CN108851162A - 物料真空回潮的控制方法及系统、回潮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料真空回潮的控制方法及系统、回潮机，该方法包括：对放入有物料的回潮机机箱进行抽真空操作；在所述机箱的真空度满足预设真空度要求的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷水阀开启喷水操作；确定所述机箱的上部温度T_u和水的汽化温度T_b；在T_u＜T_b+ΔT的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷汽阀开启喷汽操作，并控制所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT，其中，ΔT为预设的温度差阈值；确定所述物料的水分；在所述物料的水分达到预设的水分阈值的情况下，控制所述喷水阀停止喷水操作和所述喷汽阀停止喷汽操作。

Description

物料真空回潮的控制方法及系统、回潮机

技术领域

本发明涉及真空回潮技术领域，更具体地，涉及一种物料真空回潮的控制方法、一种物料真空回潮的控制系统以及一种回潮机。

背景技术

作为卷烟生产线的第一道加工设备，真空回潮机主要作用是：松散烟包；为烟包中的片烟回潮；期望出口片烟的水分与给定值一致、温度与给定值一致；尽量提高片烟的水分，以减少后续回潮增加的水分。

现有真空回潮机由箱体、抽真空系统、物料系统和控制系统构成，包括入料、抽真空、回潮、保压、破空、出料等工作过程。其中，回潮过程为同时打开喷水阀门和蒸汽阀门，双芯的喷嘴内芯喷水、外芯喷汽，汽带动水雾化，雾水为烟包中的片烟回潮，回潮后烟包松散，监视箱体内压力，当箱体内压力达到设定值后，关闭进水阀门和进汽阀门。

但是，现有真空回潮机对片烟回潮的回潮能力不足，回透率不能满足要求，回潮机出口的水份不一致，影响卷烟质量稳定性，并且，片烟增加的水分不足，需要后续工艺再对片烟增加很多水分。

同样，真空回潮机作为茶叶和其它农作物、化工原料的加工设备时，也存在同样的问题。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种真空回潮的控制方法的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种物料真空回潮的控制方法，包括：

对放入有物料的回潮机机箱进行抽真空操作；

在所述机箱的真空度满足预设真空度要求的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷水阀开启喷水操作；

确定所述机箱的上部温度T_u和水的汽化温度T_b；

在T_u＜T_b+ΔT的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷汽阀开启喷汽操作，并控制所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT，其中，ΔT为预设的温度差阈值；

确定所述物料的水分；

在所述物料的水分达到预设的水分阈值的情况下，控制所述喷水阀停止喷水操作和所述喷汽阀停止喷汽操作。

可选地，确定水的汽化温度T_b，包括：

获取设置在靠近所述机箱顶部的压力传感器测量得到的机箱的上部压力P_u；

根据所述机箱的上部压力P_u，确定水的汽化温度T_b。

可选地，确定所述机箱的上部温度T_u，包括：

根据物料的初始热量Q₀、所述喷水阀喷出水的热量Q_w、机箱内湿气的热量Q_x、机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l、物料回潮过程中的热量Q_y1，确定所述机箱的上部温度T_u。

可选地，控制所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT，包括：

根据物料的初始热量Q₀、所述喷水阀喷出的水的热量Q_w、所述喷汽阀喷出的蒸汽的热量Q_q、机箱内湿气的热量Q_x、机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l和物料回潮过程中的热量Q_y1，确定所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以使所述蒸汽流量D_q以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT。

可选地，所述物料的初始热量Q₀包括物料自身的热量Q_y0和物料回潮前含有的水分的热量Q_w0，其中，所述物料自身的热量Q_y0是根据干物料的比热常数C_y、干物料的质量M_y和室温T₀确定的，所述物料回潮前含有的水分的热量Q_w0是根据所述物料的初始水分重量M_w0、水的比热常数C_w和室温T₀确定的。

可选地，所述喷水阀喷出水的热量Q_w是根据水的比热常数C_w、所述喷水阀喷出的水量S_w和水温T_w确定的，其中，所述喷水阀喷出的水量S_w是根据所述喷水阀喷出水的流量D_w确定的。

