RU2613578C2

RU2613578C2 - Method for tobacco raw material swelling and swelling system

Info

Publication number: RU2613578C2
Application number: RU2015137711A
Authority: RU
Inventors: Манабу НИСИМУРА; Хироми УЕМАЦУ; Хисаси ОТАКА; Томохико ЙОСИОКА
Original assignee: Джапан Тобакко Инк.
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2017-03-17
Also published as: CN104968222B; EP2952105A4; CN104968222A; WO2014118988A1; EP2952105A1; EP2952105B1; UA114447C2; RU2015137711A

Abstract

FIELD: food industry, tobacco.

SUBSTANCE: invention refers to tobacco raw material swelling system. According to the invention, the tobacco raw material is contacted with saturated steam (first steam) in the swelling device to subject the tobacco raw material to swelling in order to form swollen tobacco raw material, and then a opportunity is provided for the swollen tobacco raw material to dissipate its heat in the heat dissipation device until the temperature of the swollen tobacco raw material reaches the initial expansion temperature lower than the dew point of the superheated steam, prior to drying of the swollen tobacco raw material with superheated steam (second steam) in a flash dryer.

EFFECT: provision of volumetric expansion of tobacco raw material efficiently without excessive increase of energy consumption for drying treatment.

14 cl, 1 tbl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

[0001] Настоящее изобретение относится к способу вспучивания с объемным расширением табачного сырьевого материала с использованием пара, и к системе его вспучивания.[0001] The present invention relates to a method for expanding with volume expansion of tobacco raw material using steam, and to a system for expanding it.

Уровень техникиState of the art

[0002] Как правило, в сигаретах содержатся подвергнутые объемному расширению табачные сырьевые материалы. Подвергнутые объемному расширению табачные сырьевые материалы получают таким образом, что табачные сырьевые материалы приводят в контакт с паром, чтобы образовать набухшие табачные сырьевые материалы, и после этого набухшие табачные сырьевые материалы быстро высушивают способом взрывной сушки с образованием претерпевших объемное расширение табачных сырьевых материалов (например, смотри Патентный Документ 1). При набухании табачных сырьевых материалов происходит объемное расширение табачных сырьевых материалов, и высушивание набухших табачных сырьевых материалов обусловливает дополнительное объемное расширение табачных сырьевых материалов. Более конкретно, способом вспучивания, раскрытым в вышеуказанном Патентном Документе, объемное расширение табачного сырьевого материала выполняют в две стадии.[0002] Typically, cigarettes contain bulk-expanded tobacco raw materials. Volume-expanded tobacco raw materials are prepared so that the tobacco raw materials are brought into contact with steam to form swollen tobacco raw materials, and then the swollen tobacco raw materials are quickly dried by explosive drying to form volume-expanded tobacco raw materials (e.g. see Patent Document 1). With the swelling of the tobacco raw materials, a volume expansion of the tobacco raw materials occurs, and the drying of the swollen tobacco raw materials causes an additional volume expansion of the tobacco raw materials. More specifically, by the expansion method disclosed in the above Patent Document, volumetric expansion of the tobacco raw material is carried out in two stages.

Прототипный ДокументPrototype Document

Патентный ДокументPatent Document

[0003] Патентный Документ 1: Международная Публикация № WO 2012/132008 (WO 2012/132008 A1)[0003] Patent Document 1: International Publication No. WO 2012/132008 (WO 2012/132008 A1)

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Проблемы, разрешаемые изобретениемProblems Solved by the Invention

[0004] В случае Патентного Документа 1, обработку табачного сырьевого материала с набуханием и обработку набухшего табачного сырьевого материала с сушкой по существу проводят последовательно. Таким образом, набухший табачный сырьевой материал высушивают, в то же время поддерживая набухший табачный сырьевой материал при высокой температуре. Для высушивания набухшего табачного сырьевого материала требуются перегретый пар или нагретый воздух при достаточно высокой температуре в качестве теплоносителя. Необходимость в перегретом паре или нагретом воздухе, имеющем такую высокую температуру, приводит к расходованию огромного количества энергии для сушильной обработки набухшего табачного сырьевого материала. В противном случае, снижение температуры перегретого пара или нагретого воздуха ухудшает скорость испарения влаги, содержащейся в набухшем табачном сырьевом материале, что делает затруднительным достаточное вспучивание табачного сырьевого материала.[0004] In the case of Patent Document 1, the processing of the swelled tobacco raw material and the drying of the swollen tobacco raw material are essentially carried out sequentially. Thus, the swollen tobacco raw material is dried, while maintaining the swollen tobacco raw material at a high temperature. To dry the swollen tobacco raw material, superheated steam or heated air is required at a sufficiently high temperature as a heat carrier. The need for superheated steam or heated air having such a high temperature leads to the expenditure of a huge amount of energy for drying the swollen tobacco raw material. Otherwise, lowering the temperature of superheated steam or heated air impairs the rate of evaporation of moisture contained in the swollen tobacco raw material, which makes it difficult to sufficiently expand the tobacco raw material.

[0005] Цель настоящего изобретения состоит в создании способа вспучивания табачного сырьевого материала и системы его вспучивания, которые способны обеспечивать объемное расширение табачного сырьевого материала эффективным образом без чрезмерного повышения энергопотребления для сушильной обработки.[0005] An object of the present invention is to provide a method for expanding tobacco raw material and an expansion system that is capable of providing volumetric expansion of tobacco raw material in an efficient manner without unduly increasing energy consumption for drying processing.

Средства разрешения проблемProblem Solving Tools

[0006] Вышеуказанная цель достигается с помощью способа вспучивания табачного сырьевого материала согласно настоящему изобретению, и способ вспучивания включает: стадию набухания, в которой приводят табачный сырьевой материал в контакт с первым паром, чтобы провести набухание табачного сырьевого материала с образованием набухшего табачного сырьевого материала; стадию сушки, в которой высушивают набухший табачный сырьевой материал путем взрывной сушки так, что приводят набухший табачный сырьевой материал в контакт со вторым паром; и стадию рассеяния тепла, в которой обеспечивают рассеяние тепла набухшего табачного сырьевого материала между стадией набухания и стадией сушки.[0006] The above object is achieved by the method of expanding tobacco raw material according to the present invention, and the method of expanding includes: a swelling step in which the tobacco raw material is brought into contact with the first steam to swell the tobacco raw material to form a swollen tobacco raw material; a drying step in which the swollen tobacco raw material is dried by explosive drying so that the swollen tobacco raw material is brought into contact with a second vapor; and a heat dissipation step in which heat dissipation of the swollen tobacco raw material is provided between the swell step and the drying step.

