CN219537412U - 一种加料/加香系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种加料/加香系统，包括储液罐、料液供应管路、压缩空气管路、混配阀以及喷嘴；料液供应管路包括料液输出管路和料液回流管路；料液输出管路包括自储液罐至混配阀依次设置的第一比例阀、加料泵、第一流量计；料液回流管路包括依次设置在加料泵的输出端与储液罐的第一回流口之间的第二比例阀和第二流量计；加料泵的最大加料比例为20％；混配阀的两个输入端分别与料液输出管路的输出端和压缩空气管路的输出端连接，混配阀的输出端与喷嘴连接。本申请利用料液回流管路调节料液输出管路的输出流量，使得系统始终处于较佳的工作范围，可实现宽范围内的加料加香，因此仅需要一套料液供应管路，大大降低了投资成本、技改和维护费用。

Description

一种加料/加香系统

技术领域

本申请涉及烟草生产技术领域，更具体地，涉及一种加料/加香系统。

背景技术

在烟草加工过程中，经常会遇到不同品牌卷烟施加不同特征和不同比例的料液，常规卷烟加料加香用于改善产品的感官质量，塑造产品风格、增加烟气浓度和调节烟气PH值等，加热卷烟加料/加香除以上作用外，还需要添加发雾剂，用于提取发烟材料中的致香物质和产生烟雾。根据加料加香的目的，其施加比例差异较大，低的在(0.5—3.0)％之间，高的施加比例在10％以上，个别产品施加比例甚至在15％以上，如加热卷烟发雾剂的施加比例一般在(15—18)％。

影响加料过程加料量的主要因素包括来料流量、加料比例、加料泵性能和管道系统等，当加料设备来料流量一定时，决定加料流量的主要因素是加料比例和来料流量的波动。

由于不同型号的加料泵具有一定的输出范围和最佳工作区间，现有的加料系统难以满足宽范围加料要求：如果加料流量较小，而泵的输出流量较大时，会造成泵频繁启停；如果加料流量较大，而泵处于高速运行状态，有可能造成流量波动较大，导致加料精度变差。上述情况均影响产品质量。因此，为满足不同产品的加料加香要求，制丝生产线设计时往往采用大流量和小流量两套加料/加香系统，但是一套加料/加香系统的投资需要上百万元的投资，会带来技改和维护费用以及工作量的增加。

实用新型内容

本申请提供一种加料/加香系统，利用料液回流管路调节料液输出管路的输出流量，使得加料泵始终处于较佳的工作范围，可实现(0—20)％范围内的加料加香，由此减少了一套料液供应管路及配套的元器件，大大降低了投资成本、技改和维护费用。

本申请提供了一种加料/加香系统，包括储液罐、料液供应管路、压缩空气管路、混配阀以及喷嘴；

料液供应管路包括料液输出管路和料液回流管路；料液输出管路包括自储液罐至混配阀依次设置的第一比例阀、加料泵、第一流量计；料液回流管路包括依次设置在加料泵的输出端与储液罐的第一回流口之间的第二比例阀和第二流量计；加料泵的最大加料比例为20％；

混配阀的两个输入端分别与料液输出管路的输出端和压缩空气管路的输出端连接，混配阀的输出端与喷嘴连接。

优选地，混配阀与喷嘴之间设有电动截止阀；

加料/加香系统还包括预填充回流管路，预填充回流管路设置在混配阀的输出端与储液罐的第二回液口之间，预填充管路上设有第一调节阀。

优选地，第一比例阀与加料泵之间设有过滤器。

优选地，第一流量计与混配阀之间设有第一单向阀。

优选地，加料泵的输出端与第二比例阀之间设有第二单向阀。

优选地，压缩空气管路上，自压缩空气源至混配阀依次设有第二调节阀、流速计、压力计以及第三单向阀。

优选地，加料泵的输出端与第二单向阀之间、第二单向阀与第二比例阀之间、第二比例阀与第二流量计之间、第二流量计与储液罐的第一回流口之间的管段为加热管段，第二流量计与储液罐的第一回流口之间设有液温计；