可选地，所述喷汽阀喷出的蒸汽的热量Q_q是根据所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q和所述喷汽阀喷出蒸汽的焓i_q1确定的，其中，所述喷汽阀喷出的蒸汽的焓i_q1是根据所述喷汽阀喷出蒸汽的温度T_q和压力P_q确定的。

可选地，所述机箱内湿气的热量Q_x是根据机箱内湿气的绝对饱和湿度d、机箱的体积V和机箱内湿气的焓i_x确定的，其中，

机箱内湿气的绝对饱和湿度d是根据回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h和压力P_h确定的，其中，

回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的压力P_h是根据所述机箱的上部压力P_u、机箱内湿气的绝对饱和湿度d和距离机箱顶部距离值h确定的，回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h是根据回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的压力P_h确定的，

所述机箱内湿气的焓i_q2是根据压力P、温度T和湿气的绝对饱和湿度d确定的。

可选地，所述机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l是根据所述箱体内湿气液化成水的水量S_l、湿汽的焓i_q2、水的比热常数C_w和回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h确定的，其中，

所述液化成水的水量S_l是根据所述喷水阀喷出的水量S_w、所述喷汽阀喷出的蒸汽量S_q、机箱的体积V和机箱内湿气的绝对饱和湿度d确定的。

可选地，所述物料回潮过程中的热量Q_y1是根据干物料的比热常数C_y、放入所述箱体的干物料的质量M_y、水的比热常数C_w、物料的初始水分重量M_w0、所述箱体内湿气液化成水的水量S_l和回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h确定的。

可选地，对放入有物料的回潮机机箱进行抽真空操作，包括：

在所述机箱内压力小于第一预设压力的情况下，停止抽真空操作，并开启计时操作；

在计时操作的计时时间达到预定时间阈值时，确定当前时刻的机箱内压力；

判断所述计时操作的计时时间达到预定时间阈值时的机箱内压力是否超过第二预设压力；

在所述计时操作的计时时间达到预定时间阈值时的机箱内压力未超过所述第二预设压力时，确定所述机箱的真空度满足预设真空度要求；

在所述计时操作的计时时间达到预定时间阈值时的机箱内压力超过所述第二预设压力时，继续对所述回潮机机箱进行抽真空操作，直至所述机箱的真空度满足预设真空度要求。

可选地，在控制所述喷水阀停止喷水操作和所述喷汽阀停止喷汽操作之后，所述方法还包括：

对所述机箱进行抽真空操作；

在所述物料的温度T_h达到预设的出口温度的情况下，停止抽真空操作，并对所述机箱进行破空操作。

根据本发明的第二方面，提供了一种物料真空回潮的控制系统，包括：

抽真空模块，用于对放入有物料的回潮机机箱进行抽真空操作；

喷水阀控制模块，用于在所述机箱的真空度满足预设真空度要求的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷水阀开启喷水操作；

第一确定模块，用于确定所述机箱的上部温度T_u和水的汽化温度T_b；

喷汽阀控制模块，用于在T_u＜T_b+ΔT的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷汽阀开启喷汽操作，并控制所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT，其中，ΔT为预设的温度差阈值；

第二确定模块，按所述测量确定所述物料的水分；

双阀关闭模块，用于在所述物料的水分达到预设的水分阈值的情况下，控制所述喷水阀停止喷水操作和所述喷汽阀停止喷汽操作。

根据本发明的第三方面，提供了一种物料回潮的控制系统，包括：存储器和处理器，所述存储器存储可执行指令，所述可执行指令控制所述处理器进行操作以执行根据第一方面中的任何一项所述的物料真空回潮的控制方法。

根据本发明的第四方面，提供了一种回潮机，包括：回潮机箱体、抽真空系统、设置在所述箱体顶部的喷水阀、喷汽阀和如第二方面或者第三方面所述的物料真空回潮的控制系统，其中，所述物料回潮的控制系统用于控制所述抽真空系统、所述喷水阀和所述喷汽阀。