[0007] Согласно вышеуказанному способу вспучивания температуру набухшего табачного сырьевого материала снижают перед проведением стадии сушки. Таким образом, в момент начала стадии сушки возрастает разность температур между температурой точки росы второго пара и температурой набухшего табачного сырьевого материала. Вследствие этой разности температур на начальном этапе стадии сушки, когда набухший табачный сырьевой материал приводят в контакт со вторым паром, второй пар частично охлаждается до своей температуры точки росы и конденсируется. Соответственно этому, вода и теплота, выделяющаяся при конденсации второго пара, увеличивают мягкость тканей набухшего табачного сырьевого материала.[0007] According to the above expansion method, the temperature of the swollen tobacco raw material is reduced before the drying step. Thus, at the beginning of the drying stage, the temperature difference between the temperature of the dew point of the second vapor and the temperature of the swollen tobacco raw material increases. Due to this temperature difference, at the initial stage of the drying stage, when the swollen tobacco raw material is brought into contact with the second vapor, the second vapor is partially cooled to its dew point temperature and condenses. Accordingly, the water and heat released during the condensation of the second vapor increase the softness of the tissues of the swollen tobacco raw material.

[0008] Размягчением набухшего табачного сырьевого материала этим путем можно эффективно провести взрывную сушку, то есть объемное расширение набухшего табачного сырьевого материала, что приводит к высокой объемистости подвергнутого объемному расширению табачного сырьевого материала, полученного из набухшего табачного сырьевого материала.[0008] By softening the swollen tobacco raw material in this way, explosive drying, that is, volumetric expansion of the swollen tobacco raw material, can result in high volumetricity of the volumetric expanded tobacco raw material obtained from the swollen tobacco raw material.

Настоящее изобретение также представляет систему вспучивания табачного сырьевого материала, которая проводит вышеупомянутый способ вспучивания и соответствует ему.The present invention also provides a tobacco raw material expansion system that implements and corresponds to the above expansion method.

Преимущественные эффекты изобретенияAdvantageous Effects of the Invention

[0009] В способе вспучивания и в системе вспучивания табачного сырьевого материала согласно настоящему изобретению, поскольку температуру набухшего табачного сырьевого материала снижают перед стадией сушки (взрывной сушкой) набухшего табачного сырьевого материала, на начальном этапе стадии сушки набухший табачный сырьевой материал увлажняется водным конденсатом второго пара, и температура материала, которая представляет собой температуру материала, возрастает, как было описано выше, тем самым повышая мягкость набухшего табачного сырьевого материала. В результате этого можно эффективно провести стадию сушки, то есть обработку с объемным расширением набухшего табачного сырьевого материала, без увеличения расхода энергии, требуемой для стадии сушки, тем самым придавая высокую объемистость подвергнутого объемному расширению табачного сырьевого материала, полученного в этой стадии сушки.[0009] In the expansion method and in the expansion system of the tobacco raw material according to the present invention, since the temperature of the swollen tobacco raw material is reduced before the drying step (explosive drying) of the swollen tobacco raw material, at the initial stage of the drying step, the swollen tobacco raw material is moistened with water condensate of the second vapor , and the temperature of the material, which is the temperature of the material, increases as described above, thereby increasing the softness of the swollen tobacco raw materials evy material. As a result of this, it is possible to efficiently carry out the drying step, i.e. processing with volume expansion of the swollen tobacco raw material, without increasing the energy expenditure required for the drying step, thereby imparting high bulkiness to the volume-expanded tobacco raw material obtained in this drying step.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

[0010][0010]

ФИГ. 1 представляет чертеж, схематически показывающий систему вспучивания для исполнения способа вспучивания табачного сырьевого материала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 1 is a drawing schematically showing an expansion system for executing a method for expanding tobacco raw material according to one embodiment of the present invention.

ФИГ. 2 представляет чертеж, показывающий подробности устройства для рассеяния тепла в ФИГ. 1.FIG. 2 is a drawing showing details of a heat dissipation apparatus in FIG. one.

ФИГ. 3 представляет график, используемый для разъяснения действия устройства для рассеяния тепла.FIG. 3 is a graph used to explain the operation of a heat dissipation device.

ФИГ. 4 представляет график, показывающий взаимосвязь между количеством влаги и объемистостью каждого набухшего табачного сырьевого материала после подвергания его взрывной сушке, с использованием исходной температуры расширения каждого набухшего табачного сырьевого материала в качестве параметра.FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of moisture and the bulkiness of each swollen tobacco raw material after being blasted, using the initial expansion temperature of each swollen tobacco raw material as a parameter.

Вариант осуществления изобретенияAn embodiment of the invention

[0011] Со ссылкой на ФИГ. 1 и ФИГ. 2, далее будет описана система вспучивания с объемным расширением табачного сырьевого материала, и способ вспучивания с объемным расширением табачного сырьевого материала в одном варианте осуществления настоящего изобретения будет, конечно, очевиден в соответствии с нижеследующим описанием.[0011] With reference to FIG. 1 and FIG. 2, a volume expansion expansion expansion system for tobacco raw material will be described below, and a volume expansion expansion expansion method of the tobacco raw material in one embodiment of the present invention will, of course, be apparent in accordance with the following description.

