CN108294356A - 一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统及其控制方法，涉及烟草加工领域。一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控方法，它包括以下步骤：根据工艺需求设定循环风温度和相对湿度范围，控制器计算设定空气绝对湿度中心值；温湿度传感器实时监测循环风的温度和相对湿度实际值；控制器接收温湿度传感器信息并计算实际空气的绝对湿度，控制器将循环风温度和绝对湿度实际值与设定值进行比较，作出判断并发出控制指令；降温除湿装置、加热装置、加湿装置根据指令信号做出相应执行动作，循环风再次经过温湿度传感器，形成一个循环，直至循环风温度和绝对湿度满足设定要求，最终实现循环风的恒温恒湿控制，保障烟丝质量稳定性。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及烟草加工领域，具体涉及一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统及其控制方法。
背景技术
在卷烟制丝生产中，就地风选设备因其特有的技术优势而被广泛使用，具体作用是：1、剔除烟丝中的梗签、梗块、湿团等杂物，利于提升卷制过程质量稳定性；2、将缠绕成团的烟丝松散打短，利于提高烟丝结构的均匀性；3、降低烟丝温度，利于提高烟丝的填充值。但在使用过程中还存在一些不足：1、高温叶丝经风选后存在水分散失现象，会带来烟气干燥、刺激问题；2、随着生产加工的进行，循环风的温度和湿度越来越高，同批次风选后叶丝存在温度和水分不一致的问题；3、由于就地风选需要补充部分新风，冬夏季环境温湿度相差较大，会带来叶丝质量随季节波动的问题。
CN201220105269公开了一种循环式就地风选机。其系统包括风选机本体、循环风管路、循环风风机，风选机本体包括出口端的除尘管路和入口的除杂斗，除尘管路的出风口与循环风管路连接，循环风管路与循环风风机连接，循环风风机通过管道与除杂斗底部的进风口连接。本发明采用循环风设计，相比现有技术，不仅可大幅度降低风选机的能耗，还可以避免烘后叶丝在风选过程中，温度降低过快而变脆，容易造碎。
上述发明为通过调控就地风选循环风温湿度进而实现烟丝质量的稳定性控制提供了新的思路，但主要利用蒸汽实现循环风温度和湿度的单向调节，在夏季，随着生产运行，循环风温度和湿度越来越高时，上述发明存在一定局限。如何研发一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控技术，使循环风根据工艺需求始终处于恒温恒湿状态，是保障烟丝质量稳定性最迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统的实施方式，以期望可以解决使循环风根据工艺需求始终处于恒温恒湿状态的问题。
为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，它包括温湿度传感器、控制器、降温除湿装置、加热装置、加湿装置，以及循环风管道，叶丝流化腔，出料气锁，输送带，进料振槽和滚筒除尘筛网；所述温湿度传感器、降温除湿装置、加热装置和加湿装置都安装在循环风管道中；所述温湿度传感器监测循环风的温度和湿度，并将信号传输至控制器；所述控制器接收温湿度传感器传输的温度和湿度信息，将温度和湿度信息与设定值比较并作出判断，根据判断结果，将控制信号发送至降温除湿装置或加热装置或加湿装置；所述降温除湿装置、加热装置和加湿装置接收控制器传输的信号，并根据信号指令作出执行动作；所述叶丝经进料振槽进入叶丝流化腔，风选后落在输送带上，输送至出料气锁排出；循环风经滚筒除尘筛网除尘后进入循环风管道，途经温湿度传感器、降温除湿装置、加热装置、加湿装置进入叶丝流化腔，穿过叶丝进入滚筒除尘筛网，完成一次循环。
