在中低端卷烟中直接使用，原料成本与制造成本相对较低；而在高档卷烟中烟梗原料则主要是通过造纸法薄片的形式进行利用，制造成本相对较高。通过改善现行加工梗丝的形态缺陷，提高烟用梗丝形态适配性，提升梗丝在中高档卷烟中使用价值，将为降低卷烟原料成本提供一条重要途径。

2、缓解高档卷烟原料短缺的压力

目前，全国总体的烟叶原料供需情况为：“烟叶原料生产量大于原料的耗用量、优质原料需求旺盛，烟叶结构性矛盾突出”，特别是随着知名品牌不断发展和卷烟结构的持续提升，对优质原料的需求增加，烟叶资源供需的结构性矛盾进一步加剧。为摆脱高档卷烟品牌发展的资源不足的影响，基于本项目研究结果提升梗丝加工水平、提高梗丝使用价值，以适用于高档卷烟产品需求，可以有效缓解高档卷烟产品发展与优质原料资源短缺的矛盾。

3、减害降焦的有效措施

开发“高香气、低焦油、低危害”的卷烟是我国卷烟产品的发展方向。梗丝作为卷烟产品中常用掺配品，具有填充性高、燃烧性好、在烟气中产生焦油量、危害性相对低的优点，使之用于高档卷烟产品，可以有效的控制卷烟的有害成分及焦油释放量。

本发明可以实现连续、平稳、均匀柔性地对梗丝物料分类，克服了传统振动筛分机存在的造碎较大、分类不均、分类效率低等缺点，可满足卷烟加工物料形态质量研究加工的发展需要，尤其是近年来迅速发展的细支卷烟中的梗丝加工需求，满足卷烟加工对不同的梗丝形态分类使用需求，为烟草加工提升梗丝利用率提供方法和设备。总之，相对于传统的振动筛分，本发明可以显著提高分类效果的同时降低梗丝的造碎，通过分类出的合格形态的梗丝，可以提高梗丝在卷烟配方中的使用比例，尤其是在近年来迅速发展的细支卷烟中的梗丝用量，提升高档卷烟中的使用价值。本发明设备安装设置灵活、自动化水平高、稳定可靠。

附图说明

图1为本发明实施总体结构示意图；

图2为图1的俯视图。

图中：1﹑振动输送机；2﹑抛料辊；3﹑风选区；4﹑分滤网带；5﹑旋转间隙密封辊；6﹑螺旋输送机；7﹑毛刷辊；8﹑分滤网带驱动辊；9﹑分滤网带密封；10、物料风送管；11﹑切向落料器；12﹑风调节板；13﹑风选箱机体；14﹑环形带密封箱体；15﹑气锁；16、机架；17、丝状形态梗丝与风的汇集区；18、落杂物料区；19、观察窗。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明包括风选箱机体13、切向落料器11、抛料辊2、振动输送机1、分滤网带4、机架16。风选箱机体13安装在机架16上，从上到下分为丝状形态梗丝与风的汇集区17、过滤区、风选区3以及落杂物料区18；在风选区3的位置，风选箱机体13上开设有观察窗19，通过观察窗19可以查看风选区的风选情况。风选箱机体13是由墙板焊接而成，其内腔矩形尺寸的大小与生产能力相关。振动输送机1出口与抛料辊2进料口相接，抛料辊2安装在风选箱机体13的入口端，抛料辊2将物料抛向风选区3，抛料辊2向风选室3内抛散物料的角度可以调整；抛料辊2由一台电机皮带轮驱动，转速(10—120)r/min可调，抛料辊向风选区抛料的角度0—60°可调。风选箱机体13的下部设有风调节板12，用于调整送入风选箱机体13的风选风的风量。风选箱机体13顶部通过物料风送管10与切向落料器11连接。

