CN106072744A - 一种滚筒式烘丝机干头干尾处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滚筒式烘丝机干头干尾处理方法，其包括预热阶段、料头非稳态控制阶段、预测带料阶段、稳态干燥阶段、料尾控制阶段五个阶段，采用分阶段逐步控制的方式对物料含水率进行调节。预热阶段采用低于配方温度ΔT对设备预热；当烟丝干燥工序前皮带秤有物料持续通过时间超过t0时，采用料头非稳态控制参数；当干燥出口物料含水率大于W1时采用预测带料阶段控制参数，延时t2后，进入稳态干燥阶段，启动筒体温度、热风温度以及排潮开度PID调节，延时t3后，进入料尾控制阶段，采用料尾控制参数。本发明通过对筒壁温度、热风温度和热风风门的合理控制，降低烘丝机对头、尾部烟丝的去湿能力，降低干头、干尾量效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及烟草加工领域，尤其是一种滚筒式烘丝机干头干尾处理方法。
背景技术
滚筒式烘丝机主要采用对流和热传导相结合的方式，通过烟丝与热风、筒壁、炒板等的接触而降低烟丝含水率，同时提高烟丝的卷曲度和填充值，使烟丝各项指标满足工艺技术要求。在烘丝的初始阶段，控制程序无法根据烘丝后物料含水率的反馈及时进行PID调节，此时烘丝机筒内湿度相对较小，筒体热容较大，容易出现大量的干头；在料尾阶段，由于筒体热惯性较大，筒体内物料量相对较少，易导致大量干尾。这部分干头干尾在后续加工过程中造碎率较高，从而增加了卷烟原料消耗，且对产品质量有一定的负面影响。目前关于减少干头干尾的控制方式主要有1、烘前(烘后)烟丝增湿法，即在HT或烘丝机入口增设喷水装置，对烘丝头部(尾部)烟丝进行短时、适量的喷水，通过补充水分来防止烟丝含水率过低。2、烟丝攒料法，增大烘丝起始和结尾阶段烟丝流量，通过增加滚筒内物料量以防止烟丝含水率过低。3、烘后烟丝增湿法，即在烘丝机出料处对干烟丝喷加混合水汽。4、加速出料法，即通过提高滚筒转速或增设自动吹料装置，使烘丝头尾部烟丝在滚筒内的滞留时间缩短。5、气流增湿法，即通过降低排潮风量和向滚筒内注入饱和蒸汽的方法，增大其内部热气流的相对湿度。由于各企业烘丝机型号和工艺参数不尽相同，采用的方式各有差异，当上述控制方式均存在一定得弊端，或对物料含水率控制较差，或对产品感官质量带来一定得负面影响。
SH38型滚筒式烘丝机为闭环控制模式，在正常生产阶段，根据烘丝后物料含水率的反馈采用PID调节，通过筒壁温度、热风温度以及排潮开度的微调实现对烟丝含水率进行控制；在料头阶段各应用厂家可以采用蒸汽补偿和改变筒体转速的方式对干头物料量进行相应的调节。而这两种手段均有一定的局限性，添加蒸汽对感官质量有一定的负面影响，且不利于物料含水率的控制，容易造成局部物料含水率超标的现象；而在一定范围内改变筒体转速对干头重量效果不明显，且对设备的机械性能要求较高，当筒体转速变化频繁时容易造成设备的磨损。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于减少滚筒式烘丝机干头干尾量，降低原料消耗的滚筒式烘丝机干头干尾处理方法。
为了解决上述技术问题，本发明的一种滚筒式烘丝机干头干尾处理方法，包括以下步骤：
1)预热阶段，对筒体进行预热，筒体预热温度T-ΔT低于配方干燥温度T，当烟丝干燥前皮带秤物料持续通过时间t0小于30秒时，保持预热状态，当t0大于30秒时，进入料头非稳态控制阶段；
其中，T-ΔT为筒体预热温度，T为配方干燥温度，ΔT为配方干燥温度与筒体预热温度之间的温度差，ΔT的取值范围是3-5℃；
2)料头非稳态控制阶段，
调节筒体转速为12.5转/分钟；
调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度为60％；
调配冷热风配比，从而调节热风温度为105℃；
调节热风风门开度为30％；
调节排潮风门开度为10％；
通过预设程序控制薄膜阀开度，筒体温度采用程序升温，且升温速率为1℃/分钟；
当干燥后水分仪检测烟丝实际含水率W小于11.5％时，保持料头非稳态控制状态，当W大于11.5％时，进入预测带料阶段；
3)预测带料阶段，
调节筒体转速为11.5转/分钟；