进一步的技术方案是：一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，所述循环风管道包括循环风进风管道，第一变频风机，循环风出风管道；所述温湿度传感器安装在循环风进风管道中，所述降温除湿装置、加热装置和加湿装置安装在循环风出风管道中；循环风由循环风进风管道进入，在第一变频风机的作用下，经循环风出风管道排出。
进一步的技术方案是：一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，所述降温除湿装置由换热铜管、变频压缩机、制冷剂进管、制冷剂出管、第一冷凝水排放管组成，换热铜管置于循环风管道中，变频压缩机、制冷剂进管、换热铜管、制冷剂出管依次连接，所述第一冷凝水排放管和换热铜管的冷凝水收集箱连接。
进一步的技术方案是：一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，所述加热装置由换热器、蒸汽进汽管路、第二冷凝水排放管路组成，所述换热器置于循环风管道中，换热器的一端连接蒸汽进汽管路，另一端连接第二冷凝水排放管路，蒸汽进汽管路设有压力传感器和蒸汽薄膜阀。
进一步的技术方案是：一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，所述加湿装置由进气管路、超声雾化箱、第二变频风机、出气管路组成，所述超声雾化箱的一端连接进气管路，另一端连接出气管路，所述出气管路的出口置于循环风管道中，第二变频风机置于出气管路中。
同时，本发明还提供一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控方法，它包括以下步骤：
A.根据工艺需求设定循环风温度和相对湿度范围，控制器计算设定空气绝对湿度中心值；
B.温湿度传感器实时监测循环风的温度和相对湿度实际值；
C.控制器接收温湿度传感器信息并计算实际空气的绝对湿度，控制器将循环风温度和绝对湿度实际值与设定值进行比较，作出判断并发出控制指令；
D.降温除湿装置、加热装置、加湿装置根据指令信号做出相应执行动作，循环风再次经过温湿度传感器，形成一个循环，直至循环风温度和绝对湿度满足设定要求，最终实现循环风的恒温恒湿控制。
进一步的技术方案是：一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控方法，所述步骤C中，若判断结果为：高温高湿、高温等湿、高温低湿、低温高湿、等温高湿这五种状态中的任意一种状态，则控制器向降温除湿装置发出降温除湿的控制指令；其中高温高湿，即循环风温度和绝对湿度均高于设定值上限；高温等湿，即循环风温度高于设定值上限且绝对湿度处于设定值范围内；高温低湿，即循环风温度高于设定值上限且绝对湿度低于设定值下限；低温高湿，即循环风温度低于设定值下限且绝对湿度高于设定值上限；等温高湿，即循环风温度处于设定值范围内且绝对湿度高于设定值上限；
若判断结果为：低温低湿、低温等湿这两种状态中的任意一种状态，则控制器向加热装置发出加热的控制指令；其中低温低湿，即循环风温度和绝对湿度均低于设定值下限；低温等湿，即循环风温度低于设定值下限且绝对湿度处于设定值范围内；
若判断结果为：等温低湿状态，即循环风温度处于设定值范围内且绝对湿度低于设定值下限，则控制器向加湿装置发出加湿的控制指令；
若判断结果为：等温等湿状态，即循环风的温度和绝对湿度均处于设定值范围内，此时维持不变，控制器不向任何装置发出控制指令。
进一步的技术方案是：一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控方法，所述步骤A中，根据工艺需求设定循环风温度和相对湿度范围，所述温度控制范围为(20.00～40.00)±1.00℃，所述相对湿度控制范围为：(50.00～80.00)±3.00％。
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
1、减少了风选过程中的叶丝水分散失，提高了叶丝的的甜润感和舒适性；
2、实现了整个加工过程中循环风的恒温恒湿控制，降低了卷烟质量波动风险；
