RU1829917C - Способ вспучивани увлажненного нарезанного табачного материала и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

носител  в определенных точках смешивани , и тем, что на заключительном этапе обработки скорость потока табачного материала уменьшаетс  путем увеличени  поперечного сечени  потока.

При осуществлении предлагаемого способа предпочтительно, чтобы в точках смешивани  отдельно вводимый поток газа был направлен концентрично потоку газа-носител , чтобы в зонах точек смешивани  давление отдельно вводимого потока газа было выше давлени  газа-носител  в этих зонах, и чтобы температура отдельно вводимого потока газа находилась в пределах от 100 до 200°С.

Поел частичного отделени  несущего табачный .материал газа от общего потока, предпочтительно, подвергать несущий табачный материал газ осушению.

Предпочтительно осуществл ть предлагаемый способ таким образом, чтобы табачный материал в потоке газа-носител  перед первым добавлением в него отдельно вводимого газа имел относительную влажность в пределах от 30 до 40% и чтобы отдельно вводимый поток газа после увлажнени  табачного материала удал лс  из системы как отработавший газ.

В качестве указанного отдельно вводимого газа могут быть использованы гор чий воздух, вод ной пар или смесь гор чего воздуха и вод ного пара.

Насто щее изобретение касаетс  также устройства, обеспечивающего реализацию описанного выше способа обработки табака , в котором имеетс  проходной канал дл  потока газа-носител  с захваченным им табачным материалом. Этот проходной канал имеет секцию с посто нным поперечным сечением и по меньшей мере два разнесенных по длине канала отверсти  дл  подачи в канал подлежащего раздельному введению газа. Предлагаемое устройство отличаетс  тем, что в нем указанные отверсти  практически полностью окружают указанную регул рную секцию проходного канала и представл ют собой кольцевые щели или множество расположенных на окружности сопел. Стенки указанных отверстий ориентированы под острым углом к продольной оси указанной регул рной секции проходного канала.

Регул рна  секци  проходного канала предлагаемого устройства окружена наружной камерой, имеющей газовый ввод и соединенной со всеми щел ми или соплами дл  подачи в канал подлежащего раздельному введению газа. Регул рна  секци  проходного канала состоит из нескольких соосных трубчатых сегментов, в местах соединени 

которых образованы щели или сопла. Смежные концы трубчатых сегментов разделены распорными элементами так, что между ними образуютс  щели дл  прохода газа.

В соответствии с насто щим изобретением по меньшей мере часть обрабатывающей среды, например, часть газа-носител  вводитс  в массу обрабатываемого табачного материала в различных точках проходного канала так, что по меньшей мере в ограниченных зонах этот газ окружает смесь газа-носител  и захваченного им табачного материала, образу  таким образом покровный поток, обеспечивающий допол

нительное ускорение движени  смеси газаносител  и табачного материала, но не сужающим поперечное сечение потока смеси газа-носител  и табачного материала, что могло вызвать оседание в проходном канале табачного материала, как это получаетс  в случае, когда ускорение движени  смеси создаетс  трубками Вентури,

Создание покровного газа в цел х повышени  его эффективности предпочтительно

производить в нескольких разнесенных по

длине проходного канала точках. В качестве раздельно вводимого газа может быть использован гор чий воздух, вод ной пар или смесь гор чего воздуха и вод ного пара.

Предпочтительно удал ть этот газ как отработавший из газовой среды, в которой производилось нагревание табачного материала, так как в этом случае достигаетс  экономичный режим работы устройства.

Конечно, подача образующего покровный поток газа должна производитьс  под повышенным давлением так, как в этом случае обеспечиваетс  смешивание этого газа с газом-носителем, транспортирующим захваченный табачный материал, что, в свою очередь, вследствие разности скоростей смешиваемых потоков обеспечивает ускорение покровного потока и увеличение скорости движени  табачного материала

относительно потока газа - носител .

После ступени ускорени  в несколько этапов скорость потока газа в проходном канале уменьшаетс , например, путем увеличени  поперечного сечени  канала, вслед

за чем производитс  сушка табачного материала . Предпочтительно, чтобы перед образованием покровного потока подвергаемый вспучиванию табачный материал имел относительную влажность в пределах от 30 до

40%. Установлено, что такой уровень влажности табачный материал выгоден с экономической точки зрени .

При использовании нескольких разнесенных по длине проходного канала кольцевых сопел теплопередача к табачному

материалу значительно улучшаетс  благодар  повтор ющемус  увеличению относительной скорости между табачным материалом и обрабатывающим газом-носителем так, как каждое ускорение в зоне кольцевого сопла сопровождаетс  замедлением в следующей промежуточной зоне.

