CN212164880U - 一种制丝系统 - Google Patents

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杨锐
徐友良
马铁兵
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Abstract

本实用新型公开了一种制丝系统,包括进料气锁、风管、风力冲击管、切向落料器、出料气锁、回风管、风机;所述风管的一个进口连接所述进料气锁,另一个进口与所述风机的出风口连接;所述风管的出口与所述风力冲击管的进口连接,所述风力冲击管的出口连接所述切向落料器,所述切向落料器的出料口连接所述出料气锁,所述切向落料器的回风口通过所述回风管与所述风机的进风口连接;所述风力冲击管内设置有风力刀组,所述风力刀组包括若干并排布置的刀片。本实用新型利用风能代替机械剪切来实现切丝,具有加工要求低,使用寿命长,刀具磨损小,稳定高效等优点。

Description

一种制丝系统
技术领域
本实用新型属于烟草行业一种烟丝加工系统,更具体的说,涉及一种制丝系统。
背景技术
梗丝是卷烟的额填充料,传统工艺制出的梗丝多为片状,在中低档烟中使用比例较大,在高档烟中梗丝比例很小,甚至不用。为了提高梗丝的利用价值,改善产品质量,降低卷烟的有害性质,提高梗丝在高档烟中的使用比例,对梗丝的切割工艺进行改进,使梗丝由传统的片状改为丝状,调整后的梗丝与叶丝更为接近,搀兑更加均匀。在高档烟中搀兑适当比例的丝状梗丝不会改变卷烟的原有风味,并且可以增加香气的透发性,改善余味,降低卷烟的刺激性,提高卷烟的感官质量。卷烟中的焦油含量、烟气烟碱量、CO量会随着丝状梗丝比例额的增加而减小。把梗丝由传统的片状改为丝状搀兑到高档烟中,可以有效地提高梗子的利用率,对降低卷烟的焦油含量提供帮助。
目前常用的膨后梗丝复切是使用机械圆刀组,通过两组圆刀组的相互咬合,利用剪切力将膨胀梗丝切丝。这种结构形式相对简单,但加工精度要求非常高,圆刀的厚度和刀片间隙都要求不超过0.05mm,30片刀口累计误差≤0.1mm,加工难度非常高。而且在使用过程中圆刀之间由于精度不到位会伴随摩擦,摩擦过程中会损伤刀口,使刀锋变钝,降低刀具的使用寿命,同时掉落杂质污染原料。一般情况下加工类似的刀具精度要求高,加工成本过高,而且由于摩擦使用寿命受限,一组刀具很难超过3个月,所以需要长期更换,维护成本也高,再加上摩擦掉落的物污染原料,使膨胀梗丝复切技术出现了瓶颈,所以在这样的背景下急需要一种可靠的切丝工艺,这种新的工艺必须要满足高效率切丝的同时,降低刀具的加工难度,提高刀具的使用寿命,避免刀具摩擦掉落物污染原料。
实用新型内容
本实用新型提供一种制丝系统,能够利用风能代替机械剪切摩擦来实现切丝。
本实用新型的制丝系统,包括进料气锁、风管、风力冲击管、切向落料器、出料气锁、回风管、风机;所述风管的一个进口连接所述进料气锁,另一个进口与所述风机的出风口连接;所述风管的出口与所述风力冲击管的进口连接,所述风力冲击管的出口连接所述切向落料器,所述切向落料器的出料口连接所述出料气锁,所述切向落料器的回风口通过所述回风管与所述风机的进风口连接;所述风力冲击管内设置有风力刀组,所述风力刀组包括若干并排布置的刀片。利用风能代替机械剪切摩擦来实现切丝,具有加工要求低,使用寿命长,刀具磨损小,使用稳定高效等优点。
优选地,所述风管的出口端具有一段管径逐渐减小的风力加速管,所述风管上用于连接所述进料气锁的进口设置在所述风力加速管上。随着风力加速管管径的减小,物料和气流一起实现加速,相对于直接加速,逐渐的加速过程能够有效的防止物料造碎。
优选地,所述风管与所述风机的出风口之间设置有温湿度调节器。自气体流经所述温湿度调节器的方向,其内部依次分为过滤段、加热段和加湿段;靠近所述风管的出口端设置有温度传感器和湿度传感器,所述温湿度调节器根据温度传感器、湿度传感器的输出信号调节气体的温度和湿度。一定范围温度的循环风可防止物料造碎,一定范围湿度的循环风有利于增加物料的动能。