Система вспучивания включает устройство 10 для набухания, и это устройство 10 для набухания может быть сформировано, например, в виде циклона. Устройство 10 для набухания включает впускной канал 12, выпускной канал 14, и разгрузочное отверстие 16, соответственно в боковой поверхности, верхней поверхности и нижней поверхности устройства 10 для набухания. Паропровод 18 проходит от впускного канала 12, и этот паропровод 18 соединен с источником 20 пара.The expansion system includes a swelling device 10, and this swelling device 10 may be formed, for example, in the form of a cyclone. The swelling device 10 includes an inlet channel 12, an outlet channel 14, and a discharge opening 16, respectively, in a side surface, an upper surface and a lower surface of the swelling device 10. The steam line 18 extends from the inlet 12, and this steam line 18 is connected to a steam source 20.

[0012] Источник 20 пара генерирует насыщенный пар в качестве первого пара, и этот насыщенный пар подается через паропровод 18 в устройство 10 для набухания. Температура, давление и величина расхода потока насыщенного пара в паропроводе 18 составляют, например, от 100 до 105°C, атмосферное давление и 110 кг/час соответственно.[0012] The steam source 20 generates saturated steam as the first steam, and this saturated steam is supplied through steam line 18 to the swelling device 10. The temperature, pressure and flow rate of saturated steam in the steam line 18 are, for example, from 100 to 105 ° C, atmospheric pressure and 110 kg / h, respectively.

От паропровода 18 ответвляется загрузочный трубопровод 22. Этот загрузочный трубопровод 22 проходит вверх через воздушный шлюз 26 до соединения с загрузочным отверстием 24 для табачного сырьевого материала. В случае настоящего варианта исполнения, табачный сырьевой материал получают из жилок, то есть средних жилок табачных листьев. Более конкретно, табачный материал получают кондиционированием влажности, раскаткой и нарезкой средних жилок до состояния частиц.From the steam line 18, the loading line 22 branches off. This loading line 22 extends upward through the air lock 26 until it is connected to the loading opening 24 for the tobacco raw material. In the case of the present embodiment, the tobacco raw material is obtained from the veins, that is, the middle veins of the tobacco leaves. More specifically, tobacco material is obtained by conditioning moisture, rolling and slicing medium veins to a particle state.

[0013] Вышеупомянутый табачный сырьевой материал содержит 36 вес. % влаги, и подается из загрузочного отверстия 24 через воздушный шлюз 26 в паропровод 18. После этого табачный сырьевой материал подается вместе с насыщенным паром в устройство 10 для набухания. Таким образом, табачный сырьевой материал приходит в контакт с насыщенным паром в паропроводе 18 и в устройстве 10 для набухания, и табачный сырьевой материал воспринимает влагу и тепло от насыщенного пара для набухания с образованием набухшего табачного сырьевого материала (стадия набухания, обработка с объемным расширением в первой стадии).[0013] The above tobacco raw material contains 36 weight. % moisture, and is supplied from the feed opening 24 through the air lock 26 to the steam line 18. Thereafter, the tobacco raw material is supplied, along with saturated steam, to the swelling device 10. Thus, the tobacco raw material comes into contact with saturated steam in the steam line 18 and in the swelling device 10, and the tobacco raw material picks up moisture and heat from the saturated steam for swelling to form a swollen tobacco raw material (stage of swelling, processing with volume expansion in first stage).

Здесь допускается, что скорость обработки табачного сырьевого материала составляет 300 кг/час, период времени, необходимого для набухания табачного сырьевого материала, составляет, например, приблизительно от 0,5 до 2 секунд, и набухший табачный сырьевой материал содержит 40 вес. % влаги.Here it is assumed that the processing speed of the tobacco raw material is 300 kg / h, the period of time required for the swelling of the tobacco raw material is, for example, from about 0.5 to 2 seconds, and the swollen tobacco raw material contains 40 weight. % moisture.

[0014] Насыщенный пар, использованный для набухания табачного сырьевого материала, может быть выведен в виде теплоносителя для однократного применения, но из соображений экономической эффективности предпочтительным является повторное использование насыщенного пара возвращением насыщенного пара из выпускного канала 14 устройства 10 для набухания через возвратный трубопровод 27 в источник 20 пара, как показано в ФИГ. 1. Между тем, набухший табачный сырьевой материал выводится из разгрузочного канала 16 устройства 10 для набухания в разгрузочный трубопровод 28. Разгрузочный трубопровод 28 соединен через воздушный шлюз 30 с впускным каналом 34 устройства 32 для рассеяния тепла.[0014] The saturated steam used to swell the tobacco raw material may be withdrawn as a single-use heat transfer medium, but for reasons of economic efficiency, reuse of saturated steam by returning saturated steam from the outlet channel 14 of the swelling device 10 through the return line 27 to a steam source 20, as shown in FIG. 1. Meanwhile, the swollen tobacco raw material is discharged from the discharge channel 16 of the device 10 for swelling into the discharge pipe 28. The discharge pipe 28 is connected through an air lock 30 to the inlet channel 34 of the device 32 for heat dissipation.

Устройство 32 для рассеяния тепла обеспечивает рассеяние тепла набухшего табачного сырьевого материала, подаваемого из впускного канала 34, тем самым снижая температуру набухшего табачного сырьевого материала (стадия рассеяния тепла). Более конкретно, в устройстве 32 для рассеяния тепла температура набухшего табачного сырьевого материала снижается до температуры ниже температуры точки росы (100°C) при атмосферном давлении насыщенного пара и перегретого пара, например, вниз до исходной температуры расширения (более конкретно, приблизительно комнатной температуры), определяемой на основе температуры окружающей среды, где смонтирована система вспучивания, или примерно температуры окружающей среды. В этой стадии рассеяния тепла содержание влаги в набухшем табачном сырьевом материале снижается от 40 вес. % всего до приблизительно 38 вес. %. Устройство 32 для рассеяния тепла будет подробно описано позже.The heat dissipation device 32 provides heat dissipation of the swollen tobacco raw material supplied from the inlet 34, thereby lowering the temperature of the swollen tobacco raw material (heat dissipation step). More specifically, in the device 32 for heat dissipation, the temperature of the swollen tobacco raw material is reduced to a temperature below the dew point temperature (100 ° C) at atmospheric pressure of saturated steam and superheated steam, for example, down to the original expansion temperature (more specifically, approximately room temperature) determined on the basis of the ambient temperature where the expansion system is mounted, or approximately the ambient temperature. At this stage of heat dissipation, the moisture content in the swollen tobacco raw material is reduced from 40 weight. % total to about 38 weight. % A device 32 for heat dissipation will be described in detail later.

