CN111616395A - 烟草物料加热装置和烟草物料加热装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟草物料加热装置和烟草物料加热装置的控制方法，烟草物料加热装置包括：筒状部件，用于流通被加热的烟草物料；第一送风管路，与筒状部件的进料端连通，以使第一送风管路送出的工艺热风由筒状部件的进料端向出料端流动；第二送风管路，与筒状部件的出料端连通，以使第二送风管路送出的工艺热风由筒状部件的出料端向进料端流动；以及电加热部件，包括配置成对第一送风管路中的空气进行加热以形成工艺热风的第一电加热部件和配置成对第二送风管路中的空气进行加热以形成工艺热风的第二电加热部件。应用本发明的技术方案，采用电加热部件加热空气形成工艺热风，改善了相关技术存在的热风升温时间长、温度调节灵敏度低等问题。

Description

烟草物料加热装置和烟草物料加热装置的控制方法

技术领域

本发明涉及烟草设备领域，具体而言，涉及一种烟草物料加热装置和烟草物料加热装置的控制方法。

背景技术

滚筒类设备是烟草行业内广泛采用的设备形式，常用于烟草物料的回潮、加料、烘干等传热传质的工艺过程，例如松散回潮滚筒、加香/加料滚筒、滚筒式烘丝机等，通常这些滚筒类设备都会配备热风系统，在满足一定条件的工艺热风的作用下，促进滚筒内物料与工艺介质的结合或者分离，实现特定的工艺目的。

在相关技术中(见图1)，滚筒类设备的热风系统包括热交换器1’、工艺风机2’、热风管道3’、温度传感器4’、调节风门5’，当滚筒类设备的热风系统开始工作时，在工艺风机2’的作用下，设备现场的自然风进入热交换器1’，在温度传感器4’的闭环控制下，逐渐加热变成满足工艺要求的工艺热风，通过热风管道3’进入到滚筒6’内部与物料接触，促进工艺任务的完成。

然而经过研究发现，现有滚筒类设备的热风系统至少存在以下问题：

1.热风的升温时间长。由于热风的升温是依靠蒸汽热交换器加热实现的，当准备生产热风需要升温时，必须先增大进入热交换器的蒸汽流量，使热交换器升温再加热热风，且蒸汽流量的调节较为缓慢，热风升温时间较长；

2.热风调节灵敏度低。当工艺过程中需要对热风温度进行调节时，必须相应的增减进入热交换器的蒸汽流量，且由于热交换器的热惯性大，导致热风调节灵敏度低；

3.管路复杂，维护保养工作量大。热交换器需要配套相应的蒸汽、冷凝水排放管路及相关阀件，导致设备的管路系统较为复杂，且蒸汽管路换热管容易穿孔泄漏，使用寿命较短，需要较多的维护保养工作；尤其是一些处于高空的热交换器，在其维护保养工作中还存在较大的安全隐患；

4.蒸汽品质不可控。由于车间现场蒸汽管路较长，其品质如蒸汽干度、流量、压力等指标均很难可控，导致热风温度控制波动，影响产品的工艺质量，且能源利用率较低。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明旨在提供一种烟草物料加热装置和烟草物料加热装置的控制方法，以改善相关技术中存在热风升温时间长、温度调节灵敏度低等问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种烟草物料加热装置，烟草物料加热装置包括：

筒状部件，用于流通被加热的烟草物料；

第一送风管路，与筒状部件的进料端连通，以使第一送风管路送出的工艺热风由筒状部件的进料端向出料端流动；

第二送风管路，与筒状部件的出料端连通，以使第二送风管路送出的工艺热风由筒状部件的出料端向进料端流动；以及

电加热部件，包括配置成对第一送风管路中的空气进行加热以形成工艺热风的第一电加热部件和配置成对第二送风管路中的空气进行加热以形成工艺热风的第二电加热部件。

在一些实施例中，

第一电加热部件为电磁加热部件；和/或

第二电加热部件为电磁加热部件。

在一些实施例中，烟草物料加热装置还包括：

温度检测部件，配置成检测被电加热部件加热后的空气；

控制器，与电加热部件和温度检测部件均通信连接，以在温度检测部件检测到的温度小于第一预设值时增大电加热部件的电流，和/或在温度检测部件检测到的温度大于第二预设值时减小电加热部件的电流。

在一些实施例中，温度检测部件包括：

第一温度检测部件，设在第一送风管路上，并沿送风方向位于第一电加热部件的下游；

第二温度检测部件，设在第二送风管路上，并沿送风方向位于第二电加热部件的下游。

在一些实施例中，第一温度检测部件和第二温度检测部件均与控制器通信连接，控制器配置成根据第一温度检测部件检测到的温度控制第一电加热部件的电流以及根据第二温度检测部件检测到的温度控制第二电加热部件的电流。