调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度为20％；
调配冷热风配比，从而调节热风温度为115℃；
调节热风风门开度为60％；
调节排潮风门开度为40％；
延时20秒逐步进入稳态干燥阶段；
4)稳态干燥阶段，启动筒体温度、热风温度以及排潮开度PID调节，当烟丝干燥前皮带秤读数为零且持续时间超过30秒时，再延时90秒进入料尾控制阶段；
5)料尾控制阶段，
调节筒体转速为12.5转/分钟；
调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度为60％；
调配冷热风配比，从而调节热风温度为105℃；
调节热风风门开度为40％；
调节排潮风门开度为20％。
本发明的有益效果是：本发明采用起始过程参数调整法，即通过对筒壁温度、热风温度和热风风门的合理控制，降低烘丝机对头、尾部烟丝的去湿能力，对降低干头、干尾量效果显著，且对产品质量无负面影响。
附图说明
图1为本发明一种滚筒式烘丝机干头干尾处理方法的流程控制图；
图2为改进前烘丝机出口物料含水率趋势图；
图3为改进后烘丝机出口物料含水率趋势图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1示出了本发明一种滚筒式烘丝机干头干尾处理方法的流程控制图；其中，图中为变频电机，为薄膜阀，Φ1为第一伺服气缸，Φ2为第二伺服气缸，Φ3为第三伺服气缸，Φ4为第四伺服气缸，为干燥后水分仪，为皮带秤。
参见图1，本发明的一种滚筒式烘丝机干头干尾处理方法，包括以下步骤：
1)预热阶段，对筒体进行预热，筒体预热温度T-ΔT低于配方干燥温度T，当烟丝干燥前皮带秤物料持续通过时间t0小于30秒时，保持预热状态，当t0大于30秒时，进入料头非稳态控制阶段；
其中，T-ΔT为筒体预热温度，T为配方干燥温度，由于卷烟的品牌不同，配方干燥温度也有所差异，ΔT为配方干燥温度与筒体预热温度之间的温度差，ΔT的取值范围是3-5℃，t0为烟丝干燥前皮带秤物料持续通过时间，筒体预热设定时间t1为30秒；
2)料头非稳态控制阶段，
通过变频电机调节筒体转速R0为12.5转/分钟；
通过第一伺服气缸调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度H0为60％；
通过第二伺服气缸调配冷热风配比，从而调节热风温度T0为105℃；
通过第三伺服气缸调节热风风门开度Kr0为30％；
通过第四伺服气缸调节排潮风门开度Kp0为10％；
通过预设程序控制薄膜阀开度，筒体温度采用程序升温，且升温速率为1℃/分钟；
当干燥后水分仪检测烟丝实际含水率W小于11.5％时，保持料头非稳态控制状态，当W大于11.5％时，进入预测带料阶段，其中W为烟丝实际含水率，烟丝设定含水率W1为11.5％；
3)预测带料阶段，
通过变频电机调节筒体转速R1为11.5转/分钟；
通过第一伺服气缸调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度H1为20％；
通过第二伺服气缸调配冷热风配比，从而调节热风温度T1为115℃；
通过第三伺服气缸调节热风风门开度Kr1为60％；
通过第四伺服气缸调节排潮风门开度Kp1为40％；
延时20秒逐步进入稳态干燥阶段，其中预测带料阶段持续时间t2为20秒；
4)稳态干燥阶段，启动筒体温度、热风温度以及排潮开度PID调节，当烟丝干燥前皮带秤读数为零且持续时间超过30秒时，再延时90秒进入料尾控制阶段，其中稳态干燥阶段的延时时间t3为90秒；
5)料尾控制阶段，
通过变频电机调节筒体转速R2为12.5转/分钟；
通过第一伺服气缸调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度H2为60％；
通过第二伺服气缸调配冷热风配比，从而调节热风温度T2为105℃；
通过第三伺服气缸调节热风风门开度Kr2为40％；
通过第四伺服气缸调节排潮风门开度Kp2为20％。
实施例
以红双喜某品牌卷烟为例，其配方干燥温度T为135℃，ΔT为3℃，筒体预热温度T-ΔT为132℃。