[0015] Устройство 32 для рассеяния тепла дополнительно включает выпускной канал 36, и этот выпускной канал 36 соединен с загрузочным трубопроводом 38. Загрузочный трубопровод 38 через воздушный шлюз 40 соединен с сушильным трубопроводом 42. Таким образом, устройство 32 для рассеяния тепла выводит набухший табачный сырьевой материал из выпускного канала 36, и выведенный набухший табачный сырьевой материал подается через загрузочный трубопровод 38 и воздушный шлюз 40 в сушильный трубопровод 42.[0015] The heat dissipation device 32 further includes an exhaust channel 36, and this exhaust channel 36 is connected to the feed pipe 38. The feed pipe 38 is connected through the air lock 40 to the drying pipe 42. Thus, the heat dissipation device 32 outputs the swollen tobacco raw material the material from the exhaust channel 36, and the removed swollen tobacco raw material is supplied through the loading pipe 38 and the air lock 40 to the drying pipe 42.

[0016] Сушильный трубопровод 42 соединяет источник 44 теплоносителя и впускной канал 47 взрывной флэш-сушилки 46 в качестве сушильного устройства. Источник 44 теплоносителя генерирует перегретый пар, например, в качестве второго пара, и подает этот перегретый пар к флэш-сушилке 46. Этот перегретый пар имеет температуру Th, например, от 160 до 280°C, которая является более высокой, чем температура насыщенного пара, протекающего через паропровод 18. Скорость потока перегретого пара составляет, например, 30 м/сек.[0016] A drying line 42 connects the coolant source 44 and the inlet channel 47 of the flash blast dryer 46 as a drying device. The heat source 44 generates superheated steam, for example, as a second steam, and delivers this superheated steam to a flash dryer 46. This superheated steam has a temperature Th, for example, from 160 to 280 ° C, which is higher than the temperature of saturated steam flowing through the steam line 18. The superheated steam flow rate is, for example, 30 m / s.

[0017] Как очевидно из приведенного выше описания, набухший табачный сырьевой материал в состоянии с содержанием влаги приблизительно 38 вес. % и с исходной температурой расширения, существенно более низской, чем температура точки росы перегретого пара, подают в сушильный трубопровод 42, и вместе с перегретым паром направляют к флэш-сушилке 46. Соответственно этому, набухший табачный сырьевой материал приходит в контакт с перегретым паром в сушильном трубопроводе 42 и флэш-сушилке 46, тем самым набухший табачный сырьевой материал быстро нагревается и претерпевает объемное расширение в результате передачи теплоты конденсации перегретого пара.[0017] As is apparent from the above description, the swollen tobacco raw material is in a state with a moisture content of about 38 weight. % and with an initial expansion temperature substantially lower than the dew point temperature of the superheated steam, is fed to the drying pipe 42, and together with the superheated steam, is directed to a flash dryer 46. Accordingly, the swollen tobacco raw material comes into contact with the superheated steam in drying pipe 42 and flash dryer 46, thereby swollen tobacco raw material is quickly heated and undergoes volume expansion as a result of the transfer of heat of condensation of superheated steam.

[0018] Более конкретно, перегретый пар, контактирующий с подаваемым набухшим табачным сырьевым материалом, частично охлаждается набухшим табачным сырьевым материалом до своей температуры точки росы и конденсируется. Поэтому поверхность набухшего табачного сырьевого материала становится увлажненной водой, образовавшейся при конденсации перегретого пара (температура точки росы составляет 100°C), и тем самым ткани набухшего табачного сырьевого материала размягчаются, и в то же время температура набухшего табачного сырьевого материала быстро возрастает до температуры точки росы перегретого пара.[0018] More specifically, superheated steam in contact with the supplied swollen tobacco raw material is partially cooled by the swollen tobacco raw material to its dew point temperature and condensed. Therefore, the surface of the swollen tobacco raw material becomes moistened with water resulting from the condensation of the superheated steam (dew point temperature is 100 ° C), and thereby the tissue of the swollen tobacco raw material softens, and at the same time, the temperature of the swollen tobacco raw material rises rapidly to the point temperature dew of superheated steam.

[0019] После этого температура набухшего табачного сырьевого материала постепенно повышается от температуры точки росы в результате поступления тепла от перегретого пара, вследствие чего набухший табачный сырьевой материал высушивается. В таком процессе сушки содержащаяся в набухшем табачном сырьевом материале влага быстро испаряется; тем самым повышается внутреннее давление в набухшем табачном сырьевом материале, которое обусловливает еще одно объемное расширение набухшего табачного сырьевого материала (стадия сушки, обработка с объемным расширением во второй стадии). В этот момент изготовление подвергнутого объемному расширению табачного сырьевого материала завершается.[0019] After that, the temperature of the swollen tobacco raw material gradually rises from the dew point temperature as a result of heat from superheated steam, whereby the swollen tobacco raw material is dried. In such a drying process, the moisture contained in the swollen tobacco raw material evaporates quickly; thereby increasing the internal pressure in the swollen tobacco raw material, which causes another volume expansion of the swollen tobacco raw material (drying step, processing with volume expansion in the second stage). At this point, the manufacture of volume-expanded tobacco raw materials is completed.