加料/加香系统还包括PLC控制器和涡流电加热系统，每个加热管段上设置涡流电加热系统的至少一部分，涡流电加热系统利用在加热管段的管壁内部产生的涡流加热加热管段；

涡流电加热系统包括温度控制器，PLC控制器分别与液温计和温度控制器信号连接，温度控制器控制加热管段的温度。

优选地，加热管段由内而外依次设有管道层、导热层以及绝缘层；

涡流电加热系统还包括交流电源和设置在每个管段上的电加热段，电加热段包括电热导线、零线线芯以及接线端子；

电热导线均匀缠绕在导热层的外侧，绝缘层包裹电热导线，零线线芯和接线端子固定在绝缘层的外侧，零线线芯和电热导线分别与接线端子电连接；

相邻管段的电热导线和零线线芯分别通过跨接线串联；其中一个管段的一个接线端子中的电热导线和零线线芯分别与温度控制器连接，温度控制器与交流电源连接，形成涡流电加热回路。

优选地，导热层与绝缘层之间的空隙内填充有导热脂。

优选地，绝缘层的外侧包裹有隔热层，隔热层的外侧包裹有蒙皮，零线线芯和接线端子固定在蒙皮的外侧。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请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申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请提供的加料/加香系统的整体结构图；

图2为本申请提供的加热管段的结构示意图；

图3为本申请提供的涡流电加热系统的电路示意图；

图4为本申请提供的储液罐的结构示意图。

图中标示如下：

100-储液罐201-第一比例阀202-过滤器203-加料泵

204-第一流量计205-第一单向阀301-压缩空气源302-第二调节阀

303-流速计 304-压力计 305-第三单向阀400-混配阀

500-喷嘴 601-第二单向阀602-第二比例阀603-第二流量计

604-管段 605-液温计 701-第一调节阀702-预填充回液管路703-电动截止阀401-料液通道402-管道层 403-导热层

404-电热导线405-导热脂 406-绝缘层 407-隔热层

408-蒙皮 409-零线线芯410-零线绝缘层411-固定卡

801-端子盒802-接线端子803-直连连接线804-交流电源

805-温度控制器806-PLC控制器807-热断路器101-料桶内胆

102-料桶夹层103-料桶外壳104-进料管道105-搅拌电机

106-夹层接线盒107-液位计108-出料管道109-支腿110-地脚

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请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申请的范围。

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，决不作为对本申请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，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。

本申请提供一种加料/加香系统，利用料液回流管路调节料液输出管路的输出流量，使得加料泵始终处于较佳的工作范围，可实现(0—20)％范围内的加料加香，由此减少了一套料液供应管路及配套的元器件，大大降低了投资成本、技改和维护费用。并且，料液回流管路的管道为加热管道，在料液回流过程中还可以对料液进行加热，随后与储液罐中的料液混合，补偿料液输出管道内的温度损失，使储液罐内的料液温度保持在预设范围内。另外，储液罐采用电加热方式对料液进行加热，电加热的加热速度快，由现有的2℃/min提高到5℃/min以上，加热时间缩短为10分钟以内，并且电加热的热效应和热惯性较小，明显提高了料液的温度控制精度，控制精度由原来的±5℃降低到±1℃。

如图1所示，本申请提供的加料/加香系统包括PLC控制器806(请见图3)、储液罐100、料液供应管路、压缩空气管路、混配阀400以及喷嘴500。

压缩空气管路上，自压缩空气源301至混配阀400依次设有第二调节阀302、流速计303、压力计304以及第三单向阀305。

如图4所示，储液罐100用于储存加热料液，包括罐体，罐体包括料桶内胆101、料桶夹层102、料桶外壳103，料桶内胆101的材质为食品级不锈钢，用于储存料液。料桶夹层102用于安装电加热线圈、导热材料及保温材料。罐体的顶部设有进料管道104、搅拌电机105以及第二回液口，搅拌电机105用于驱动搅拌器。罐体内腔的中心处设有搅拌器，搅拌电机105的输出端与搅拌器的动力输入端连接。罐体的外侧壁上设有夹层接线盒106、竖直的液位计107以及第一回液口，液位计107用于检测液位高度。夹层接线盒106用于连接料桶夹层102中的电加热线圈。罐体的底部设有出料管道108、支腿109以及地脚110，出料管道108与料液输出管路(详见如下说明)相连。