在一些实施例中，烟草物料加热装置还包括：

第一流量控制部件，设置在第一送风管路中，以控制第一送风管路中的空气的流量；和/或

第二流量控制部件，设置在第二送风管路中，以控制第二送风管路中的空气的流量。

在一些实施例中，烟草物料加热装置还包括主送风管路，第一送风管路的进口和第二送风管路的进口均与主送风管路的出口连通。

在一些实施例中，烟草物料加热装置还包括设在主送风管路上的过滤器。

在一些实施例中，烟草物料加热装置还包括与主送风管路连通的风机，风机为变频调速风机。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述的烟草物料加热装置的控制方法，控制方法包括：

第一工作模式，打开第一送风管路、关闭第二送风管路，并控制第一电加热部件加热流经第一送风管路的空气；

第二工作模式，关闭第一送风管路、打开第二送风管路，并控制第二电加热部件加热流经第二送风管路的空气；以及

第三工作模式，打开第一送风管路和第二送风管路，并控制第一电加热部件加热流经第一送风管路的空气、第二电加热部件加热流经第二送风管路的空气。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述的烟草物料加热装置的控制方法，控制方法包括：

检测被电加热部件加热后的空气的温度，若检测到的温度小于第一预设值时增大电加热部件的电流，若检测到的温度大于第二预设值时减小电加热部件的电流。

应用本发明的技术方案，采用电加热部件加热空气形成工艺热风，相较于相关技术中的采用热交换器中的蒸汽加热空气，改善了相关技术存在的热风升温时间长的问题。

进一步地，本实施例的烟草物料加热装置的电加热部件的温度可以通过控制其电流进行快速调节，因此还改善了相关技术中存在的热风温度节灵敏度低的问题。

进一步地，本实施例的烟草物料加热装置采用电加热部件加热空气以形成工艺热风，无需设与热交换器连通的蒸汽管路及相关阀件，因此还改善了相关技术存在的管路复杂、维护保养工作量大的问题。

进一步地，本实施例的烟草物料加热装置采用电加热部件加热直接引进的空气，因此改善了相关技术存在的蒸汽品质不可控的问题。

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

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了相关技术的烟草物料加热装置的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例的烟草物料加热装置的结构示意图；以及

图3示出了本发明的实施例的烟草物料加热装置的局部放大图。

图中：

1’、热交换器；2’、工艺风机；3’、热风管道；4’、温度传感器；5’、调节风门；6’、滚筒；

1、过滤器；2、风机；3、主送风管路；31、第一送风管路；32、第二送风管路；41、第一流量控制部件；42、第二流量控制部件；51、第一电加热部件；52、第二电加热部件；61、第一温度检测部件；62、第二温度检测部件；7、筒状部件；501、电加热部件；502、保温材料；503、控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2示出了本实施例的烟草物料加热装置的结构示意图；图3示出了本实施例的烟草物流加热装置的局部放大图；结合图2和图3所示，本实施例的烟草物料加热装置包括筒状部件7、第一送风管路31、第二送风管路32和电加热部件501。

其中，筒状部件7用于流通被加热的烟草物料。第一送风管路31与筒状部件7的进料端连通，以使第一送风管路31送出的工艺热风由筒状部件7的进料端向出料端流动。第二送风管路32与筒状部件7的出料端连通，以使第一送风管路31送出的工艺热风由筒状部件7的出料端向进料端流动。

电加热部件501包括配置成对第一送风管路31中的空气进行加热以形成工艺热风的第一电加热部件51和配置成对第二送风管路32中的空气进行加热以形成工艺热风的第二电加热部件52。

本实施例中，采用电加热部件501加热空气形成工艺热风，相较于相关技术中的采用热交换器中的蒸汽加热空气，改善了相关技术存在的热风升温时间长的问题。

进一步地，本实施例的烟草物料加热装置的电加热部件501的温度可以通过控制其电流进行快速调节，因此还改善了相关技术中存在的热风温度调节灵敏度低的问题。

进一步地，本实施例的烟草物料加热装置采用电加热部件501加热空气以形成工艺热风，无需设与热交换器连通的蒸汽管路及相关阀件，因此还改善了相关技术存在的管路复杂、维护保养工作量大的问题。

进一步地，本实施例的烟草物料加热装置采用电加热部件501加热直接引进的空气，因此改善了相关技术存在的蒸汽品质不可控的问题。

在一些实施例中，第一电加热部件51为电磁加热部件，第二电加热部件52为电磁加热部件。

烟草物料加热装置还包括温度检测部件和控制器503。

温度检测部件配置成检测被电加热部件加热后的空气的温度，控制器503与电加热部件501和温度检测部件均通信连接，以在温度检测部件检测到的温度小于第一预设值时增大电加热部件501的电流，和/或在温度检测部件检测到的温度大于第二预设值时减小电加热部件501的电流。