根据本发明的一个实施例，提高了回潮机的回潮率，物料增加的水分能够满足要求，确保物料回潮结束后的水分为预先设定值，同时，在回潮过程中不产生多余的凝结水。另外，在对物料进行抽真空操作后，提高了物料的松散率。在对箱体压力进行破空处理之后，使得取出的物料的温度为给定值。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1示出了根据本发明一个实施例的物料真空回潮的控制方法的处理流程图。

图2示出了根据本发明一个实施例的对放入有物料的回潮机进行抽真空操作的处理流程图。

图3示出了根据本发明一个实施例的物料真空回潮的控制系统的结构示意图。

图4示出了根据本发明一个实施例的回潮机的结构示意图。

图5示出了根据本发明一个实施例的压力传感器和温度传感器分别与箱体的连接示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明的一个实施例中，在对物料进行回潮之前，通过测量可得到室温T₀、物料的重量W_y0和物料回潮前含有的水分的质量百分比s_y0。其中，物料的重量W_y0包括物料自身的重量(即干物料的质量M_y)和物料的初始水分的重量M_w0。放入回潮机箱体的干物料的质量M_y可通过以下计算式(1)得到，

M_y＝(100-s_y0)×W_y0/100—计算式(1)。

物料的初始水分重量M_w0可通过以下计算式(2)得到，

M_w0＝s_y0×W_y0/100—计算式(2)。

物料回潮之前，物料自身的热量Q_y0是根据干物料的比热常数C_y、干物料的质量M_y和室温T₀确定的，可根据以下计算式(3)得到，

Q_y0＝C_y×M_y×T₀—计算式(3)。

物料回潮前含有的水分的热量Q_w0是根据水的比热常数C_w、物料的初始水分重量M_w0和室温T₀确定的，可根据以下计算式(4)得到，

Q_w0＝C_w×M_w0×T₀—计算式(4)。

本发明的一个实施例提供了一种物料真空回潮的控制方法。图1示出了根据本发明一个实施例的物料真空回潮的控制方法的处理流程图。参见图1，该方法至少包括步骤S101至步骤S106。

步骤S101，对放入有物料的回潮机机箱进行抽真空操作。

步骤S102，在机箱的真空度满足预设真空度要求的情况下，控制安装在机箱顶部的喷水阀开启喷水操作。

本发明的一个实施例中，喷水阀开启喷水操作时，可测量得到喷水阀喷出的水的水温T_w和流量D_w。例如，通过温度传感器测量得到喷水阀喷出的水的水温T_w，通过流量传感器测量得到喷水阀喷出的水的流量D_w。

喷水阀喷出的水量S_w是根据喷水阀喷出的水的流量D_w确定的，可根据以下计算式(5)得到，

其中，喷水阀喷出的水的流量D_w的单位为kg/h，喷水阀喷水时间t的单位为s。

喷水阀喷出的水的热量Q_w是根据水的比热常数C_w、喷水阀喷出的水量S_w和水温T_w确定的，可根据以下计算式(6)得到，

Q_w＝C_w×S_w×T_w—计算式(6)。

步骤S103，确定机箱的上部温度T_u和水的汽化温度T_b。

本发明的一个实施例中，回潮机箱体顶部设置有压力传感器，该压力传感器可测量得到箱体上部压力P_u。根据箱体上部压力P_u，可确定水的汽化温度T_b。

汽化温度T_b是箱体上部压力P_u的函数，即T_b＝T_b(P_u)。由高等数学可知，任意函数及其高阶导数连续且有界，都能够展开为泰勒级数，且衰减很快，工程上可以取泰勒级数的前6项或略高阶项代表泰勒级数，并且误差在10^-7之内，完全可满足精度要求。这样，确定函数的表达式变成了辨识泰勒级数前n项的系数，称为参数辨识。通过大量汽化温度T_b和箱体上部压力P_u的实验数值，辨识参数可得到泰勒级数前n项的系数，n＝2,3,…,6。这样可得到汽化温度T_b＝T_b(P_u)的函数表达式。