如图1所示，在风选区3上部，设置分滤网带4，分滤网带4构成过滤区，分滤网带4上部为丝状形态梗丝与风的汇集区17。分滤网带的孔形及尺寸可以根据物料的形态要求选择，网带的材料可以金属或其他复合材料。分滤网带4为环形带，风选箱机体13的两侧墙板上开设有供分滤网带4穿过的长槽，分滤网带4从风选箱机体13的一侧墙板进入风选箱机体13内(图1中风选箱机体左侧穿入)，从风选箱机体13另一侧墙板穿出(图1中风选箱机体右侧穿出)。在分滤网带4进出风选箱机体13处，风选箱机体13外部设置有分滤网带密封9，其中，在分滤网带4进入风选箱机体13处，分滤网带4的上下都设置分滤网带密封9；在分滤网带4穿出风选箱机体13处，分滤网带4的上方设置分滤网带密封9，分滤网带4的下方设置旋转间隙密封辊5，旋转间隙密封辊5与分滤网带3下表面接触，由分滤网带4带动旋转间隙密封辊5转动。分滤网带密封9可以使用塑料挡皮，塑料挡皮紧贴分滤网带4的表面。分滤网带4由5个旋转辊支撑，其中分滤网带驱动辊8为驱动辊，环形分滤网带4在风选箱机体13外部，由电机减速机驱动分滤网带驱动辊8带动环形分滤网带4运动，带速(10—60)m/min可调。在分滤网带4穿出风选箱机体13后，分滤网带4向上延伸、与水平面构成30-60°的夹角，在该向上延伸的区域设置有毛刷辊7，利用毛刷辊7对分滤网带4进行清洁，分滤网带4向上延伸设置使得物料更容易被毛刷辊7刷落。如图1、2所示，在分滤网带4穿出风选箱机体13后的向上延伸区域的下方设置有螺旋输送机6，螺旋输送机6出口与气锁15连接。如图1所示，大部分分滤网带4在风选室3外的环形带密封箱体14中运行，这样可以避免外界风对风选区的干扰，可以在环形带密封箱体14的底部开设出口，该出口与螺旋输送机6的入口连接，使得分滤网带4上掉落的物料落入螺旋输送机6。

本发明的工作原理及过程如下：设备完成安装和调整具备使用后，首先启动提供稳定风量的专用工艺风机之后，切向落料器11、分滤网带驱动辊8、旋转间隙密封辊5、毛刷辊7、气锁15、螺旋输送机6、抛料辊2、振动输送机1分别顺序启动各自电动机。由于分滤网带驱动辊8、抛料辊2和专用工艺风机的电机采用变频器控制转速的，所以，在首次使用时，可以把变频器的频率调整到大概的范围，待设备正常带料后再细调整。

通过皮带秤控制恒定流量的梗丝进入振动输送机1上，通过振动输送机1将松散后的梗丝送入抛料辊2，抛料辊2将梗丝抛入风选箱机体13的风选区3，此时要观察抛料辊2抛料的状况是合适，然后通过变频调速将其转速调整到最佳，同时结合风量的调整和分滤网带4带速的调整，使丝状形态梗丝穿过分滤网带4的效果良好，这样过程是比较容易调整的，因为，梗丝中存在有片状和丝状，丝状形态的梗丝基本上都是丝状的，而且其丝状接近叶丝，通过抛料辊2抛洒到风选区3内后，梗丝处于非常散开的状态，在风的作用下，片状梗丝与丝状梗丝都一起飘浮上升，在通过分滤网带4时，片状梗丝被拦下并附着在分滤网带4下表面，丝状梗丝叶很容易穿过分滤网带4。需要说明的是，分滤网带4带速的调整，要以附着在分滤网带上的片状梗丝不影响风选区3内的正常风量为原则。另外，分滤网带4的孔行尺寸是否合适，可以观察穿过分滤网带4后的丝状梗丝中，含片状梗丝的多少量来判断是否更换分滤网带4，也就是说可以通过分滤网带4的孔径大小来控制相应的物料通过。

分滤网带4带着附着在网带上的片状梗丝出风选箱机体13，通过旋转间隙密封辊5之后，分滤网带4与地面成30-60°夹角，以便于转动的毛刷辊7清洁网带，片状形态梗丝掉入螺旋输送机6内，被输送到气锁15后排出。由于旋转间隙密封辊5由分滤网带4带动，其转动方向与分滤网带4一致，在实现密封的同时，不会阻挡分滤网带4带动片状梗丝输出，通过分滤网带4与旋转间隙密封辊5的配合有利于片状梗丝的输出。