Концентрическа  парова  рубашка в предлагаемом устройстве дополнительно выполн ет функции тепловой защиты проходного канала, исключающей веро тность конденсации вод ного пара, что предотвращает скольжение табачного материала.

На фиг. 1 схематически показана установка дл  вспучивани  табачного материала , обеспечивающа  реализацию предлагаемого способа обработки табака; на фиг. 2 - второй вариант установки дл  вспучивани  табачного материала, обеспечивающа  реализацию предлагаемого способа обработки табака; на рис. 3 - продольный разрез основного элемента установки , изображенной на фиг. 1, в котором осуществл етс  процесс вспучивани  табачного волокна; на рис. 4 - схематически показан продольный разрез конструкции основного элемента установки, изображенной на фиг. 3; на рис. 5 - в увеличенном масштабе показана часть продольного разреза основного элемента установки, изображенного на фиг. 4.

В конструкцию установки, воплощающей в себе принципы насто щего изобретени , как это показано на фиг. 1, входит питатель 1 дл  подачи табачного волокна в наполнительный бункер и дозирующее устройство в виде лопастного колеса, подающее табачное волокно в горизонтальный транспортный канал 2, в который по паропроводу 3 подаетс  вод ной пар, подхватывающий табачное волокно и движущий его вдоль транспортного канала со скоростью 40 м/с. Из горизонтального транспортного канала 2 табачное волокно попадает в проточную секцию 4, имеющую несколько разнесенных по ее длине кольцевых сопел 5. Выход проточной секции 4 соединен с сушилкой 7, где относительна  влажность табачного волокна уменьшаетс  до конечного значени  13%. Из сушилки 7 табачное волокно поступает на ленточный конвейер 8.

Проточна  секци  4 с кольцевыми соплами 5 помещена внутри рубашки 9, образующей кольцевую камеру 10, в которую через впускной патрубок 11 подаетс  вод ной пар. Из кольцевой камеры 10 вод ной пар в рассматриваемой установке нагнетаетс  в проточную секцию 4 через три кольцевых сопла 5. Кольцева  камера 10 имеет выпускной патрубок 12, через который удал етс  часть подаваемого в камеру вод ного пара. Удал емый из камеры 10 вод ной пар предпочтительно использовать в установке повторно с применением соответствующей

системы рециркул ции.

Все остальные элементы рассматриваемой установки не отличаютс  от традиционных и поэтому в их подробном описании нет необходимости.

0 На фиг. 2 показана установка, аналогична  изображенной на фиг. 1, ко отличающа с  от последней только устройствами подачи табачного волокна в горизонтальный транспортный канал 2, В рассматрива5 емом варианте установки табачное волокно ленточным транспортером 1 подаетс  враз- даточный бункер, откуда волокно через первый дозатор в виде лопастного колеса поступает на наклонный вибростол 13 дози0 рующего и увлажн ющего устройства 14, в которое через впускной патрубок 15 подаетс  вод ной пар и из которого увлажненное табачное волокно поступает во второй дозатор в виде лопастного колеса. Из второ5 го дозатора табачное волокно поступает в горизонтальный транспортный канал 2, соединенный с проходной секцией 4, имеющей кольцевые сопла 5 и в свою очередь соединенной с сушилкой 7, из которой

0 высушенное табачное волокно поступает на ленточный конвейер 8.

В дозирующем и увлажн ющем устройстве 14 табачное волокно обрабатываетс  насыщенным вод ным паром. Выход щий

5 из дозирующего и увлажн ющего устройства 14 вод ной пар через регул тор давлени  16 поступает в смеситель 17, где он смешиваетс  с гор чим вод ным паром и с гор чим воздухом, и откуда результирующа  смесь

0 поступает в горизонтальный транспортный канал 2.

На фиг 3 в увеличенном масштабе показан продольный разрез проходной секции 4 с кольцевыми соплами 5, вход щей в конст5 рукцию установок, изображенных на рис. 1 и 2.