本发明的一个实施例中，根据物料的初始热量Q₀、喷水阀喷出的水的热量Q_w、机箱内湿气的热量Q_x、机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l、物料回潮过程中的热量Q_y1，确定上部温度T_u。例如，基于以下计算式(7)，得到上部温度T_u，

Q₀+Q_w＝Q_x-Q_l+Q_y1—计算式(7)。

物料的初始热量Q₀包括物料自身的热量Q_y0和物料回潮前含有的水分的热量Q_w0。

机箱内湿气的热量Q_x是根据机箱内湿气的绝对饱和湿度d、机箱的体积V和机箱内湿气的焓i_q2确定的。例如，基于以下计算式(8)，得到机箱内湿气的热量Q_x，

机箱内湿气的绝对饱和湿度d是根据回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h和压力P_h确定的。

机箱内湿气的绝对饱和湿度d是距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h和压力P_h的函数，即d＝d(P_h,T_h)。通过大量距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h和压力P_h的实验数值，辨识参数可得到机箱内湿气的绝对饱和湿度d的函数表达式对应的泰勒级数的前n项的系数，n＝2,3,…,6。这样可得到d＝d(P_h,T_h)的函数表达式。

回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的压力P_h可根据机箱的上部压力P_u、机箱内湿气的绝对饱和湿度d和距离机箱顶部距离值h确定的。基于以下计算式(9)，得到距离机箱顶部距离值为h处的压力P_h，

P_h＝P_u+k(d(P_h,T_h))×h—计算式(9)，其中，k(d)为系数是机箱内湿气的绝对饱和湿度d的函数。机箱内湿气的绝对饱和湿度d的函数表达式的确定上述已提及，此处不做过多赘述。通过大量的机箱内湿气的绝对饱和湿度d和系数k(d)的实验值，辨识参数可得到系数k(d)的函数表达式对应的泰勒级数的前n项的系数，n＝2,3,…,6。这样可确定系数k(d)的函数表达式。回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h可根据上述T_b＝T_b(P_u)的函数表达式确定。例如，将距离机箱顶部距离值为h处的压力P_h代入T_b＝T_b(P_u)的函数表达式，可得到距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h。

本发明的一个实施例中，距离机箱顶部距离值h处可以取三个值，该三个值分别为物料的上表面到机箱顶部的距离、物料的高度的一半处到机箱顶部的距离和物料的下表面到机箱顶部的距离。本发明实施例中，将该三个距离值分别代入上述计算式(9)中，得到三个压力P_h，然后，对该三个P_h进行求平均值的计算，得到一个平均压力P_h。相应地，将得到的三个P_h分别代入T_b＝T_b(P_u)的函数表达式，可得到三个温度T_h，然后，对该三个温度T_h进行求平均值的计算，得到一个平均温度T_h。将该平均压力P_h和平均温度T_h代入上述d＝d(P_h,T_h)的函数表达式中，得到机箱内湿气的绝对饱和湿度d。机箱内湿气的焓i_q2是根据压力P、温度T和湿气的绝对饱和湿度d确定的。机箱内湿气的焓i_q2是压力P、温度T和湿气的绝对饱和湿度d的函数。通过大量的压力P、温度T、湿气的绝对饱和湿度d和机箱内湿气的焓i_q2的实验值，辨识参数可得到机箱内湿气的焓i_q2的函数表达式对应的泰勒级数的前n项的系数，n＝2,3,…,6。这样可确定机箱内湿气的焓i_q2的函数表达式。本发明的一个实施例中，计算式(8)中的机箱内湿气的焓i_q2是将机箱的上部压力P_u、机箱的上部温度T_u和湿气的绝对饱和湿度d代入机箱内湿气的焓i_q2的函数表达式中得到的。

机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l是根据箱体内湿气液化成水的水量S_l、湿汽的焓i_q2、水的比热常数C_w和回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h确定的，可基于以下计算式(10)，得到机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l，