3、适用于不同季节多种环境温湿度条件，实现了循环风温湿度的双向调控；
4、针对不同环境温湿度条件，采用针对性的温湿度调控组合和开启顺序，降低生产过程能源消耗。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图
图2为本发明的循环风温湿度调控结构示意图。
图3为本发明的系统控制流程图。
其中：
1—温湿度传感器，2—循环风管道，201—循环风进风管道，202—第一变频风机，203—循环风出风管道，3—降温除湿装置，301—换热铜管，302—制冷剂进管，303—变频压缩机，304—制冷剂出管，305—第一冷凝水排放管，4—加热装置，401—蒸汽进汽管，402—蒸汽薄膜阀，403—压力传感器，404—换热器，405—第二冷凝水排放管，5—加湿装置，501—进气管路，502—超声雾化箱，503—第二变频风机，504—出气管路，6—叶丝流化腔，7—出料气锁，8—输送带，9—进料振槽，10—滚筒除尘筛网。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1为本发明的就地风选总体结构示意图。它包括温湿度传感器1、控制器(图中未示出)、降温除湿装置3、加热装置4、加湿装置5，以及循环风管道2，叶丝流化腔6，出料气锁7，输送带8，进料振槽9和滚筒除尘筛网10；所述温湿度传感器1、降温除湿装置3、加热装置4和加湿装置5都安装在循环风管道2中；所述温湿度传感器1监测循环风的温度和湿度，并将信号传输至控制器；所述控制器接收温湿度传感器1传输的温度和湿度信息，将温度和湿度信息与设定值比较并作出判断，根据判断结果，将控制信号发送至降温除湿装置3或加热装置4或加湿装置5；所述降温除湿装置3、加热装置4和加湿装置5接收控制器传输的信号，并根据信号指令作出执行动作；所述叶丝经进料振槽9进入叶丝流化腔6，风选后落在输送带8上，输送至出料气锁7排出；循环风经滚筒除尘筛网10除尘后进入循环风管道2，途经温湿度传感器1、降温除湿装置3、加热装置4、加湿装置5进入叶丝流化腔6，穿过叶丝进入滚筒除尘筛网10，完成一次循环。
如图2所示，图2为本发明的循环风温湿度调控结构示意图。
所述循环风管道2包括循环风进风管道201，第一变频风机202，循环风出风管道203；所述温湿度传感器1安装在循环风进风管道201中，所述降温除湿装置3、加热装置4和加湿装置5安装在循环风出风管道203中；循环风由循环风进风管道201进入，在第一变频风机202的作用下，经循环风出风管道203排出。
所述降温除湿装置3由换热铜管301、变频压缩机303、制冷剂进管302、制冷剂出管304、第一冷凝水排放管305组成，换热铜管301置于循环风管道2中，变频压缩机303、制冷剂进管302、换热铜管301、制冷剂出管304依次连接，所述第一冷凝水排放管305和换热铜管301的冷凝水收集箱连接。
所述加热装置4由换热器404、蒸汽进汽管路401、第二冷凝水排放管路405组成，所述换热器404置于循环风管道2中，换热器404的一端连接蒸汽进汽管路401，另一端连接第二冷凝水排放管路405，蒸汽进汽管路401设有压力传感器403和蒸汽薄膜阀402。
所述加湿装置5由进气管路501、超声雾化箱502、第二变频风机503、出气管路504组成，所述超声雾化箱502一端连接进气管路501，另一端连接出气管路504，所述出气管路504的出口置于循环风管道2中，第二变频风机503置于出气管路504中。
循环风由循环风进风管道201进入，在第一变频风机202的作用下，经循环风出风管道203排出；降温除湿装置：换热铜管301置于循环风出风管道203中，制冷剂在变频压缩机303的作用下，由制冷剂进管302进入换热铜管301，由制冷剂出管304流出，冷凝水经第一冷凝水排放管305排出；加热装置：换热器404置于循环风出风管道203中，蒸汽由蒸汽进汽管401进入，在蒸汽薄膜阀402的调节及压力传感器403检测后进入换热器404，冷凝水经第二冷凝水排放管405排出；加湿装置：加湿用水在超声雾化箱502内形成微细雾滴，空气由进气管路501进入超声雾化箱502，在第二变频风机503的作用下携带微细雾滴经出气管路504进入循环风出风管道203。