Как это показано на рис. 3 проходна  секци  4. вход ща  в конструкцию расширительного устройства, обозначенного об0 щим позиционным номером 18, состоит из четырех соосных трубчатых сегментов 19, 20, 21 и 22. Между обращенными один к другому концами каждой пары трубчатых секции образован кольцевой зазор 5, соеди5 н ющий кольцевую камеру 10с проходным каналом 4. Стенки каждого кольцевого зазора 5 ориентированы под острыми углами к продольной оси О проходного канала 4. Первый и последний трубчатые сегменты 19 и 22, соответственно, имеют радиальные

фланцы 19а и 22а, соответственно, с направленными один к другому цилиндрическим элементами 19в и 22в, образующими с трубчатыми сегментами 19, 20, 21 и 22 упом нутую ранее кольцевую камеру 10, Кольцева  камера 10 имеет впускной патрубок 11 и выпускной патрубок 12 дл  подачи в камеру и удалени  из нее вод ного пара. Цилиндрические элементы 19в и 22в снаружи окружены теплоизол ционной рубашкой 23.

Когда в кольцевую камеру 10 через впускной патрубок 11 под давлением подаетс  вод ной пар в проходной секции 4 образуютс  конические потоки вод ного пара, обозначенные на рис. 3 позиционным номером 24. К нические потоки вод ного пара 24 имеют составл ющую скорости, ориентированную в направлении потока смеси газа- носител  и табачного волокна в проходной секции 4, который на рис. 3 обозначен буквой А, Потоки вод ного пара, вводимого в проходной канал 4 через кольцевые зазоры 5, окружают поток смеси газа-носител  и табачного волокна и ускор ют этот поток в нескольких разнесенных по длине проходного канала точках.

Устройство, представленное на фиг. 3, в конструкции установок, изображенных на фиг. 1 и 2, обеспечивает повышение набивочной способности обработанного табачного волокна на 60% и 65%, соответственно, по сравнению с необработанным исходным табачным материалом при одинаковой конечной относительной влажности 13%.

Ниже со ссылками на фиг. 4 и 5 приведено подробное описание практической конструкции расширительного устройства 18 с двум  кольцевыми соплами. В данном случае проходна  секци  4 состоит из трех соосных трубчатых сегментов 19, 20 и 21 и соединительной трубчатой секции 25. На концах трубчатых сегментов 19, 20 и 21 установлены цилиндрические муфты 26 и 27 с уплотнительными кольцами 36. Смежные муфты 26 и 27 разделены распорными втулками 28, упирающимис  в кольцевые буртики 31 муфт 26 и 27. Передние муфты 26 и задние муфты 27 имеют профилированные кольцевые поверхности 29 и 30, соответственно , которые составл ют с продольной осью О проходного канала 4 острые углы а иД соответственно. Кольцева  поверхности 29 и 30 там, где они наход тс  на мини- мальном рассто нии одна от другой ориентированы почти параллельно друг другу так, что при этом образуютс  конические кольцевые зазоры 5. Распорные втулки 28 имеют множество расположенных по окружности отверстий, обеспечивающих проход из камеры 10 к кольцевым зазорам 5.

На фиг. 4 продолжени  кольцевых поверхностей 29 и 30 обозначены штрих-пунктирными лини ми, расположенными под острыми углами а и/2 к продольной оси О проходного канала 4. Угол/ несколько больше угла а. так, что кольцевой зазор, образующий кольцевое сопло 5 в направлении к

оси О сужаетс . В реальной конструкции углы а и /3 приблизительно равны 12°, зазор между кольцевыми поверхност ми 29 и 30 составл ет приблизительно 0,2 мм, а внутренний диаметр цилиндрической проходной секции и 4 равен приблизительно 80 мм. В зависимости от рабочего давлени  гор чего газа на входах кольцевых сопел 5 и в зависимости от размеров поперечного сечени  проходной секции 4 ширина зазора

между кольцевыми поверхност ми 29 и 30 может быть различной и может составл ть до 2 мм.

Проходна  секци  4 помещена в цилиндрическом кожухе 33, который в сочетании

с трубчатыми сегментами 19, 20 и 21 образует кольцевую камеру 10. На одном конце цилиндрический кожух 33 закреплен на кольцевом фланце 34, смонтированном на трубчатом сегменте 19, а в другом конце- на

кольцевом фланце 35, прикрепленном к трубчатому сегменту 21. К фланцу 35 прикреплена также упом нута  выше соединительна  труба 25. Упом нутый выше кольцевой фланец 34 имеет впускное отверстие 11 и выпускное отверстие 12 дл  подачи вод ного пара в камеру 10 и дл  удалени  из камеры части некоторого количества неиспользованного пара.

Можно видеть, что при соответствующем выборе длины цилиндрического кожуха 33 число трубчатых сегментов, составл ющих проходную секцию 4, и, следовательно, число кольцевых сопел может быть увеличено .