优选地,所述风力刀组包括刀组安装框架、刀组固定板和若干刀片,所述刀组安装框架上设置有刀具安装槽,所述刀片通过刀组固定板竖直安装在所述刀具安装槽中。风力刀组的结构紧凑,设计合理,便于拆卸和调整刀片,所述风力刀组上装有超声波激振器,可以减小切割阻力,同时防止刀组堵料,实现在线自清洁作用。
优选地,所述刀片之间的间隙为0.5mm-1.5mm,和/或,所述刀片的厚度为 0.3mm-0.6mm,和/或,所述刀片的长度为20-80mm,能够提高物料制丝的成品率,延长刀具的使用寿命。
优选地,所述风机为排尘风机,该排尘风机上设置有排尘管,可通过风机的离心力排出回风中的大颗粒杂质和水汽。
优选地,本实用新型的制丝系统还包括振筛,所述振筛与所述出料气锁的出口对应。所述振筛具有三级出口,其中一级出口用于筛选过长的梗丝,可通过传送机构回到系统中进行复切筛选;二级出口用于筛选合格的梗丝,可通过传送机构进入下一道工序;三级出口用于筛选细小的梗丝,可由烟厂根据自身需求进行合理的安排。
优选地,本实用新型的制丝系统还包括用于输送物料的皮带秤,所述皮带秤的出料口与所述进料气锁的入口对应。皮带秤可用于定量运输风选合格的物料。
本实用新型可用于实现一种制丝方法:以设定的速度将气流与物料的混合物送入风力刀组进行切割,从切割后的混合物中分离出梗丝。所述设定的速度为25m/s-40m/s,与物料混合前的气流的温度为30℃-60℃,湿度为25%-75%。从切割后的混合物中分离出气体并进行过滤、加温、加湿处理后,作为与物料混合的气流,从而使循环风始终达到食品级要求。
相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:
1)以风为载体,为产品的制丝过程提供动力,避免过度机械剪切力作用在物料上,降低烟丝品质;
2)风刀组相对于滚压切丝刀组便于加工制造,且使用过程中没有刀组间的相对摩擦,维护成本低,使用寿命长;
3)通过循环风温湿度的控制,调节物料的物理状态,减少制丝过程中的物料造碎现象。
附图说明
图1为本实用新型制丝系统的结构示意图;
图2为本实用新型风力刀组的结构示意图;
图3为本实用新型风力刀组的A-A向视图。
图中:1.皮带秤、2.进料气锁、3.风力加速管、4.风力冲击管、5.风力刀组、6.切向落料器、7.出料气锁、8.振筛、9.回风管、10.负压传感器、11.排尘管、12.风机、13. 温湿度调节器、14.湿度传感器、15.温度传感器、16.风管、51.刀组安装框架、52.刀片、 53.框架连接螺栓、54.刀组固定板、55.刀组固定螺栓、56.超声波激振器。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示,本实用新型的制丝系统包括皮带秤1、进料气锁2、风力加速管3、风力冲击管4、切向落料器6、出料气锁7、振筛8、回风管9、风机12、温湿度调节器13和风管16。风力加速管3具有两个进口和一个出口,其中一个进口连接进料气锁2,在进料气锁2的上方安装皮带秤1;风力加速管3的另一个进口连接风管16,风管16与温湿度调节器13的出口连接,温湿度调节器13的进口连接风机12;风力加速管3的出口与风力冲击管4的进口连接,风力冲击管4为一段直管,风力冲击管4中安装有风力刀组5,风力冲击管4的出口连接切向落料器6,切向落料器6底部的出料口与出料气锁7的进口连接,出料气锁7的出口与振筛8的进料口连接,切向落料器6的回风口与回风管9连接,回风管9与风机12连接形成循环回路。
皮带秤1的出料口与进料气锁2的入口相对应,皮带秤1用于定量运输物料F(物料F为风选合格的通过膨化处理的梗片),物料F通过皮带秤1进入进料气锁2。风力加速管3主要用于混合物料F和食品级新风W,并通过食品级新风W中具有的动能为物料F加速。具有一定风速的恒温恒湿的食品级新风W在风力加速管3内与物料F混合,使物料F具有一定的温湿度,一定范围温度可防止造碎,一定范围湿度可增加混合物的动能。随着风力加速管3管径的减小,混合物W+F实现加速(加速过程相对于直接高速能够有效的防止物料造碎),并将加速后的混合物W+F从风力加速管3的出口送入风力冲击管4内。风力冲击管4内设置有风力刀组5,风力刀组5主要通过风压(即气压)将迎面吹来的物料F切碎。