料液供应管路中的管道均采用食品级不锈钢材质。料液供应管路包括料液输出管路和料液回流管路，其中，加料泵203的最大加料比例为20％，是大流量的加料泵，相应地，料液供应管路中的管道与加料泵匹配，适用于大流量。料液输出管路包括自储液罐100的底部至混配阀400依次设置的第一比例阀201、过滤器202、加料泵203、第一流量计204以及第一单向阀205。第一比例阀201用于控制管道的启停和比例调节。过滤器202用于过滤料液中的悬浮物或杂质。加料泵203用于提供输送动力。第一流量计204用于检测管道内的料液流量，并将检测数据上传至PLC控制器806。第一单向阀205用于控制管道的启停和料液单向流通。PLC控制器806与第一比例阀201、加料泵203、第一流量计204以及第一单向阀205信号连接，用于接收第一流量计204的流量信息，并控制第一比例阀201、加料泵203以及第一单向阀205，实现加料泵203以及第一单向阀205的启停以及第一比例阀201的流量调节，通过调节第一比例阀201的流量使得管路中料液与物料的比例达到预设比例。

料液回流管路用于提供料液输出管路中料液的回流，在回流过程中实现料液流量调控和快速升温。料液回流管路包括依次设置在加料泵203的输出端与储液罐100中部的第一回流口之间的第二单向阀601、第二比例阀602和第二流量计603。第二单向阀601用于控制管道的启停和料液单向流通，第二比例阀602用于控制料液的回流量，第二流量计603用于检测料液回流管路的流量。PLC控制器806与第二单向阀601、第二比例阀602和第二流量计603信号连接，用于接收第二流量计603的流量信息，并控制第二单向阀601、第二比例阀602，实现第二单向阀601的启停以及第二比例阀602的流量调节，通过调节第二比例阀602的流量来控制回流流量，使得管路中料液与物料的比例达到预设比例。

具体地，加料泵的输出端与第二单向阀601之间、第二单向阀601与第二比例阀602之间、第二比例阀602与第二流量计603之间、第二流量计603与储液罐100的第一回流口之间的管段为加热管段604，第二流量计603与储液罐100的第一回流口之间设有液温计605，液温计605用于检测管道内的料液温度。

加料/加香系统还包括涡流电加热系统，上述每个加热管段604上设置涡流电加热系统的至少一部分，涡流电加热系统利用在加热管段604的管壁内部产生的涡流加热加热管段，进而加热料液。

如图3所示，涡流电加热系统包括温度控制器805、交流电源804和设置在每个加热管段上的电加热段。电加热段包括电热导线404、零线线芯409以及接线端子802。液温计605和温度控制器805分别与PLC控制器806信号连接，温度控制器805控制料液回流管路中料液的温度。

如图2所示，加热管段604由内而外依次设有管道层402、导热层403以及绝缘层406。管道402为食品级不锈钢管，管道层402的中心孔形成料液通道401。电热导线404均匀缠绕在导热层403的外侧，绝缘层406包裹电热导线404，零线线芯409和接线端子802固定在绝缘层406的外侧，零线线芯409和电热导线404分别与接线端子802电连接。加热管段604上，接线端子802的外侧设有用于封闭接线端子802的端子盒801。

相邻加热管段604的电热导线404和零线线芯409分别通过跨接线串联。料液回流管路上，其中一端(例如最远端)的接线端子802内，通过直连连接线803将电热导线404与零线线芯409直接连通，如图3所示。其中一个加热管段(例如最近端的)的一个接线端子802中的电热导线404和零线线芯409分别与温度控制器805连接，温度控制器805与交流电源804连接，形成涡流电加热回路。

优选地，导热层403与绝缘层406之间的空隙内填充有导热脂405(例如为无毒无害的导热硅脂)，用于将电热导线404产生的热量均匀传递给管道层402。在导热脂405以及导热层403的共同作用下，管道层402加热均匀，防止管道层402上出现局部热点。