Необходимо отметить, что вместо кольцевых сопел, образованных сплошным кольцевым зазором, в предлагаемом устройстве может быть использовано множество расположенных по окружности

дискретных сопел. Такое кольцо сопел может быть сконструировано в виде единого съемного элемента, к которому присоедин ютс  концы трубчатых сегментов проходного канала, либо в виде двух сопр гаемых

элементов, каждый из которых монтируетс  на конце трубчатого сегмента, так, как это показано на фиг. 4 и 5.

Несмотр  на то, что предлагаемое устройство было описано применительно к

процессу обработки табачного волокна, следует отметить, что оно может быть также использовано дл  обработки измельченной листвы или смесей измельченного волокна и листвы.

Особое преимущество устройства, воплощающего в себе принципы насто щего изобретени , состоит в том, что благодар  инжекции вод ного пара в виде концентричного конического потока на внутренней поверхности секции проходного канала образуетс  некотора  парова  рубашка, котора  в сочетании с действием кольцевых сопел исключает веро тность осаждени  табачного волокна на стенках проходного канала , что присуще известным устройствам дл  вспучивани  табачного волокна,

Claims (12)

1.Способ вспучивани  увлажненного нарезанного табачного материала, предусматривающий транспортировку табачного материала потоком газа-носител , представл ющего собой вод ной пар или вод ной пар в смеси с гор чим воздухом, смешивание с потоком газа-носител  в нескольких точках смешивани  раздельно вводимого потока газа, представл ющего собой вод ной пар или вод ной пар в смеси с гор чим газом, или гор чий газ, причем составл юща  скорость раздельно вводимого потока газа в каждой точке смешивани  направлена по потоку газа-носител , отличающийс  тем, что скорость потока раздельно вводимого газа превышает скорость потока газа-носител  дл  увели- чени  скорости движени  табачного материала относительно смешанного потока газа, транспортирующего табачный материал , раздельно вводимый поток газа окружает поток газа-носител  в точках смешивани , затем скорость потока табачного материала снижают путем увеличени  поперечного сечени  потока.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что в точках смешивани  раздельно вводимый поток газа подают концентрически относительно потока газа-носител .

3.Способ по любому из пп. 1 и 2, о т л и- чающийс  тем, что входное давление раздельно вводимого потока газа превышает давление потока газа-носител  в области точек смешивани .

4.Способ по любому из по пп. 1 - 3, о т- личающийс  тем, что температура

раздельно вводимого потока газа составл ет 100-200°С.

5.Способ по любому из пп. 1 -4, отл и- чающийс  тем, что после частичного

отделени  газа, транспортирующего табачный материал, от смешанного потока газа оставшийс  поток, транспортирующий табачный материал, подвергают осушению.

6.Способ по любому из пп. 1 - 5, о т л и- чающийс  тем, что табачный материал,

транспортируемый потоком газа-носител , перед первым добавлением раздельно вводимого потока газа имеет относительную влажность 30-40%.

7, Способ по любому из пп. 1-6, отличающийс  тем, что при увлажнении табачного материала раздельно вводимый поток газа регенерируют как поток отработавшего газа.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийс  тем, что раздельно вводимый поток газа представл ет собой гор чий воздух , вод ной пар или их смесь.

9.Устройство дл  вспучивани  увлаж- ненного нарезанного табачного материала,

содержащее проходной канал дл  потока газа-носител  с увлекаемым им табачным материалом, секцию с посто нным поперечным сечением с отверсти ми, расположенными последовательно по меньшей мере в двух местах в направлении потока дл  подачи раздельно вводимого потока газа, отличающеес  тем, что отверсти  полностью окружают секцию проходного

канала и представл ют собой щели или множество распределенных по той же окружности сопл, при этом стенки отверстий образуют в направлении потока острые углы с продольной осью секции проходного

канала.

10.Устройство по п. 9, о т л и ч а ю щ е- е с   тем, что секци  проходного канала окружена наружной камерой, имеющей газовый ввод, и от камеры отход т все щели

или сопла.

11.Устройство по пп, 9 и 10, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что секци  проходного канала состоит из множества расположенных коаксиально трубчатых сегментов, а щели или сопла образованы на их стыках.

12.Устройство по п. 11, от л и ч а ю ще- е с   тем. что на смежных концах трубчатых сегментов выполнены кольцевые фланцы, разделенные распорными втулками и образующие щели.

фие.{

фиг. 2

sn

1166281