本实用新型利用风将膨胀梗片送入风力冲击管4中,风速需要达到一定速度才能使得膨胀梗片经过风力刀组5时被刀片切成梗丝,本实用新型可以通过多种方式实现。图1中示出了其中一种,即采用风力加速管3来实现气流加速,沿着风在风力加速管 3中的流动方向,风力加速管3的管径逐渐减小,能够使通过的气流逐渐加速。也可以不设置风力加速管3,而是直接将风管16的出口与风力冲击管4的进口连接,在风管16上还设置一个与进料气锁2连接的、用于接收膨胀梗片的进口,此时,风机12 的功率需要足够大,使得由风机12输出的风能够将进料气锁2送入的膨胀梗片按照要求的速度送入风力冲击管4中并被切成梗丝。对于不设置风力加速管3的方案,如果仅凭风机12无法无法达到要求,还可以在风管16中再增设一台新的风机。正如前文所说的,相较于采用风力加速管对风进行逐渐加速的形式,采用风机直接加速容易造碎。从这个意义上来说,也可以将图1中的风力加速管3看成是风管16的一部分,只不过该段风力加速管无需做变径处理。
风力刀组5主要由竖直并排放置的若干长刀片构成,其结构如图2和图3所示,风力刀组5通过框架连接螺栓53将刀组安装框架51与风力冲击管4连接,在刀组安装框架51上设置有刀具安装槽,用于安装刀片52,刀片52安装好后,用刀组固定板 54压紧,再通过刀组固定螺栓55锁死,以防止刀片晃动和掉落。在刀组安装框架51 上方安装有超声波激振器56,超声波的特点是振动频率高,振幅小,安装超声波激振器56以后,刀片52会随着刀组安装框架51振动,也就是说此时刀片52是在高速振动中对物料进行切割,就像生活中切东西时如果刀来回使劲更好切一样,超声波激振器56能减小切割阻力,同时防止刀组堵料,实现在线自清洁作用。其中刀片52的厚度δ一般在0.3-0.6mm之间,材质根据情况可以选用合金钢,高速钢,陶瓷等;刀片 52之间的间隙d一般在0.5-1.5mm之间,刀片52长度L一般在20-80mm,刀片52 宽度h一般在8-20mm,刀片的参数可根据物料的特性来调节。
具有一定速度的物料与食品级新风的混合物W+F(一般速度在25-40m/s),在风力刀组5的作用下,将物料F切割成梗丝F1,此时梗丝F1中包括切割后不同尺寸的三种产品a+b+c,其中a为切割后符合要求的产品,b为切割后过长的产品,c为切割后过于细小的产品碎末;与此同时食品级新风W中混入物料颗粒、物料油脂以及稀少的管道或者刀组中的摩擦掉落物等,形成含有杂质的回风W1。
风力冲击管4的出口与切向落料器6的进口连接,风力冲击管4中切割后的混合物W1+F1进入到切向落料器6中。切向落料器6用于分离膨胀梗片在风力冲击管4 中切割成的梗丝。切向落料器6有两个出口,一个出口在切向落料器6的上部沿筒壁切线方向引出,即回风口,连接回风管9;另一个出口在切向落料器6底部正下方,即出料口,连接出料气锁7的进口。梗丝F1在切向落料器中6与回风W1分离,从出料口掉落进入出料气锁7,而运送它们的回风W1则通过切向落料器6的回风口进入回风管9,回风管9与风机12的进风口连接,从而回到风机12中循环利用。在回风管9上安装负压传感器10,用以检测回风管9中的风压,负压传感器10与风机12 联动,风机12采用变频控制,可在线设定和维持风循环系统中的风速和风压。为了保证风压和防止物料造碎,风速设定并维持在25-45m/s。
梗丝F1在出料气锁7的作用下,定量投入振筛8中。振筛8分三级出口,一级出口用于筛选梗丝中的过长的产品b,二级出口用于筛选梗丝中的符合要求的产品a,三级出口用于筛选梗丝中的过于细小的碎末c。其中筛选出来的合格产品a可通过传送机构进入下一道工序,过长的产品b可通过传送机构回到系统中进行复切筛选,过于细小的产品c可由烟厂根据自身需求进行合理的安排。