优选地，绝缘层406的外侧包裹有隔热层407，隔热层407防止热量散失以及人员异常烫伤事件发生。隔热层407的外侧包裹有蒙皮408，零线线芯409和接线端子802通过固定卡411固定在蒙皮408的外侧。

优选地，在与温度控制器805连接的电热导线404和零线线芯409与温度控制器805之间分别设有热断路器807。

料液回流管路的加热能量由交流电源804提供，管道的温度控制指令由PLC控制器806发出(下达)，由温度控制器805执行。当料液回流管路出现短路或异常超温时，热断路器807发挥作用，保证系统安全。为进一步保证系统安全，料液回流管路通过温度控制器805实现接地保护。

混配阀400的两个输入端分别与料液输出管路的输出端和压缩空气管路的输出端连接，混配阀400的输出端与喷嘴500连接。

优选地，混配阀400与喷嘴500之间设有电动截止阀703。加料/加香系统还包括预填充回流管路702，预填充回流管路702设置在混配阀400的输出端与储液罐100的第二回液口之间，预填充管路上设有第一调节阀701。预填充回流管路702用于生产前将喷嘴500前的加料管路用料液填充满，避免启动后管路无料液、或将管道内空气混入料液，影响流量计计量和加料精度。

优选地，加料/加香系统还包括与料液供应管路和预填充回流管路连接的清洗管路。

工作原理如下：

预热状态：按照生产需求，料液被加入储液罐100，根据工艺要求，在中控或现场控制站控制面板上设定需要加热的温度及其他参数，在控制面板上启动设备进行预热，此时，储液罐100上的搅拌电机105、夹层内的电加热线圈、夹层接线盒106启动，第一比例阀201、加料泵203开启，第一单向阀205关闭，第二单向阀601、第二比例阀602开启，料液回流管路上的涡流电加热系统开启，其他管路上的阀门处于关闭状态，此时形成一个料液循环回路，通过储液罐夹层内的电加热线圈和料液回流管路上的涡流电对料液进行加热，料液在循环和搅拌条件下进行加热，可有效提高加热速度，加热速度≥5℃/min。液温计605检测料液温度，待温度达到设定要求时，第二单向阀601、第二比例阀602关闭，此时依靠储液罐夹层内的电加热线圈对料液进行加热，待料液达到设定温度时，储液罐100转入保温状态，生产结束之前，搅拌器始终处于运行状态，防止料液分层，该阶段料液温度通过储液罐100自带的温度仪进行温度检测，并通过PLC控制器调节储液罐100夹层的电加热线圈，实现闭环控制，使得料液温度处于稳定状态，保证料液温度始终处于(设定值±1.0℃)范围内。

预填充状态：料液预热完成后，在中控或现场控制站控制面板上启动设备预填充，第一比例阀201、加料泵203、第一单向阀205以及混配阀400依次开启，电动截止阀703关闭，预填充回流管路702上的第一调节阀701开启，料液回流管路上的阀门关闭，料液输出管路、预填充回液管路与储液罐100形成料液循环回路，待管路充满料液后，预填充完成，设备转入带料状态，加料泵203停止运行，料液输出管路和预填充回液管路上的阀门关闭。

生产状态：按照生产指令，启动设备，设备由带料状态转为生产状态，烟片、烟丝通过喂料机、流量控制系统、喂料振槽进入加料机的滚筒中间位置时，加料/加香系统启动，开始加料，此时，预填充回流管路702上的阀门关闭，料液输出管路和料液回流管路上的阀门及泵启动、料液回流管路用于将过量的料液返回储液罐，回流量通过PLC控制器控制第二比例阀602控制，使得加料/加香系统始终处于最佳的工作范围。作为一个实例，若生产比例(料液与物料的比例)为5.5％，但是由于加料泵203的工作流量具有一定的波动性，无法直接将输送至混配阀的料液精确控制到5.5％，此时，PLC控制器控制第一比例阀201输出的料液流量为物料(烟片或烟丝)流量的10％，并通过控制第二比例阀602的开度使得料液回流管路上回流料液与物料流量的比例为4.5％，实现料液输出精度的控制。

