Claims (25)
1. Устройство для пропитки табака расширяющим агентом, включающее пропиточную камеру заданного объема, предназначенную для пропитки порции табака расширяющим агентом при повышенном давлении; сообщающуюся с пропиточной камерой подводящую магистраль определенного объема; накопитель, в котором находится расширяющий агент при первых значениях температуры и давления и который содержит выталкивающий поршень, который принудительно выдавливает из накопителя в подводящую магистраль и пропиточную камеру первый объем расширяющего агента, измеренный при первых значениях давления и температуры; причем суммарный объем подводящей магистрали и пропиточной камеры меньше первого объема расширяющего агента, в результате чего при подаче расширяющего агента в заполненную порцией табака пропиточную камеру его давление и температура возрастают и становятся выше первых значений давления и температуры.1. A device for impregnating tobacco with an expanding agent, comprising a predetermined volume impregnation chamber for impregnating a portion of tobacco with an expanding agent at elevated pressure; a supply line connected to the impregnation chamber of a certain volume; a reservoir, in which the expanding agent is located at the first temperature and pressure values and which contains an ejection piston, which forces the first volume of the expanding agent, measured at the first pressure and temperature, from the accumulator into the supply line and the impregnation chamber; moreover, the total volume of the supply line and the impregnation chamber is less than the first volume of the expanding agent, as a result of which, when the expanding agent is fed into the impregnation chamber filled with a portion of tobacco, its pressure and temperature increase and become higher than the first pressure and temperature.
2. Устройство по п.1, в котором первые значения избыточного давления и температуры расширяющего агента составляют по крайней мере приблизительно 100oF и 500 фунтов на кв.дюйм соответственно.2. The device according to claim 1, in which the first values of the excess pressure and temperature of the expanding agent are at least about 100 o F and 500 psi, respectively.
3. Устройство по п.2, в котором при подаче расширяющего агента в заполненную порцией табака пропиточную камеру значения его избыточного давления и температуры повышаются до уровня соответственно свыше приблизительно 2000 фунтов на кв.дюйм и 200oF.3. The device according to claim 2, in which when the expanding agent is fed into the impregnation chamber filled with a portion of tobacco, the values of its overpressure and temperature increase to a level of, respectively, above about 2000 psi and 200 ° F.
4. Устройство по п.1, в котором объем пропиточной камеры, накопителя и подводящей магистрали выбираются таким образом, что давление и температура расширяющего агента, поступающего из накопителя в подводящую магистраль и пропиточную камеру, повышаются до температуры и давления, значение которого приближается или становится выше сверхкритического значения давления расширяющего агента. 4. The device according to claim 1, in which the volume of the impregnation chamber, the drive and the supply line are selected so that the pressure and temperature of the expanding agent coming from the drive to the supply line and the impregnation chamber increase to a temperature and pressure, the value of which is approaching or becoming above the supercritical pressure of the expanding agent.
5. Устройство по п.4, в котором объем накопителя по крайней мере приблизительно на 50% превышает суммарный объем пропиточной камеры и подводящей магистрали. 5. The device according to claim 4, in which the volume of the drive is at least about 50% higher than the total volume of the impregnation chamber and the supply line.
6. Устройство по п.1, в котором накопитель имеет принудительно перемещаемый поршень, который может перемещаться внутри накопителя. 6. The device according to claim 1, in which the drive has a forcibly moved piston that can move inside the drive.
7. Устройство по п.6, в котором накопитель имеет цилиндрический корпус. 7. The device according to claim 6, in which the drive has a cylindrical body.
8. Устройство по п.7, в котором расположенный внутри цилиндрического корпуса поршень за один ход может выдавливать из накопителя практически все количество находящегося в нем расширяющего агента. 8. The device according to claim 7, in which the piston located inside the cylindrical body in one stroke can squeeze out from the drive almost the entire amount of the expanding agent present in it.
9. Устройство по п.6, в котором поршень соединен с гидравлическим приводом. 9. The device according to claim 6, in which the piston is connected to a hydraulic actuator.
10. Устройство по п. 1, в котором также имеется емкость с расширяющим агентом, которая гидравлически соединена с накопителем и в которой расширяющий агент хранится при заданном давлении. 10. The device according to claim 1, in which there is also a container with an expanding agent, which is hydraulically connected to the drive and in which the expanding agent is stored at a given pressure.