1)预热阶段，对筒体进行预热，筒体预热温度为132℃，当烟丝干燥前皮带秤物料持续通过时间t0小于30秒时，保持预热状态，当t0大于30秒时，进入料头非稳态控制阶段；
2)料头非稳态控制阶段，
调节筒体转速为12.5转/分钟；
调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度为60％；
调配冷热风配比，从而调节热风温度为105℃；
调节热风风门开度为30％；
调节排潮风门开度为10％；
通过预设程序控制薄膜阀开度，筒体温度采用程序升温，且升温速率为1℃/分钟；
当干燥后水分仪检测烟丝实际含水率W小于11.5％时，保持料头非稳态控制状态，当W大于11.5％时，进入预测带料阶段；
3)预测带料阶段，
调节筒体转速为11.5转/分钟；
调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度为20％；
调配冷热风配比，从而调节热风温度为115℃；
调节热风风门开度为60％；
调节排潮风门开度为40％；
延时20秒逐步进入稳态干燥阶段；
4)稳态干燥阶段，启动筒体温度、热风温度以及排潮开度PID调节，当烟丝干燥前皮带秤读数为零且持续时间超过30秒时，再延时90秒进入料尾控制阶段；
5)料尾控制阶段，
调节筒体转速为12.5转/分钟；
调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度为60％；
调配冷热风配比，从而调节热风温度为105℃；
调节热风风门开度为40％；
调节排潮风门开度为20％。
通过对起始阶段物料含水率控制方式的改进，有效降低了干头、干尾重量，同时杜绝了料头阶段存在物料含水率超上限的情况。改进前后烟丝含水率趋势对比见图2和图3。改进后干头持续时间由70S降低为51S，干尾持续时间由131S降低为92S；起始阶段物料含水率稳定时间由245S降低为171S，干头干尾(物料含水率＜10％)重量分别由32.4kg/批、25kg/批降低至3.3kg/批和5.6kg/批。且杜绝了物料含水率反弹超标的现象。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。
Claims (1)
1.一种滚筒式烘丝机干头干尾处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)预热阶段，对筒体进行预热，筒体预热温度T-ΔT低于配方干燥温度T，当烟丝干燥前皮带秤物料持续通过时间t0小于30秒时，保持预热状态，当t0大于30秒时，进入料头非稳态控制阶段；
其中，T-ΔT为筒体预热温度，T为配方干燥温度，ΔT为配方干燥温度与筒体预热温度之间的温度差，ΔT的取值范围是3-5℃；
2)料头非稳态控制阶段，
调节筒体转速为12.5转/分钟；
调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度为60％；
调配冷热风配比，从而调节热风温度为105℃；
调节热风风门开度为30％；
调节排潮风门开度为10％；
通过预设程序控制薄膜阀开度，筒体温度采用程序升温，且升温速率为1℃/分钟；
当干燥后水分仪检测烟丝实际含水率W小于11.5％时，保持料头非稳态控制状态，当W大于11.5％时，进入预测带料阶段；
3)预测带料阶段，
调节筒体转速为11.5转/分钟；
调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度为20％；
调配冷热风配比，从而调节热风温度为115℃；
调节热风风门开度为60％；
调节排潮风门开度为40％；
延时20秒逐步进入稳态干燥阶段；
4)稳态干燥阶段，启动筒体温度、热风温度以及排潮开度PID调节，当烟丝干燥前皮带秤读数为零且持续时间超过30秒时，再延时90秒进入料尾控制阶段；
5)料尾控制阶段，
调节筒体转速为12.5转/分钟；
调节热风管道蒸汽喷嘴开度，进而调节热风湿度为60％；
调配冷热风配比，从而调节热风温度为105℃；
调节热风风门开度为40％；
调节排潮风门开度为20％。
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