Q₁＝S₁×(i_q2(P,T,d)-c_w×T_h)—计算式(10)。

箱体内液化成水的水量S_l是根据喷水阀喷出的水量S_w、喷汽阀喷出的蒸汽量S_q、机箱的体积V和机箱内湿气的绝对饱和湿度d确定的，可基于以下计算式(11)，得到箱体内液化成水的水量S_l，

S₁＝S_w+S_q-d×V—计算式(11)，其中，步骤S102中喷汽阀并未开启，所以喷汽阀喷出的蒸汽量S_q为0。

本发明实施例中，计算式(10)中的湿气的焓i_q2是将回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h、压力P_h和湿气的绝对饱和湿度d代入机箱内湿气的焓i_q2的函数表达式中得到的。

物料回潮过程中的热量Q_y1是根据干物料的比热常数C_y、放入箱体的干物料的质量M_y、水的比热常数C_w、物料的初始水分重量M_w0、箱体内湿气液化成水的水量S_l和回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h确定的。基于以下计算式(12)，得到物料回潮过程中的热量Q_y1，

Q_y1＝c_y×M_y×T_h+c_w×(M_w0+S₁)×T_h—计算式(12)，其中，箱体内湿气液化成水的水量S_l可根据上述计算式(11)确定，回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h是根据回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的压力P_h确定的，回潮过程中距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h是距离机箱顶部距离值为h处的压力P_h的函数，即T_h＝T_b(P_h)。通过大量的距离机箱顶部距离值为h处的压力P_h和距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h的实验值，辨识参数可得到距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h函数表达式对应的泰勒级数的前n项的系数，n＝2,3,…,6。这样可确定距离机箱顶部距离值为h处的温度T_h的函数表达式。

回潮机箱体顶部设置有温度传感器，首先，获取该温度传感器测量得到的温度，然后，对温度传感器测量得到的温度进行修正处理，并将修正处理后的温度作为机箱的上部温度T_u。

步骤S104，在T_u＜T_b+ΔT的情况下，控制安装在机箱顶部的喷汽阀开启喷汽操作，并控制喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT，其中，ΔT为预设的温度差阈值。本发明的一个实施例中，根据物料的初始热量Q₀、喷水阀喷出的水的热量Q_w、喷汽阀喷出的蒸汽的热量Q_q、机箱内湿气的热量Q_x、机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l和物料回潮过程中的热量Q_y1，确定喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以使蒸汽流量D_q以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT。例如，基于以下计算式(13)，得到喷汽阀喷出的蒸汽的流量D_q，

Q₀+Q_w+Q_q＝Q_x-Q_l+Q_y1—计算式(13)。

本发明的一个实施例中，喷汽阀喷出的蒸汽的热量Q_q是根据喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q和喷汽阀喷出蒸汽的焓i_q1确定的。喷汽阀喷出的蒸汽的热量可根据以下计算式(14)得到，

本发明的一个实施例中，喷汽阀喷出的蒸汽的焓i_q1是根据喷汽阀喷出的蒸汽的温度T_q和压力P_q确定的。喷汽阀开启喷汽操作时，可通过传感器测量得到喷汽阀喷出的蒸汽的温度T_q和压力P_q。喷汽阀喷出的蒸汽的焓i_q1是喷汽阀喷出的蒸汽的温度T_q和压力P_q的函数。通过大量的喷汽阀喷出的蒸汽的温度T_q、压力P_q和喷汽阀喷出的蒸汽的焓i_q1的实验值，辨识参数可得到喷汽阀喷出的蒸汽的焓i_q1的函数表达式对应的泰勒级数的前n项的系数，n＝2,3,…,6。这样可确定喷汽阀喷出的蒸汽的焓i_q1的函数表达式。

计算式(13)中的物料的初始热量Q₀包括物料自身的热量Q_y0和物料回潮前含有的水分的热量Q_w0；喷水阀喷出的水的热量Q_w可根据计算式(6)计算得到；机箱内湿气的热量Q_x可根据计算式(8)计算得到；机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l可根据计算式(10)计算得到；物料回潮过程中的热量Q_y1计算式(12)计算得到。在喷汽阀开启喷汽操作时，计算式(11)中喷汽阀喷出的蒸汽量S_q是根据喷汽阀喷出的蒸汽的流量D_q确定的，可根据以下计算式(15)得到，