[0020] Как упоминалось выше, на начальном этапе в стадии сушки конденсация перегретого пара в то время, как температура набухшего табачного сырьевого материала возрастает от исходной температуры расширения набухшего табачного сырьевого материала до температуры точки росы (100°C) перегретого пара, усиливает размягчение набухшего табачного сырьевого материала, и мягкость набухшего табачного сырьевого материала на этом этапе становится важным фактором объемного расширения набухшего табачного сырьевого материала эффективным образом. Поэтому, чтобы дополнительно увеличить объемистость подвергнутого объемному расширению табачного сырьевого материала, предпочтительно регулировать разность температур между температурой точки росы перегретого пара и вышеуказанной исходной температуры расширения на возможно большую величину.[0020] As mentioned above, at the initial stage in the drying stage, the condensation of superheated steam, while the temperature of the swollen tobacco raw material increases from the initial temperature of expansion of the swollen tobacco raw material to the dew point (100 ° C) of the superheated steam, enhances the softening of the swollen tobacco raw material, and the softness of the swollen tobacco raw material at this stage becomes an important factor in the volumetric expansion of the swollen tobacco raw material in an effective manner. Therefore, in order to further increase the bulkiness of the volume-expanded tobacco raw material, it is preferable to adjust the temperature difference between the dew point temperature of the superheated steam and the above initial expansion temperature by as large a value as possible.

[0021] В случае данного варианта исполнения, в качестве флэш-сушилки 46 также используют циклон. В этом случае перегретый пар, применяемый для высушивания и объемного расширения набухшего табачного сырьевого материала, возвращают из выпускного канала 48 флэш-сушилки 46 через возвратный трубопровод 50 в источник 44 теплоносителя, и вместе с тем подвергнутый объемному расширению табачный сырьевой материал выводят из разгрузочного отверстия 52 флэш-сушилки 46 через воздушный шлюз 54 в разгрузочный трубопровод 56. После этого подвергнутый объемному расширению табачный сырьевой материал используют в качестве одного из материалов для заполнения сигарет, для изготовления сигарет. Разумеется, материалы заполнения включают измельченный табак, полученный из нарезанных листьев табака.[0021] In the case of this embodiment, a cyclone is also used as flash dryers 46. In this case, the superheated steam used for drying and volumetric expansion of the swollen tobacco raw material is returned from the outlet 48 of the flash dryer 46 through the return pipe 50 to the coolant source 44, and at the same time the volumetric expanded tobacco raw material is removed from the discharge opening 52 flash dryers 46 through the air lock 54 into the discharge pipe 56. After that, the volume-expanded tobacco raw material is used as one of the filling materials niya cigarettes, for the manufacture of cigarettes. Of course, filling materials include ground tobacco obtained from chopped tobacco leaves.

[0022] ФИГ. 2 показывает Пример 1 вышеописанного устройства 32 для рассеяния тепла.FIG. 2 shows Example 1 of the above heat dissipation device 32.

Устройство 32 для рассеяния тепла включает вибрационный конвейер 58 в качестве транспортирующего устройства, и вибрационный конвейер 58 имеет начальный участок 60 и оконечный участок 62. Начальный участок 60 размещен непосредственно под впускным каналом 34 устройства 32 для рассеяния тепла, и оконечный участок 62 находится рядом с выпускным каналом 36 устройства 32 для рассеяния тепла. Вибрационный конвейер 58, конфигурированный, как описано выше, на начальном участке 60 принимает набухший табачный сырьевой материал, выведенный из устройства 10 для набухания, непрерывно или периодически перемещает поступивший набухший табачный сырьевой материал в сторону оконечного участка 62 и выводит набухший табачный сырьевой материал с оконечного участка 62 на выпускной канал 36 (процесс транспортирования).The heat dissipation device 32 includes a vibration conveyor 58 as a conveying device, and the vibration conveyor 58 has a start portion 60 and an end portion 62. The start portion 60 is located directly below the inlet 34 of the heat dissipation device 32, and the end portion 62 is adjacent to the outlet channel 36 of the device 32 for heat dissipation. The vibratory conveyor 58, configured as described above, in the initial portion 60 receives the swollen tobacco raw material discharged from the swelling device 10, continuously or periodically moves the incoming swollen tobacco raw material towards the end portion 62 and discharges the swollen tobacco raw material from the end portion 62 to the exhaust channel 36 (transportation process).

[0023] Период времени, необходимого для транспортирования набухшего табачного сырьевого материала от начального участка 60 до оконечного участка 62 вибрационного конвейера 58, равен периоду времени, которое требуется для снижения температуры набухшего табачного сырьевого материала во время выгрузки из устройства 10 для набухания до вышеупомянутой исходной температуры расширения.[0023] The period of time required to transport the swollen tobacco raw material from the start portion 60 to the end portion 62 of the vibratory conveyor 58 is equal to the time period required to lower the temperature of the swollen tobacco raw material during discharge from the swelling device 10 to the aforementioned reference temperature extensions.

В случае вышеуказанного Примера 1, рассеяние тепла от набухшего табачного сырьевого материала естественным образом происходит в результате теплообмена между набухшим табачным сырьевым материалом и окружающей атмосферой. Поэтому предпочтительно, чтобы промежуточный участок вибрационного конвейера 58 был расположен как можно дальше от механического оборудования, имеющего высокую температуру, такого как устройство 10 для набухания и флэш-сушилка 46.In the case of the above Example 1, heat dissipation from the swollen tobacco raw material naturally occurs as a result of heat exchange between the swollen tobacco raw material and the surrounding atmosphere. Therefore, it is preferable that the intermediate portion of the vibratory conveyor 58 is located as far as possible from mechanical equipment having a high temperature, such as a swelling device 10 and a flash dryer 46.

[0024] Устройство 32 для рассеяния тепла в Примере 2 может дополнительно включать воздуходувку 64. Воздуходувка 64 имеет головку 66 воздуходувки в форме трубы, и эту головку 66 воздуходувки размещают над вибрационным конвейером 58, например, таким образом, что она является протяженной вдоль вибрационного конвейера 58. В этом случае головка 66 воздуходувки включает несколько сопловых отверстий 68, размещенных с интервалами между ними в продольном направлении головки 66 воздуходувки, и соединена, например, с кондиционером 70 воздуха. Кондиционер 70 воздуха подает кондиционированный воздух в качестве охладителя в головку 66 воздуходувки, и этот кондиционированный воздух имеет температуру, равную или более низкую, чем вышеупомянутая исходная температура расширения.[0024] The heat dissipation device 32 in Example 2 may further include a blower 64. The blower 64 has a pipe-shaped blower head 66, and this blower head 66 is placed above the vibration conveyor 58, for example, so that it is extended along the vibration conveyor 58. In this case, the head 66 of the blower includes several nozzle openings 68 located at intervals between them in the longitudinal direction of the head 66 of the blower, and is connected, for example, with air conditioning 70. The air conditioner 70 supplies the conditioned air as a cooler to the blower head 66, and this conditioned air has a temperature equal to or lower than the aforementioned initial expansion temperature.