如图3所示，图3为本发明的系统控制流程图。开机运行，根据工艺需求设定循环风温度和相对湿度范围，控制器计算设定空气绝对湿度中心值，温湿度传感器实时监测循环风的温度和相对湿度实际值，控制器接收温湿度传感器信息并计算实际空气的绝对湿度，控制器将循环风温度和绝对湿度实际值与设定值进行比较，作出判断并发出控制指令，降温除湿装置、加热装置、加湿装置根据指令信号做出相应执行动作，循环风再次经过温湿度传感器，形成一个循环，直至循环风温度和绝对湿度满足设定要求，最终实现循环风的恒温恒湿控制。
表1为本发明控制系统计算用温湿度对照表。为节约篇幅，表1仅为温湿度对照表的一部分。
表1
本发明提供的一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，温度控制范围为(20.00～40.00)±1.00℃，相对湿度控制范围为：(50.00～80.00)±3.00％。
现以设定温度为25.00±1.00℃、相对湿度70.00±3.00％为例，计算此时绝对湿度中心值为16.12g/m3，下面将结合具体实施例进行说明：
实施例1，高温高湿，即循环风温度和绝对湿度均高于设定值上限，优先开启降温除湿装置，根据循环风温湿度实际值与设定值的差值大小调整变频压缩机303的功率，首先实现低温等湿，后续根据实施例7对应情况进行调节。如循环风实际温度35.00℃、相对湿度80.00％、绝对湿度31.66g/m3，先降温除湿至温度18.81℃、相对湿度100％、绝对湿度16.12g/m3，后开启加热装置至温度25.00℃、相对湿度70.00％、绝对湿度16.12g/m3。
实施例2，高温等湿，即循环风温度高于设定值上限且绝对湿度处于设定值范围内，优先开启降温除湿装置，根据循环风温湿度实际值与设定值的差值大小调整变频压缩机303的功率，首先实现低温等湿，后续根据实施例7对应情况进行调节。如循环风实际温度35.00℃、相对湿度40.75％、绝对湿度16.12g/m3，降温除湿至温度25.00℃、相对湿度70.00％、绝对湿度16.12g/m3。
实施例3，高温低湿，即循环风温度高于设定值上限且绝对湿度低于设定值下限，优先开启降温除湿装置，根据循环风温度实际值与设定值的差值大小调整变频压缩机303的功率，首先实现等温低湿，后续根据实施例8对应情况进行调节。如循环风实际温度35.00℃、相对湿度25.00％、绝对湿度9.89g/m3，先降温除湿至温度25.00℃、相对湿度42.94％、绝对湿度9.89g/m3，后开启加湿装置至温度25.00℃、相对湿度70.00％、绝对湿度16.12g/m3。
实施例4，低温高湿，即循环风温度低于设定值下限且绝对湿度高于设定值上限，优先开启降温除湿装置，根据循环风温湿度实际值与设定值的差值大小调整变频压缩机303的功率，首先实现低温等湿，后续根据实施例7对应情况进行调节。如循环风实际温度20.00℃、相对湿度98.33％、绝对湿度17.00g/m3，先降温除湿至温度18.81℃、相对湿度100％、绝对湿度16.12g/m3，后开启加热装置至温度25.00℃、相对湿度70.00％、绝对湿度16.12g/m3。
实施例5，等温高湿，即循环风温度处于设定值范围内且绝对湿度高于设定值上限，优先开启降温除湿装置，根据循环风温湿度实际值与设定值的差值大小调整变频压缩机303的功率，首先实现低温等湿，后续根据实施例7对应情况进行调节。如循环风实际温度25.00℃、相对湿度86.83％、绝对湿度20.00g/m3，先降温除湿至温度18.81℃、相对湿度100％、绝对湿度16.12g/m3，后开启加热装置至温度25.00℃、相对湿度70.00％、绝对湿度16.12g/m3。