其中，喷汽阀喷出的蒸汽的流量D_q可通过流量传感器测量得到，单位为kg/h，喷汽阀喷汽时间t的单位为s。

需要说明地是，喷汽阀开启喷汽操作后，机箱的上部温度T_u和水的汽化温度T_b满足：T_u＝T_b(P_u)。

步骤S105，确定物料的水分。

本发明的一个实施例中，回潮过程中物料的水分可基于以下计算式(16)得到，

步骤S106，在物料的水分达到预设的水分阈值的情况下，控制喷水阀停止喷水操作和喷汽阀停止喷汽操作。此时，物料完成回潮操作。

本发明的一个实施例中，参见图2，对放入有物料的回潮机机箱进行抽真空操作，包括：

步骤S201，在机箱内压力小于第一预设压力的情况下，停止抽真空操作，并开启计时操作；

步骤S202，在计时操作的计时时间达到预定时间阈值时，确定当前时刻的机箱内压力；

步骤S203，判断计时操作的计时时间达到预定时间阈值时的机箱内压力是否超过第二预设压力；

步骤S204，在计时操作的计时时间达到预定时间阈值时的机箱内压力未超过第二预设压力时，确定机箱的真空度满足预设真空度要求；

在计时操作的计时时间达到预定时间阈值时的机箱内压力超过第二预设压力时，继续执行步骤S201至步骤S203，直至机箱的真空度满足预设真空度要求。

对放入有物料的回潮机进行上述步骤S201至步骤S204的操作是为了让物料中多余的水分充分汽化，提高物料的松散率。放入机箱内的物料的温度为室温T₀，对回潮机箱体进行抽真空操作后，箱体内压力降低，导致汽化温度T_b比较低，并且，汽化温度T_b低于物料的温度T₀，使得回潮前物料中的水分汽化，体积膨胀，带动物料松散。物料中的水分汽化还会导致箱体内压力上升，所以，过一段时间后，根据箱体内压力的大小，确定是否需要对回潮机箱体再次进行抽真空操作，如此循环，直到让物料中的水分没有汽化发生。

对放入机箱内的物料进行上述步骤S201至步骤S204的操作后，物料的初始水分减少。物料的初始水分的减少量ΔS可基于以下计算式(17)计算得到，

对放入机箱内的物料完成抽真空操作后，物料的水分s'_y0可基于以下计算式(18)得到，

本发明的一个实施例中，在控制喷水阀停止喷水操作和喷汽阀停止喷汽操作之后，对机箱进行抽真空操作，然后，在物料的温度T_h达到预设的出口温度的情况下，停止抽真空操作，并对机箱进行破空操作。当机箱内压力等于大气压时，关闭破空阀门，从机箱内取出物料。

基于同一发明构思，本发明提供了一种物料真空回潮的控制系统。参见图3，该控制系统至少包括：抽真空模块310，用于对放入有物料的回潮机机箱进行抽真空操作；喷水阀控制模块320，用于在机箱的真空度满足预设真空度要求的情况下，控制安装在机箱顶部的喷水阀开启喷水操作；第一确定模块330，用于确定机箱的上部温度T_u和水的汽化温度T_b；喷汽阀控制模块340，用于在T_u＜T_b+ΔT的情况下，控制安装在机箱顶部的喷汽阀开启喷汽操作，并控制喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT，其中，ΔT为预设的温度差阈值；第二确定模块350，用于确定物料的水分；双阀关闭模块360，用于在物料的水分达到预设的水分阈值的情况下，控制喷水阀停止喷水操作和喷汽阀停止喷汽操作。