结束状态：以物料系统的电子秤信号为标志，当电子秤信号为零时，延时关闭加料/加料系统，滚筒转速为高速状态，10--12转/分钟；当物料出完时，滚筒转为低速状态，转速6转/分钟；加料/加料系统对管道内料液回收至储料罐，或不进行回收，准备下一批次生产。若需回收，管道内残余的料液通过与管道连接的压缩空气喷吹回收，完成回收后，通过与管道相连清洗管路对加料/加香系统的管路进行清洗。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种加料/加香系统，其特征在于，包括储液罐、料液供应管路、压缩空气管路、混配阀以及喷嘴；

所述料液供应管路包括料液输出管路和料液回流管路；所述料液输出管路包括自所述储液罐至所述混配阀依次设置的第一比例阀、加料泵、第一流量计；所述料液回流管路包括依次设置在所述加料泵的输出端与所述储液罐的第一回流口之间的第二比例阀和第二流量计；所述加料泵的最大加料比例为20％；

所述混配阀的两个输入端分别与所述料液输出管路的输出端和所述压缩空气管路的输出端连接，所述混配阀的输出端与所述喷嘴连接。

2.根据权利要求1所述的加料/加香系统，其特征在于，所述混配阀与所述喷嘴之间设有电动截止阀；

所述加料/加香系统还包括预填充回流管路，所述预填充回流管路设置在所述混配阀的输出端与所述储液罐的第二回液口之间，所述预填充回流管路上设有第一调节阀。

3.根据权利要求1所述的加料/加香系统，其特征在于，所述第一比例阀与所述加料泵之间设有过滤器。

4.根据权利要求3所述的加料/加香系统，其特征在于，所述第一流量计与所述混配阀之间设有第一单向阀。

5.根据权利要求4所述的加料/加香系统，其特征在于，所述加料泵的输出端与所述第二比例阀之间设有第二单向阀。

6.根据权利要求2所述的加料/加香系统，其特征在于，所述压缩空气管路上，自压缩空气源至所述混配阀依次设有第二调节阀、流速计、压力计以及第三单向阀。

7.根据权利要求5所述的加料/加香系统，其特征在于，所述加料泵的输出端与所述第二单向阀之间、所述第二单向阀与所述第二比例阀之间、所述第二比例阀与所述第二流量计之间、所述第二流量计与所述储液罐的第一回流口之间的管段为加热管段，所述第二流量计与所述储液罐的第一回流口之间设有液温计；

所述加料/加香系统还包括PLC控制器和涡流电加热系统，每个所述加热管段上设置所述涡流电加热系统的至少一部分，所述涡流电加热系统利用在所述加热管段的管壁内部产生的涡流加热所述加热管段；

所述涡流电加热系统包括温度控制器，所述PLC控制器分别与所述液温计和所述温度控制器信号连接，所述温度控制器控制所述加热管段的温度。

8.根据权利要求7所述的加料/加香系统，其特征在于，所述加热管段由内而外依次设有管道层、导热层以及绝缘层；

所述涡流电加热系统还包括交流电源和设置在每个管段上的电加热段，所述电加热段包括电热导线、零线线芯以及接线端子；

所述电热导线均匀缠绕在所述导热层的外侧，所述绝缘层包裹所述电热导线，所述零线线芯和所述接线端子固定在所述绝缘层的外侧，所述零线线芯和所述电热导线分别与所述接线端子电连接；

相邻管段的电热导线和零线线芯分别通过跨接线串联；其中一个管段的一个接线端子中的电热导线和零线线芯分别与所述温度控制器连接，所述温度控制器与所述交流电源连接，形成涡流电加热回路。

9.根据权利要求8所述的加料/加香系统，其特征在于，所述导热层与所述绝缘层之间的空隙内填充有导热脂。

10.根据权利要求9所述的加料/加香系统，其特征在于，所述绝缘层的外侧包裹有隔热层，所述隔热层的外侧包裹有蒙皮，所述零线线芯和所述接线端子固定在所述蒙皮的外侧。