[0025] Соответственно этому, в случае Примера 2, во время непрерывного перемещения набухшего табачного сырьевого материала на вибрационном конвейере 58 головка 66 воздуходувки выдувает вышеуказанный кондиционированный воздух из сопловых отверстий 68 в сторону набухшего табачного сырьевого материала на вибрационном конвейере 58 (процесс воздушного дутья), тем самым обусловливая принудительное рассеяние тепла набухшего табачного сырьевого материала. В результате этого температура набухшего табачного сырьевого материала снижается до исходной температуры расширения, что позволяет значительно сократить необходимую длину вибрационного конвейера 58.[0025] Accordingly, in the case of Example 2, during continuous movement of the swollen tobacco raw material on the vibrating conveyor 58, the blower head 66 blows the above conditioned air from the nozzle openings 68 toward the swollen tobacco raw material on the vibrating conveyor 58 (air blasting process), thereby causing forced heat dissipation of the swollen tobacco raw material. As a result, the temperature of the swollen tobacco raw material is reduced to the initial expansion temperature, which can significantly reduce the required length of the vibratory conveyor 58.

[0026] Вышеуказанное нагнетание кондиционированного воздуха может быть проведено в состоянии, в котором транспортирование набухшего табачного сырьевого материала временно останавливают. Соответственно этому, настоящее изобретение может предусматривать устройство 32 для рассеяния тепла в качестве Примера 3.[0026] The aforementioned injection of conditioned air can be carried out in a state in which the transportation of the swollen tobacco raw material is temporarily stopped. Accordingly, the present invention may provide a device 32 for heat dissipation as Example 3.

В случае Примера 3 вибрационный конвейер 58 проходит через камеру 72 для рассеяния тепла. Камера 72 для рассеяния тепла включает вышеуказанный воздушный кондиционер 70 в качестве воздуходувки, и этот воздушный кондиционер 70 подает кондиционированный воздух, имеющий температуру, равную или более низкую, чем исходная температура расширения, в камеру 72 для рассеяния тепла таким образом, чтобы поддерживать температуру в камере 72 для рассеяния тепла на постоянном уровне. В этом случае набухший табачный сырьевой материал на вибрационном конвейере 58 оставляют на временное пребывание в камере 72 для рассеяния тепла и выжидают, пока температура набухшего табачного сырьевого материала на вибрационном конвейере 58 не снизится до исходной температуры расширения.In the case of Example 3, a vibratory conveyor 58 passes through a chamber 72 for heat dissipation. The heat dissipation chamber 72 includes the aforementioned air conditioner 70 as a blower, and this air conditioner 70 supplies conditioned air having a temperature equal to or lower than the initial expansion temperature to the heat dissipation chamber 72 so as to maintain the temperature in the chamber 72 for constant heat dissipation. In this case, the swollen tobacco raw material on the vibrating conveyor 58 is left to temporarily stay in the heat dissipation chamber 72 and wait until the temperature of the swollen tobacco raw material on the vibrating conveyor 58 drops to the initial expansion temperature.

[0027] В дополнение, каждое устройство 32 для рассеяния тепла в вышеуказанных ситуациях от Примера 1 до Примера 3 может включать термометр 74 для подтверждения того, снизилась ли температура набухшего табачного сырьевого материала до исходной температуры расширения или нет. Как показано в ФИГ. 1, термометр 74 размещают на участке загрузочного трубопровода 38 между устройством 32 для рассеяния тепла и воздушным шлюзом 40, и измеряют температуру Tst набухшего табачного сырьевого материала, выводимого из устройства 32 для рассеяния тепла. Температуру Te набухшего табачного сырьевого материала в это время регулируют на исходную температуру расширения.[0027] In addition, each device 32 for heat dissipation in the above situations from Example 1 to Example 3 may include a thermometer 74 to confirm whether the temperature of the swollen tobacco raw material has dropped to its original expansion temperature or not. As shown in FIG. 1, a thermometer 74 is placed on a portion of the loading conduit 38 between the heat dissipation device 32 and the air lock 40, and a temperature Tst of the swollen tobacco raw material removed from the heat dissipation device 32 is measured. The temperature Te of the swollen tobacco raw material at this time is adjusted to the initial expansion temperature.

С таким термометром 74 можно корректировать скорость перемещения набухшего табачного сырьевого материала вышеуказанным вибрационным конвейером 58 и производительность воздушного кондиционера 70 на основе результатов измерения термометром 74, тем самым точно настраивая температуру набухшего табачного сырьевого материала на исходную температуру расширения.With such a thermometer 74, it is possible to adjust the speed of movement of the swollen tobacco raw material by the above-mentioned vibration conveyor 58 and the performance of the air conditioner 70 based on the measurement results by the thermometer 74, thereby fine-tuning the temperature of the swollen tobacco raw material to the initial expansion temperature.

[0028] Как очевидно из ФИГ. 1, сушильный трубопровод 42 также оснащают термометром 76, этот термометр 76 размещают вблизи впускного канала 47 флэш-сушилки 46 и измеряют температуру перегретого пара, протекающего в флэш-сушилку 46. С таким термометром 76 можно регулировать работу источника 44 теплоносителя на основе результатов измерения термометром 76, тем самым поддерживая температуру подаваемого в флэш-сушилку 46 перегретого пара на желательном уровне температуры.[0028] As is apparent from FIG. 1, the drying pipe 42 is also equipped with a thermometer 76, this thermometer 76 is placed near the inlet 47 of the flash dryer 46 and the temperature of the superheated steam flowing into the flash dryer 46 is measured. With such a thermometer 76, the operation of the heat carrier source 44 can be controlled based on the measurement results of the thermometer 76, thereby maintaining the temperature of the superheated steam supplied to the flash dryer 46 at a desired temperature level.