本发明的一个实施例中，第一确定模块330进一步用于获取设置在靠近所述机箱顶部的压力传感器测量得到的机箱的上部压力P_u；根据所述机箱的上部压力P_u，确定水的汽化温度T_b。第一确定模块330进一步用于根据物料的初始热量Q₀、喷水阀喷出水的热量Q_w、机箱内湿气的热量Q_x、机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l、物料回潮过程中的热量Q_y1，确定所述机箱的上部温度T_u。

本发明的一个实施例中，喷汽阀控制模块340进一步用于根据物料的初始热量Q₀、喷水阀喷出的水的热量Q_w、喷汽阀喷出的蒸汽的热量Q_q、机箱内湿气的热量Q_x、机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l和物料回潮过程中的热量Q_y1，确定喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以使蒸汽流量D_q以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT。

本发明的一个实施例中，物料真空回潮的控制系统包括：存储器和处理器。该存储器存储可执行指令，该可执行指令控制处理器进行操作以执行根据上述任一实施例提供的物料真空回潮的控制方法。

基于同一发明构思，本发明的一个实施例提供了一种回潮机。图4示出了根据本发明一个实施例的回潮机的结构示意图。参见图4，该回潮机至少包括：回潮机箱体410、抽真空系统420、设置在箱体顶部的喷水阀430、喷汽阀440和本发明任一实施例提供的控制系统450。控制系统450用于控制抽真空系统420、喷水阀430和喷汽阀440。

本发明的一个实施例中，参见图4，控制系统450还包括：连续调节的喷汽阀441。

需要说明地是，回潮开始前测量得到的室温T₀、物料的重量W_y0、物料回潮前含有的水分的质量百分比s_y0，回潮过程中喷水阀喷出的水温T_w和流量D_w、喷汽阀喷出的蒸汽温度T_q、压力P_q和流量D_q、回潮机的上部压力P_u等可输入至控制系统450，输出控制连续调节的喷汽阀门441改变喷汽的流量。本发明的一个实施例中，回潮过程中喷水阀喷出的水的水温T_w和流量D_w、喷汽阀喷出的蒸汽温度T_q、压力P_q和流量D_q均可以通过设置在回潮机箱体410的传感器测量得到。本发明的一个实施例中，也可以将图4中的441改接到水管上，喷汽阀440的喷汽量不受控，而改变喷水流量，同样可以保证喷水的汽化和下部的液化，该过程中所用公式同上述计算式。

本发明的一个实施例中，回潮机还包括：设置在靠近箱体顶部的温度传感器。物料回潮的控制系统还用于获取设置在靠近箱体顶部的温度传感器测量得到的温度，并对温度传感器测量得到的温度进行修正处理，将修正处理后的温度作为上部温度T_u。

参见图5，压力传感器和温度传感器可通过一个“T型”三通设置在回潮机箱体上。三通的一个口A接引管深入到箱体内部，一个口B接压力传感器，输出箱体上部压力信号，一个口C接温度传感器，温度传感器的温度传感头通过引线塞入到引管中，温度传感头能够感受箱体上部温度，并输出温度信号。

需要说明地是，现有技术中，回潮机的喷水阀和喷汽阀同时喷水喷汽。而本发明实施例提供的回潮机，抽真空后向箱体内压力降低，导致汽化温度降低，喷水阀喷出的水即可汽化。再通过喷汽阀喷入蒸汽是为了补充水汽化需要的热量，上部水汽化为湿气，湿气在重力作用下自上而下运动而侵入箱体底部的物料，湿气进入物料后液化渗入物料内部，从而达到回潮的目的。

现有回潮机没有测量室温、物料的重量和物料回潮前含有的水分、喷水阀喷出的水的流量和温度、喷汽阀喷出的蒸汽的压力和温度，没有计量喷水阀喷出的水的水量和热量、喷汽阀喷出的蒸汽的量和热量，也没有连续调节蒸汽流量。这样，现有回潮机在对物料进行回潮之后，回透率不能达到预定的回透率要求，物料增加的水分没有达到预定的要求。