温度检测部件包括第一温度检测部件61和第二温度检测部件62。第一温度检测部件61设在第一送风管路31上，并沿送风方向位于第一电加热部件51的下游。第二温度检测部件62设在第二送风管路32上，并沿送风方向位于第二电加热部件52的下游。

第一温度检测部件61和第二温度检测部件62均与控制器503通信连接，控制器503配置成根据第一温度检测部件61检测到的温度控制第一电加热部件51的电流以及根据第二温度检测部件62检测到的温度控制第二电加热部件52的电流。

烟草物料加热装置还包括第一流量控制部件41和第二流量控制部件42。

第一流量控制部件41设置在第一送风管路31中，以控制第一送风管路31中的空气的流量。在一些实施例中，第一流量控制部件41沿热风的流动方向位于第一电加热部件51的上游。第二流量控制部件42设置在第二送风管路32中，以控制第二送风管路32中的空气的流量。在一些实施例中，第二流量控制部件42沿热风的流动方向位于第二电加热部件52的上游。

在打开第一流量控制部件41且关闭第二流量控制部件42时，第一送风管路31向筒状部件7的进料端输送热风。

在打开第二流量控制部件42且关闭第一流量控制部件41时，第二送风管路32相筒状部件7的出料端输送热风。

在同时打开第一流量控制部件41和第二流量控制部件42时，第一送风管路31向筒状部件7的进料端输送热风，且第二送风管路32向筒状部件7的出料端输送热风。

烟草物料加热装置还包括主送风管路3，第一送风管路31的进口和第二送风管路32的进口均与主送风管路3的出口连通。

烟草物料加热装置，还包括设在主送风管路3上的过滤器1。

烟草物料加热装置还包括与主送风管路3连通的风机2，风机2为变频调速风机2，变频调速风机能够调节出风量，变频调速风机配合流量控制部件可以控制向筒状部件7内输送的热风风量。

在一些实施例中，第一送风管路31的进口和第二送风管路32的进口设置在筒状部件7的上部，实现上进风。也可以把第一送风管路31的进口和第二送风管路32的进口设置在筒状部件7的下部，实现下进风。

如图3所示，保温材料502紧密包覆于所安装的热风管道段上，电加热部件501紧密缠绕在保温材料502的外表面，电加热部件501的两端与控制器503连接。

根据本发明的另一方面，还提供了一种烟草物料加热装置的控制方法，控制方法包括：

第一工作模式，打开第一送风管路31、关闭第二送风管路32，并控制第一电加热部件51加热流经第一送风管路31的空气；

第二工作模式，关闭第一送风管路31、打开第二送风管路32，并控制第二电加热部件52加热流经第二送风管路32的空气；以及

第三工作模式，打开第一送风管路31和第二送风管路32，并控制第一电加热部件51加热流经第一送风管路31的空气、第二电加热部件52加热流经第二送风管路32的空气。

其中，第一工作模式为顺流模式，顺流模式时，第一流量控制部件41开启，第二流量控制部件42关闭，在风机2的作用下，自然风通过过滤器1进入第一送风管路31，并由第一流量控制部件41调控得到符合工艺要求的热风流量；经过第一电加热部件51时，通过电磁感应不断加热流经的热风，在第一温度检测部件61的闭环控制下变成满足工艺要求的工艺热风，注入筒状部件7的进料端，此时工艺热风与筒状部件7内的物料流向相同。

第二工作模式为逆流模式，逆流模式时，第二流量控制部件42开启，第一流量控制部件41关闭，在风机2的作用下，自然风通过过滤器1进入第二送风管路32，并由第二流量控制部件42调控得到符合工艺要求的热风流量；经过第二电加热部件52时，通过电磁感应不断加热流经的热风，在第二温度检测部件62的闭环控制下变成满足工艺要求的工艺热风，注入筒状部件7的出料端，此时工艺热风与筒状部件7内的物料流向相反。

第三工作模式为交流模式，交流模式时，第一流量控制部件41和第二流量控制部件42开启，在风机2的作用下，自然风通过过滤器1进第一送风管路31和第二送风管路32，并分别由第一流量控制部件41和第二流量控制部件42调控得到符合工艺要求的热风流量；经过第一电加热部件51和第二电加热部件52时，通过电磁感应不断加热流经的热风，在第一温度检测部件61和第二温度检测部件62的闭环控制下分别变成满足工艺要求的工艺热风，分别注入筒状部件7的进料端和出料端，此时两股工艺热风相互交流。