实施例6，低温低湿，即循环风温度和绝对湿度均低于设定值下限，优先开启加热装置，根据循环风温度实际值与设定值的差值大小调整蒸汽薄膜阀402的开度，首先实现等温低湿，后续根据实施例8对应情况进行调节。如循环风实际温度20.00℃、相对湿度57.84％、绝对湿度10.00g/m3，先加热至温度25.00℃、相对湿度43.42％、绝对湿度10.00g/m3，后开启加湿装置至温度25.00℃、相对湿度70.00％、绝对湿度16.12g/m3。
实施例7，低温等湿，即循环风温度低于设定值下限且绝对湿度处于设定值范围内，优先开启加热装置，根据循环风温度实际值与设定值的差值大小调整蒸汽薄膜阀402的开度，直至温度达到设定值，使循环风的温度和绝对湿度均处于设定值范围内。如循环风实际温度20.00℃、相对湿度93.26％、绝对湿度16.12g/m3，开启加热装置至温度25.00℃、相对湿度70.00％、绝对湿度16.12g/m3。
实施例8，等温低湿，即循环风温度处于设定值范围内且绝对湿度低于设定值下限，开启加湿装置，根据循环风湿度实际值与设定值的差值大小调整变频风机503的功率，直至绝对湿度达到设定值，使循环风的温度和绝对湿度均处于设定值范围内。如循环风实际温度25.00℃、相对湿度43.42％、绝对湿度10.00g/m3，开启加湿装置至温度25.00℃、相对湿度70.00％、绝对湿度16.12g/m3。
实施例9，等温等湿，即循环风的温度和绝对湿度均处于设定值范围内，此时维持上述实施例中的动作不变，实现循环风始终处于恒温恒湿的控制状态。
本发明的优点在于：1、减少了风选过程中的叶丝水分散失，提高了叶丝的的甜润感和舒适性；2、实现了整个加工过程中循环风的恒温恒湿控制，降低了卷烟质量波动风险；3、适用于不同季节多种环境温湿度条件，实现了循环风温湿度的双向调控；4、针对不同环境温湿度条件，采用针对性的温湿度调控组合和开启顺序，降低生产过程能源消耗。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，仅对每种循环风环境状态分别举一例进行说明，便于本领域的普通技术人员理解本发明的原理和控制思想。对上述实施例的多种变化或修饰对本领域的技术人员来说是简单易行的。因此，本发明将不会被限制于上述描述的具体实施例，凡是与本发明所公开的原理和控制思想相一致的改进与变化都应涵盖在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，其特征在于，它包括温湿度传感器(1)、控制器、降温除湿装置(3)、加热装置(4)、加湿装置(5)，以及循环风管道(2)，叶丝流化腔(6)，出料气锁(7)，输送带(8)，进料振槽(9)和滚筒除尘筛网(10)；所述温湿度传感器(1)、降温除湿装置(3)、加热装置(4)和加湿装置(5)都安装在循环风管道(2)中；所述温湿度传感器(1)监测循环风的温度和湿度，并将信号传输至控制器；所述控制器接收温湿度传感器(1)传输的温度和湿度信息，将温度和湿度信息与设定值比较并作出判断，根据判断结果，将控制信号发送至降温除湿装置(3)或加热装置(4)或加湿装置(5)；所述降温除湿装置(3)、加热装置(4)和加湿装置(5)接收控制器传输的信号，并根据信号指令作出执行动作；所述叶丝经进料振槽(9)进入叶丝流化腔(6)，风选后落在输送带(8)上，输送至出料气锁(7)排出；循环风经滚筒除尘筛网(10)除尘后进入循环风管道(2)，途经温湿度传感器(1)、降温除湿装置(3)、加热装置(4)、加湿装置(5)进入叶丝流化腔(6)，穿过叶丝进入滚筒除尘筛网(10)，完成一次循环。
2.根据权利要求1所述的一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，其特征在于，所述循环风管道(2)包括循环风进风管道(201)，第一变频风机(202)，循环风出风管道(203)；所述温湿度传感器(1)安装在循环风进风管道(201)中，所述降温除湿装置(3)、加热装置(4)和加湿装置(5)安装在循环风出风管道(203)中；循环风由循环风进风管道(201)进入，在第一变频风机(202)的作用下，经循环风出风管道(203)排出。