11. Устройство по п. 10, в котором также имеется по крайней мере один насос, который перекачивает расширяющий агент из емкости для его хранения в накопитель и увеличивает при этом его давление. 11. The device according to p. 10, in which there is also at least one pump that pumps the expanding agent from the tank for storage into the drive and increases its pressure.
12. Устройство по п. 11, в котором также имеется нагреватель, который расположен между емкостью с расширяющим агентом и накопителем и который нагревает расширяющий агент, перекачиваемый насосом из емкости в накопитель. 12. The device according to p. 11, in which there is also a heater, which is located between the tank with the expanding agent and the drive and which heats the expanding agent pumped by the pump from the tank to the drive.
13. Устройство по п.10, которое также содержит первый клапан, который гидравлически соединяет и разъединяет накопитель и пропиточную камеру; второй клапан, который гидравлически соединяет и разъединяет накопитель и емкость с расширяющим агентом; систему управления, которая связана с первым и вторым клапаном и последовательно закрывает второй клапан, отделяя накопитель от емкости с расширяющим агентом, открывает первый клапан, создавая возможность для поступления расширяющего агента в пропиточную камеру, закрывает первый клапан в процессе пропитки порции табака в пропиточной камере и затем, удерживая второй клапан в закрытом положении, открывает первый клапан, в результате чего по окончании пропитки табака расширяющий агент поступает обратно в накопитель. 13. The device according to claim 10, which also contains a first valve that hydraulically connects and disconnects the drive and the impregnation chamber; the second valve, which hydraulically connects and disconnects the drive and capacity with the expanding agent; the control system, which is connected with the first and second valves and sequentially closes the second valve, separating the drive from the container with the expanding agent, opens the first valve, making it possible for the expanding agent to enter the impregnation chamber, closes the first valve during the impregnation of a portion of tobacco in the impregnation chamber, and then, holding the second valve in the closed position, opens the first valve, as a result of which, after the tobacco has been impregnated, the expanding agent is fed back to the accumulator.
14. Устройство по п.13, в котором также имеется магистраль, которая гидравлически соединена с пропиточной камерой и по которой расширяющий агент выводится из пропиточной камеры и подается на регенерацию. 14. The device according to item 13, in which there is also a line that is hydraulically connected to the impregnation chamber and through which the expanding agent is removed from the impregnation chamber and fed to the regeneration.
15. Устройство для подачи имеющего высокое давление и высокую температуру расширяющего агента в зону пропитки табака, включающее накопитель, в котором может содержаться некоторое количество расширяющего агента в жидком состоянии в условиях повышенной температуры и повышенного давления, которое ниже его сверхкритического давления; принудительно перемещаемый поршень, который является частью накопителя и предназначен для быстрого выдавливания расширяющего агента из накопителя в зону пропитки табака, причем во время перемещения поршня давление и температура выдавливаемого из накопителя расширяющего агента возрастают до температуры и давления, которое достигает значения, близкого или превышающего значение сверхкритического давления расширяющего агента. 15. A device for supplying a high-pressure and high-temperature expanding agent to a tobacco impregnation zone, comprising a reservoir, which may contain a certain amount of expanding agent in a liquid state under conditions of elevated temperature and elevated pressure, which is lower than its supercritical pressure; a forcibly moved piston, which is part of the accumulator and designed to quickly extrude the expanding agent from the accumulator into the tobacco impregnation zone, and during the movement of the piston, the pressure and temperature of the expanding agent squeezed out of the accumulator increase to a temperature and pressure that reaches or exceeds the value of supercritical pressure expansion agent.
16. Устройство по п.15, в котором находящийся в накопителе расширяющий агент представляет собой пропан с температурой выше приблизительно 100oF и давлением выше приблизительно 500 фунтов на кв.дюйм.16. The device according to clause 15, in which the expanding agent in the drive is propane with a temperature above about 100 o F and a pressure above about 500 pounds per square inch.