本发明实施例提供的回潮机，提高了回潮机的回潮率，物料增加的水分能够满足要求，确保物料回潮结束后的水分为预先设定值，以保证出口物料的水份一致性，同时，在回潮过程中不产生多余的凝结水。另外，在对物料进行抽真空操作后，提高了物料的松散率。在对箱体压力进行破空处理之后，使得取出的物料的温度为给定值。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种物料真空回潮的控制方法，其特征在于，包括：

对放入有物料的回潮机机箱进行抽真空操作；

在所述机箱的真空度满足预设真空度要求的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷水阀开启喷水操作；

确定所述机箱的上部温度T_u和水的汽化温度T_b；

在T_u＜T_b+ΔT的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷汽阀开启喷汽操作，并控制所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT，其中，ΔT为预设的温度差阈值；

确定所述物料的水分；

在所述物料的水分达到预设的水分阈值的情况下，控制所述喷水阀停止喷水操作和所述喷汽阀停止喷汽操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定水的汽化温度T_b，包括：

获取设置在靠近所述机箱顶部的压力传感器测量得到的机箱的上部压力P_u；

根据所述机箱的上部压力P_u，确定水的汽化温度T_b。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述机箱的上部温度T_u，包括：

根据物料的初始热量Q₀、所述喷水阀喷出水的热量Q_w、机箱内湿气的热量Q_x、机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l、物料回潮过程中的热量Q_y1，确定所述机箱的上部温度T_u。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT，包括：

根据物料的初始热量Q₀、所述喷水阀喷出的水的热量Q_w、所述喷汽阀喷出的蒸汽的热量Q_q、机箱内湿气的热量Q_x、机箱内湿气液化成水所释放的热量Q_l和物料回潮过程中的热量Q_y1，确定所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以使所述蒸汽流量D_q以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述物料的初始热量Q₀包括物料自身的热量Q_y0和物料回潮前含有的水分的热量Q_w0，其中，所述物料自身的热量Q_y0是根据干物料的比热常数C_y、干物料的质量M_y和室温T₀确定的，所述物料回潮前含有的水分的热量Q_w0是根据所述物料的初始水分重量M_w0、水的比热常数C_w和室温T₀确定的。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述喷水阀喷出水的热量Q_w是根据水的比热常数C_w、所述喷水阀喷出的水量S_w和水温T_w确定的，其中，所述喷水阀喷出的水量S_w是根据所述喷水阀喷出水的流量D_w确定的。

7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述喷汽阀喷出的蒸汽的热量Q_q是根据所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q和所述喷汽阀喷出蒸汽的焓i_q1确定的，其中，所述喷汽阀喷出的蒸汽的焓i_q1是根据所述喷汽阀喷出蒸汽的温度T_q和压力P_q确定的。

8.一种物料真空回潮的控制系统，其特征在于，包括：

抽真空模块，用于对放入有物料的回潮机机箱进行抽真空操作；

喷水阀控制模块，用于在所述机箱的真空度满足预设真空度要求的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷水阀开启喷水操作；

第一确定模块，用于确定所述机箱的上部温度T_u和水的汽化温度T_b；

喷汽阀控制模块，用于在T_u＜T_b+ΔT的情况下，控制安装在所述机箱顶部的喷汽阀开启喷汽操作，并控制所述喷汽阀喷出的蒸汽流量D_q，以维持T_b＜T_u＜T_b+ΔT，其中，ΔT为预设的温度差阈值；

第二确定模块，按所述测量确定所述物料的水分；

双阀关闭模块，用于在所述物料的水分达到预设的水分阈值的情况下，控制所述喷水阀停止喷水操作和所述喷汽阀停止喷汽操作。

9.一种物料真空回潮的控制系统，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储可执行指令，所述可执行指令控制所述处理器进行操作以执行根据权利要求1-7中的任何一项所述的物料真空回潮的控制方法。

10.一种回潮机，其特征在于，包括：回潮机箱体、抽真空系统、设置在所述箱体顶部的喷水阀、喷汽阀和如权利要求8或9所述的物料真空回潮的控制系统，其中，所述物料真空回潮的控制系统用于控制所述抽真空系统、所述喷水阀和所述喷汽阀。