3.根据权利要求1所述的一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，其特征在于，所述降温除湿装置(3)由换热铜管(301)、变频压缩机(303)、制冷剂进管(302)、制冷剂出管(304)、第一冷凝水排放管(305)组成，换热铜管(301)置于循环风管道(2)中，变频压缩机(303)、制冷剂进管(302)、换热铜管(301)、制冷剂出管(304)依次连接，所述第一冷凝水排放管(305)和换热铜管(301)的冷凝水收集箱连接。
4.根据权利要求1所述的一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，其特征在于，所述加热装置(4)由换热器(404)、蒸汽进汽管路(401)、第二冷凝水排放管路(405)组成，所述换热器(404)置于循环风管道(2)中，换热器(404)的一端连接蒸汽进汽管路(401)，另一端连接第二冷凝水排放管路(405)，蒸汽进汽管路(401)设有压力传感器(403)和蒸汽薄膜阀(402)。
5.根据权利要求1所述的一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控系统，其特征在于，所述加湿装置(5)由进气管路(501)、超声雾化箱(502)、第二变频风机(503)、出气管路(504)组成，所述超声雾化箱(502)一端连接进气管路(501)，另一端连接出气管路(504)，所述出气管路(504)的出口置于循环风管道(2)中，第二变频风机(503)置于出气管路(504)中。
6.一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控方法，其特征在于，它包括以下步骤：
A.根据工艺需求设定循环风温度和相对湿度范围，控制器计算设定空气绝对湿度中心值；
B.温湿度传感器实时监测循环风的温度和相对湿度实际值；
C.控制器接收温湿度传感器信息并计算实际空气的绝对湿度，控制器将循环风温度和绝对湿度实际值与设定值进行比较，作出判断并发出控制指令；
D.降温除湿装置、加热装置、加湿装置根据指令信号做出相应执行动作，循环风再次经过温湿度传感器，形成一个循环，直至循环风温度和绝对湿度满足设定要求，最终实现循环风的恒温恒湿控制。
7.根据权利要求6所述的一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控方法，其特征在于，所述步骤C中，若判断结果为：高温高湿、高温等湿、高温低湿、低温高湿、等温高湿这五种状态中的任意一种状态，则控制器向降温除湿装置发出降温除湿的控制指令；其中高温高湿，即循环风温度和绝对湿度均高于设定值上限；高温等湿，即循环风温度高于设定值上限且绝对湿度处于设定值范围内；高温低湿，即循环风温度高于设定值上限且绝对湿度低于设定值下限；低温高湿，即循环风温度低于设定值下限且绝对湿度高于设定值上限；等温高湿，即循环风温度处于设定值范围内且绝对湿度高于设定值上限；
若判断结果为：低温低湿、低温等湿这两种状态中的任意一种状态，则控制器向加热装置发出加热的控制指令；其中低温低湿，即循环风温度和绝对湿度均低于设定值下限；低温等湿，即循环风温度低于设定值下限且绝对湿度处于设定值范围内；
若判断结果为：等温低湿状态，即循环风温度处于设定值范围内且绝对湿度低于设定值下限，则控制器向加湿装置发出加湿的控制指令；
若判断结果为：等温等湿状态，即循环风的温度和绝对湿度均处于设定值范围内，此时维持不变，控制器不向任何装置发出控制指令。
8.根据权利要求6或7所述的一种叶丝就地风选机循环风温湿度调控方法，其特征在于，所述步骤A中，根据工艺需求设定循环风温度和相对湿度范围，所述温度控制范围为(20.00～40.00)±1.00℃，所述相对湿度控制范围为：(50.00～80.00)±3.00％。
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