风机12为排尘风机,具有排尘管11,排尘管11外接除尘器,可通过风机12的离心力排出回风W1中的大颗粒杂质和水汽m,回风W1经过风机12和排尘管11后产生回风W2。风机12的出风口与温湿度调节器13的进口相连,回风W2在风机12 的驱动下进入温湿度调节器13。在靠近风管16的出口端设置湿度传感器14和温度传感器15,利用湿度传感器14和温度传感器15检测即将接触膨胀梗片的气流的湿度和温度。温湿度调节器13内部按顺序依次分为过滤段G,加热段T和加湿段S,其中过滤段G主要用于过滤系统循环风中的杂质,使循环风始终达到食品级要求;加热段 T与风力加速管3前的温度传感器15联动,用于根据温度传感器反馈的湿度来设定和维持系统中循环风的温度;加湿段S与风力加速管3前的湿度传感器14联动,用于根据湿度传感器反馈的温度来设定和维持系统中循环风的湿度。回风W2通过温湿度调节器13后形成具有一定温湿度的食品级新风W,再通过风管16重新送入风力加速管3继续循环。新风W参数根据物料F中的性质和状态一般温度设定并维持在 30-60℃,湿度设定并维持在25-75%。
本实用新型也适用于叶片形态加工、烟梗定长切断等全部烟草行业产品加工。
上述实施例仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和等同替换,这些对本实用新型权利要求进行改进和等同替换后的技术方案,均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种制丝系统,其特征在于:包括进料气锁、风管、风力冲击管、切向落料器、出料气锁、回风管、风机;所述风管的一个进口连接所述进料气锁,另一个进口与所述风机的出风口连接;所述风管的出口与所述风力冲击管的进口连接,所述风力冲击管的出口连接所述切向落料器,所述切向落料器的出料口连接所述出料气锁,所述切向落料器的回风口通过所述回风管与所述风机的进风口连接;所述风力冲击管内设置有风力刀组,所述风力刀组包括若干并排布置的刀片。
2.根据权利要求1所述的制丝系统,其特征在于:所述风管的出口端具有一段管径逐渐减小的风力加速管,所述风管上用于连接所述进料气锁的进口设置在所述风力加速管上。
3.根据权利要求1所述的制丝系统,其特征在于:所述风管与所述风机的出风口之间设置有温湿度调节器。
4.根据权利要求3所述的制丝系统,其特征在于:自气体流经所述温湿度调节器的方向,其内部依次分为过滤段、加热段和加湿段;靠近所述风管的出口端设置有温度传感器和湿度传感器,所述温湿度调节器根据温度传感器、湿度传感器的输出信号调节气体的温度和湿度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制丝系统,其特征在于:所述风力刀组包括刀组安装框架、刀组固定板和若干刀片,所述刀组安装框架上设置有刀具安装槽,所述刀片通过刀组固定板竖直安装在所述刀具安装槽中,所述风力刀组上装有超声波激振器。
6.根据权利要求1-4任一项所述的制丝系统,其特征在于:所述刀片之间的间隙为0.5mm-1.5mm,和/或,所述刀片的厚度为0.3mm-0.6mm,和/或,所述刀片的长度为20-80mm。
7.根据权利要求1-4任一项所述的制丝系统,其特征在于:所述风机为排尘风机,该排尘风机上设置有排尘管。
8.根据权利要求1-4任一项所述的制丝系统,其特征在于:还包括振筛,所述振筛与所述出料气锁的出口对应,所述振筛具有三级出口。
9.根据权利要求1-4任一项所述的制丝系统,其特征在于:还包括用于输送物料的皮带秤,所述皮带秤的出料口与所述进料气锁的入口对应。
10.根据权利要求1-4任一项所述的制丝系统,其特征在于:所述风力刀组上装有超声波激振器。
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