[0029] Что касается температуры Tst набухшего табачного сырьевого материала, если Ti представляет температуру набухшего табачного сырьевого материала на впускном канале 34 устройства 32 для рассеяния тепла, Te представляет температуру набухшего табачного сырьевого материала на выпускном канале 36, то есть вышеуказанную исходную температуру расширения, и Td представляет температуру точки росы перегретого пара, то каждое устройство 32 для рассеяния тепла в ситуациях от Примера 1 до Примера 3 конфигурируют, как показано в ФИГ. 3, таким образом, что устройство 32 для рассеяния тепла транспортирует набухший табачный сырьевой материал, поступающий на впускном канале 34, в сторону выпускного канала 36, в то же время обеспечивая набухшему табачному сырьевому материалу возможность рассеивать его тепло; и во время этого процесса температура Tst набухшего табачного сырьевого материала снижается от Ti до Te таким образом, чтобы довести до максимума разность ΔT температур между температурой Td точки росы и исходной температурой Te расширения.[0029] Regarding the temperature Tst of the swollen tobacco raw material, if Ti represents the temperature of the swollen tobacco raw material at the inlet 34 of the heat dissipating device 32, Te represents the temperature of the swollen tobacco raw material at the outlet 36, that is, the above initial expansion temperature, and Td represents the dew point temperature of superheated steam, then each heat dissipation device 32 in the situations of Example 1 to Example 3 is configured as shown in FIG. 3, in such a way that the heat dissipation device 32 conveys the swollen tobacco raw material entering the inlet 34 towards the outlet 36, while at the same time allowing the swollen tobacco raw material to dissipate its heat; and during this process, the temperature Tst of the swollen tobacco raw material is reduced from Ti to Te so as to maximize the temperature difference ΔT between the dew point temperature Td and the initial expansion temperature Te.

[0030] Таким образом, когда набухший табачный сырьевой материал подают в флэш-сушилку 46 через сушильный трубопровод 42, обеспечивают вышеуказанную разность ΔT температур между температурой Td точки росы и исходной температурой Te расширения; поэтому может быть достигнуто эффективное объемное расширение набухшего табачного сырьевого материала, как упоминалось выше, тем самым с получением подвергнутого объемному расширению табачного сырьевого материала, имеющего превосходную объемистость. Такой подвергнутый объемному расширению табачный сырьевой материал, имеющий превосходную объемистость, в значительной мере содействует сокращению используемого количества нарезанного табака, который представляет собой один из материалов заполнения для сигарет.[0030] Thus, when the swollen tobacco raw material is supplied to the flash dryer 46 through the drying duct 42, the above temperature difference ΔT is provided between the dew point temperature Td and the initial expansion temperature Te; therefore, an effective volumetric expansion of the swollen tobacco raw material can be achieved, as mentioned above, thereby obtaining a volumetric expanded tobacco raw material having excellent bulkiness. Such volumetric expanded tobacco raw material having excellent bulkiness greatly contributes to the reduction in the amount of chopped tobacco used, which is one of the filling materials for cigarettes.

[0031] Как упоминалось выше, температуру Tst набухшего табачного сырьевого материала регулируют с помощью исходной температуры Te расширения, тем самым поддерживая объемистость подвергнутого объемному расширению табачного сырьевого материала на постоянном уровне. Это в значительной степени содействует стабилизации качества сигарет.[0031] As mentioned above, the temperature Tst of the swollen tobacco raw material is controlled using the initial expansion temperature Te, thereby maintaining the bulkiness of the volume-expanded tobacco raw material at a constant level. This greatly contributes to stabilizing the quality of cigarettes.

Напротив, если объемистость, необходимая для подвергнутого объемному расширению табачного сырьевого материала, является такой же, как объемистость, требуемая в традиционных технологиях, температура Th перегретого пара может быть снижена. В этом случае можно уменьшить расход энергии источником 44 теплоносителя.On the contrary, if the bulkiness required for the volumetric expanded tobacco raw material is the same as the bulkiness required in conventional technologies, the temperature Th of superheated steam can be reduced. In this case, it is possible to reduce the energy consumption of the source 44 of the coolant.

[0032] График в ФИГ. 4 показывает взаимосвязь между количеством влаги и объемистостью подвергнутого объемному расширению табачного сырьевого материала, полученного для каждого из образцов Е1, Е2, С1, и С2 набухшего табачного сырьевого материала, с использованием исходной температуры Te расширения и температуры Th перегретого пара в качестве параметров.[0032] The graph in FIG. 4 shows the relationship between the amount of moisture and the bulkiness of the volume-expanded tobacco raw material obtained for each of the samples E1, E2, C1, and C2 of the swollen tobacco raw material, using the initial expansion temperature Te and the temperature Th of superheated steam as parameters.

[0033] Нижеследующая таблица 1 показывает исходную температуру Te расширения и температуру Th перегретого пара для каждого образца Е1, Е2, С1, и С2 набухшего табачного сырьевого материала[0033] The following table 1 shows the initial temperature Te expansion and temperature Th superheated steam for each sample E1, E2, C1, and C2 of the swollen tobacco raw material

Таблица 1Table 1 Te(°C)Te (° C) Th(°C)Th (° C) Образец E1Sample E1 от 27 до 28from 27 to 28 190190 Образец E2Sample E2 от 28 до 29from 28 to 29 220220 Образец C1Sample C1 от 62 до 64from 62 to 64 190190 Образец C2Sample C2 от 69 до 76from 69 to 76 220220

Как очевидно из Таблицы 1 и ФИГ. 4, при сравнении образца Е1 и образца С1, каждый из которых имеет одинаковые температуры Th перегретого пара, образец, имеющий более низкую исходную температуру Te расширения, проявляет более высокую объемистость подвергнутого объемному расширению табачного сырьевого материала. Такой же результат может быть получен для образца Е2 и образца С2, из которых оба имеют одинаковые температуры Th перегретого пара.As is apparent from Table 1 and FIG. 4, when comparing sample E1 and sample C1, each of which has the same temperature Th of superheated steam, a sample having a lower initial expansion temperature Te exhibits a higher bulkiness of the volume-expanded tobacco raw material. The same result can be obtained for sample E2 and sample C2, both of which have the same temperature Th of superheated steam.