烟草物料加热装置的控制方法还包括：检测被电加热部件501加热后的空气的温度，若检测到的温度小于第一预设值时增大电加热部件501的电流，若检测到的温度大于第二预设值时减小电加热部件501的电流。

温度调控时，第一温度检测部件61和第二温度检测部件62分别将检测到的温度信号传送给电磁控制器503，电磁控制器503将接收到的温度信号与设定值比较，根据比较结果适时调节电磁感应线圈501的电流，从而分别实现各自的温度调控目标。

以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种烟草物料加热装置，其特征在于，包括：

筒状部件(7)，用于流通被加热的烟草物料；

第一送风管路(31)，与所述筒状部件(7)的进料端连通，以使所述第一送风管路(31)送出的工艺热风由所述筒状部件(7)的进料端向出料端流动；

第二送风管路(32)，与所述筒状部件(7)的出料端连通，以使所述第二送风管路(32)送出的工艺热风由所述筒状部件(7)的出料端向进料端流动；以及

电加热部件(501)，包括配置成对所述第一送风管路(31)中的空气进行加热以形成工艺热风的第一电加热部件(51)和配置成对所述第二送风管路(32)中的空气进行加热以形成工艺热风的第二电加热部件(52)。

2.根据权利要求1所述的烟草物料加热装置，其特征在于，

所述第一电加热部件(51)为电磁加热部件；和/或

所述第二电加热部件(52)为电磁加热部件。

3.根据权利要求1所述的烟草物料加热装置，其特征在于，还包括：

温度检测部件，配置成检测被所述电加热部件加热后的空气；

控制器(503)，与所述电加热部件(501)和所述温度检测部件均通信连接，以在所述温度检测部件检测到的温度小于第一预设值时增大所述电加热部件(501)的电流，和/或在所述温度检测部件检测到的温度大于第二预设值时减小所述电加热部件(501)的电流。

4.根据权利要求3所述的烟草物料加热装置，其特征在于，所述温度检测部件包括：

第一温度检测部件(61)，设在所述第一送风管路(31)上，并沿送风方向位于所述第一电加热部件(51)的下游；

第二温度检测部件(62)，设在所述第二送风管路(32)上，并沿送风方向位于所述第二电加热部件(52)的下游。

5.根据权利要求4所述的烟草物料加热装置，其特征在于，所述第一温度检测部件(61)和所述第二温度检测部件(62)均与所述控制器(503)通信连接，所述控制器(503)配置成根据所述第一温度检测部件(61)检测到的温度控制所述第一电加热部件(51)的电流以及根据第二温度检测部件(62)检测到的温度控制所述第二电加热部件(52)的电流。

6.根据权利要求1所述的烟草物料加热装置，其特征在于，还包括：

第一流量控制部件(41)，设置在所述第一送风管路(31)中，以控制所述第一送风管路(31)中的空气的流量；和/或

第二流量控制部件(42)，设置在所述第二送风管路(32)中，以控制所述第二送风管路(32)中的空气的流量。

7.根据权利要求1所述的烟草物料加热装置，其特征在于，还包括主送风管路(3)，所述第一送风管路(31)的进口和所述第二送风管路(32)的进口均与所述主送风管路(3)的出口连通。

8.根据权利要求7所述的烟草物料加热装置，其特征在于，还包括设在所述主送风管路(3)上的过滤器(1)。

9.根据权利要求7所述的烟草物料加热装置，其特征在于，还包括与所述主送风管路(3)连通的风机(2)，所述风机(2)为变频调速风机。

10.一种权利要求1至9中任一项所述的烟草物料加热装置的控制方法，其特征在于，包括：

第一工作模式，打开所述第一送风管路(31)、关闭所述第二送风管路(32)，并控制所述第一电加热部件(51)加热流经所述第一送风管路(31)的空气；

第二工作模式，关闭所述第一送风管路(31)、打开所述第二送风管路(32)，并控制所述第二电加热部件(52)加热流经所述第二送风管路(32)的空气；以及

第三工作模式，打开所述第一送风管路(31)和所述第二送风管路(32)，并控制所述第一电加热部件(51)加热流经所述第一送风管路(31)的空气、所述第二电加热部件(52)加热流经所述第二送风管路(32)的空气。

11.一种权利要求1至9中任一项所述的烟草物料加热装置的控制方法，其特征在于，包括：

检测被所述电加热部件(501)加热后的空气的温度，若检测到的温度小于第一预设值时增大所述电加热部件(501)的电流，若检测到的温度大于第二预设值时减小所述电加热部件(501)的电流。

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