分滤网带4在进入风选箱机体13之前，经过分滤网带密封9，出风选箱机体13经过分滤网带密封9的上半密封与旋转间隙密封辊5，并且在环形带密封箱14内运行。

梗丝在风选区3的风选效果，也要通过调整风调节板12来实现，通过调节风调节板12的开度来控制进入风选区的风量，少量的重杂物会掉入风选箱机体13的下部的落杂物料区18。

丝状形态梗丝通过分滤网带4后进入丝状形态梗丝与风的汇集区17，由物料风送管10输送到切向落料器11，将混合后的丝状形态梗丝后与工艺风分离，从而得到丝状形态梗丝。

另外，为了保证分类效果的稳定性，要正常观察分滤网带4的完好状况。

本发明使用的风选风可以由外部提供，也可以自给，风机安装在切向落料器一侧，风可以循环使用，以保证风系统中的温湿度要求。

本发明除了用于梗丝筛选分类外，也可以用于其他物料的分类，如大中叶片的分类，还可用于可以用于叶片等烟草较小物料(1mm-50mm)的分类。

本发明还可以进行级联设置，进行多级串联或并联，即，切向落料器11出口、气锁15出口、风选箱机体13的落杂物料区18可以与另一本发明的振动输送机连接，对相应出口输出的物料进行二次分类筛选。

总之，相对于传统的振动筛分，本发明可以显著提高分类效果同时降低梗丝的造碎，通过分类出的合格形态的梗丝，可以提高梗丝在卷烟配方中的使用比例，尤其是在近年来迅速发展的细支卷烟中的梗丝用量，提升高档卷烟中的使用价值。

Claims (11)

1.一种烟草物料分类设备，包括风选箱机体，其特征在于：还包括切向落料器和分滤网带；所述风选箱机体顶部与切向落料器连接；所述分滤网带位于所述风选箱机体上部，该分滤网带从所述风选箱机体的一侧穿入，从所述风选箱机体另一侧穿出；所述分滤网带穿出风选箱机体后，在所述分滤网带的下方设置有输送装置。

2.如权利要求1所述烟草物料分类设备，其特征在于：所述风选箱机体的外侧设置有分滤网带密封，其中，在所述分滤网带穿入风选箱机体处，所述分滤网带的上下表面均设置有分滤网带密封；在所述分滤网带穿出风选箱机体处，所述分滤网带的上表面设置有分滤网带密封，所述分滤网带的下表面设置有旋转间隙密封辊，该旋转间隙密封辊与所述分滤网带接触。

3.如权利要求1或2所述的烟草物料分类设备，其特征在于：所述分滤网带为环形网带，环形分滤网带设置在环形带密封箱体内；所述输送装置的进料口与所述环形带密封箱体的出料口连接。

4.如权利要求1或2所述的烟草物料分类设备，其特征在于：在所述分滤网带穿出风选箱机体后的一侧设置有用于清洁分滤网带的毛刷辊。

5.如权利要求4所述的烟草物料分类设备，其特征在于：在所述分滤网带穿出风选箱机体后，所述分滤网带与水平面呈30-60°向上延伸，所述毛刷辊设置在该延伸段。

6.如权利要求1或2所述的烟草物料分类设备，其特征在于：所述输送装置为螺旋输送机，所述螺旋输送机与气锁连接。

7.如权利要求1或2所述的烟草物料分类设备，其特征在于：所述风选箱机体底部设置有风调节板。

8.如权利要求1或2所述的烟草物料分类设备，其特征在于：还包括抛料辊，所述风选箱机体的进料口与抛料辊连接。

9.如权利要求8所述的烟草物料分类设备，其特征在于：所述抛料辊的抛料角度为0-60°。

10.一种烟草物料分类方法，其特征在于：利用风选风对烟草物料进行风选，分离出杂物；风选后的烟草物料经分滤网带过滤，部分烟草物料穿过分滤网带后被收集输出，其余烟草物料附着在分滤网带下表面并随分滤网带输出。

11.如权利要求10所述的烟草物料分类方法，其特征在于：在风选前先对烟草物料进行松散处理，并将烟草物料抛向风选区域。