17. Способ расширения табака, включающий следующие стадии: загрузку порции табака в зону пропитки заданного объема; принудительное выдавливание из накопителя, в котором при первых значениях температуры и давления находится сжимаемый расширяющий агент, заданного и измеренного при первых значениях температуры и давления объема расширяющего агента, превышающего объем зоны пропитки; подачу указанного объема расширяющего агента в имеющую меньший объем зону пропитки табака, в процессе которой по сравнению с первыми значениями давления и температуры давление и температура расширяющего агента повышаются. 17. A method of expanding tobacco, comprising the following steps: loading a portion of tobacco into the impregnation zone of a predetermined volume; forced extrusion from the accumulator, in which at the first temperature and pressure values there is a compressible expanding agent, set and measured at the first temperature and pressure values, the volume of the expanding agent exceeding the volume of the impregnation zone; supplying the indicated volume of the expanding agent to the tobacco impregnation zone having a smaller volume, during which the pressure and temperature of the expanding agent increase compared to the first pressure and temperature.
18. Способ по п.17, дополнительно включающий следующие стадии: пропитку табака в зоне пропитки расширяющим агентом; извлечение пропитанного табака из зоны пропитки и создание условий, достаточных для расширения табака. 18. The method according to 17, further comprising the following stages: impregnation of tobacco in the zone of impregnation with an expanding agent; extraction of impregnated tobacco from the impregnation zone and creation of conditions sufficient for expansion of tobacco.
19. Способ по п.17, в котором стадия загрузки заключается в полном заполнении свободного объема зоны пропитки табаком и его сжатии при степени сжатия как минимум 1,5 : 1 относительно объема неуплотненного исходного табака. 19. The method according to 17, in which the stage of loading is to completely fill the free volume of the zone of impregnation with tobacco and its compression with a compression ratio of at least 1.5: 1 relative to the volume of uncompressed source tobacco.
20. Способ по п.17, в котором в качестве расширяющего агента используют пропан. 20. The method according to 17, in which propane is used as the expanding agent.
21. Способ по п.20, в котором первые значения температуры и давления находящегося в накопителе пропана превышают приблизительно 125oF и 500 фунтов на кв.дюйм соответственно.21. The method according to claim 20, in which the first temperature and pressure values of the propane stored in the storage ring are greater than about 125 ° F and 500 psi, respectively.
22. Способ по п.21, в котором стадия подачи расширяющего агента в зону пропитки заключается в подаче жидкого пропана в зону пропитки с увеличением давления пропана до давления, превышающего приблизительно 2000 фунтов на кв. дюйм, и увеличением температуры пропана до температуры, превышающей приблизительно 200oF.22. The method according to item 21, in which the stage of supplying the expanding agent to the impregnation zone is to supply liquid propane to the impregnation zone with increasing propane pressure to a pressure exceeding approximately 2000 psi. inch, and an increase in the temperature of propane to a temperature exceeding approximately 200 o F.
23. Способ по п.17, в котором до загрузки порции табака в зону пропитки ее предварительно нагревают. 23. The method according to 17, in which prior to loading a portion of tobacco into the impregnation zone, it is preheated.
24. Способ по п.18, который также включает стадию рециркуляции расширяющего агента, возвращаемого сразу же после пропитки порции табака в зоне пропитки из зоны пропитки обратно в накопитель. 24. The method according to p. 18, which also includes the stage of recycling the expanding agent, returned immediately after the impregnation of a portion of tobacco in the impregnation zone from the impregnation zone back to the drive.
25. Способ по п. 24, который также включает загрузку следующей порции табака в зону пропитки; повторную подачу расширяющего агента из накопителя в зону пропитки, его сброс и рециркуляцию из зоны пропитки обратно в накопитель; загрузку по крайней мере еще одной порции табака в зону пропитки и повторение по крайней мере еще одного цикла всех стадий пропитки; последующий вывод расширяющего агента из зоны пропитки и подачу его либо на рециркуляцию, либо на сброс для использования в других целях. 25. The method according to p. 24, which also includes loading the next portion of tobacco into the impregnation zone; re-supplying the expanding agent from the drive to the impregnation zone, its discharge and recycling from the impregnation zone back to the drive; loading at least one more portion of tobacco into the impregnation zone and repeating at least one more cycle of all stages of impregnation; the subsequent withdrawal of the expanding agent from the impregnation zone and its supply either for recycling or discharge for use for other purposes.