[0034] Настоящее изобретение не ограничивается описанным выше одним вариантом осуществления, и могут быть сделаны разнообразные вариации.[0034] The present invention is not limited to the one embodiment described above, and various variations can be made.

Например, в системе вспучивания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, установку типа циклона используют как в устройстве 10 для набухания, так и в флэш-сушилке 46, но также может быть применена иная установка, нежели установка типа циклона. Участок транспортирования в устройстве 32 для рассеяния тепла может быть выполнен с использованием иного конвейерного механизма, нежели вибрационный конвейер 58. Кроме того, система вспучивания включает источник 20 пара и источник 44 теплоносителя по отдельности, но источник 20 пара и источник 44 теплоносителя могут быть объединены в один источник так, чтобы подавать насыщенный пар и перегретый пар из совместного источника теплоносителя.For example, in the expansion system according to one embodiment of the present invention, a cyclone type apparatus is used both in the swell device 10 and in the flash dryer 46, but a different apparatus than the cyclone type apparatus can also be used. The transportation section in the device 32 for heat dissipation can be performed using a different conveyor mechanism than the vibration conveyor 58. In addition, the expansion system includes a source of 20 steam and a source of coolant 44 separately, but the source of 20 steam and a source of coolant 44 can be combined into one source so as to supply saturated steam and superheated steam from a joint source of coolant.

Разъяснение условных обозначенийExplanation of conventions

[0035][0035]

10 Устройство для набухания (стадия набухания)10 Device for swelling (stage swelling)

32 Устройство для рассеяния тепла (стадия рассеяния тепла)32 Device for heat dissipation (stage of heat dissipation)

46 Флэш-сушилка (сушильное устройство, стадия сушки)46 Flash dryer (dryer, drying stage)

58 Вибрационный конвейер (транспортирующее устройство, процесс перемещения)58 Vibratory conveyor (conveying device, moving process)

64 Воздуходувка (процесс нагнетания воздуха)64 Blower (air injection process)

66 Головка воздуходувки66 blower head

68 Сопловые отверстия68 nozzle holes

70 Воздушный кондиционер70 Air conditioning

72 Камера для рассеяния тепла72 Chamber for heat dissipation

Claims

1. A method of expanding tobacco raw material, including:

a swelling step in which the tobacco raw material is brought into contact with the first vapor to swell the tobacco raw material to form a swollen tobacco raw material;

a drying step in which the swollen tobacco raw material is dried by explosive drying so that the swollen tobacco raw material is brought into contact with a second vapor; and

a heat dissipation step in which heat dissipation of the swollen tobacco raw material is provided between the swell step and the drying step.

2. The method of expanding tobacco raw material according to claim 1, in which

in the heat dissipation step, the temperature of the swollen tobacco raw material is reduced to an initial expansion temperature lower than the dew point temperature of the second vapor.

3. The method of expanding tobacco raw material according to claim 2, in which

in the drying step, superheated steam is used as the second steam.

4. The method of expanding tobacco raw material according to claim 3, in which

the heat dissipation step includes the process of moving the swollen tobacco raw material, and

during transport, the swollen tobacco raw material is transported for a period of time necessary to lower the temperature of the swollen tobacco raw material at the time the swelling step is completed to the initial expansion temperature.

5. The method of expanding tobacco raw material according to claim 4, in which

during transport, the swollen tobacco raw material is continuously transported.

6. The method of expanding tobacco raw material according to claim 4 or 5, in which

the heat dissipation step further includes an air blast process bringing the swollen tobacco raw material into contact with a cooler whose temperature is equal to or lower than the initial expansion temperature during the process of moving the swollen tobacco raw material.

7. The method of expanding tobacco raw material according to claim 3, in which

the heat dissipation stage includes an aging process in which the swollen tobacco raw material is left to temporarily stay in the heat dissipation chamber, and an air blast process with a cooler, the temperature of which is equal to or lower than the initial expansion temperature, into the heat dissipation chamber.

8. The system of expansion of tobacco raw material, including:

a swelling device that brings the tobacco raw material into contact with the first vapor for swelling the tobacco raw material to form a swollen tobacco raw material;

a drying device that dries the swollen tobacco raw material as a result of explosive drying by bringing the swollen tobacco raw material into contact with the second vapor; and

a heat dissipation device that allows the swollen tobacco raw material to dissipate its heat between the swelling device and the drying device.

9. The expansion system of tobacco raw material according to claim 8, in which

a heat dissipation apparatus reduces the temperature of the swollen tobacco raw material to an initial expansion temperature lower than the dew point temperature of the second vapor.

10. The expansion system of tobacco raw material according to claim 9, in which

the drying device brings superheated steam as a second steam into contact with the swollen tobacco raw material.

11. The expansion system of tobacco raw material according to claim 9, in which

a heat dissipation device includes a conveying device for moving the swollen tobacco raw material; and

in the conveying device, the swollen tobacco raw material is transported for a period of time necessary to lower the temperature of the swollen tobacco raw material removed from the swelling device to the initial expansion temperature.

12. The system of expansion of tobacco raw material according to claim 9, in which

swollen tobacco raw material is continuously transported in a conveying device.

13. The system of expansion of tobacco raw material according to claim 11 or 12, in which

the heat dissipation device further includes a blower for bringing the swollen tobacco raw material into contact with a cooler whose temperature is equal to or lower than the initial expansion temperature during the movement of the swollen tobacco raw material.

14. The expansion system of tobacco raw material according to claim 9, in which

the heat dissipation device includes a heat dissipation chamber, where the swollen tobacco raw material is left for temporary residence, and a blower supplying a cooler, the temperature of which is equal to or lower than the initial expansion temperature, into the heat dissipation chamber.