WO1995031117A1 - Instalacion y procedimiento para el curado de tabaco - Google Patents

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Jorge Martinez Sagrera
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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    • A24B1/00—Preparation of tobacco on the plantation
    • A24B1/02—Arrangements in barns for preparatory treatment of the tobacco, e.g. with devices for drying
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S432/00—Heating
    • Y10S432/50—Tobacco barns

Definitions

  • the installation and method for curing tobacco object of the present invention allows to carry out the curing process of Virginia type tobacco with a high efficiency in fuel consumption and with a great ease of handling.
  • the proposed procedure can be applied in the current conveniently adapted tobacco curing facilities or in newly constructed ones that do not need a specific structure in their construction.
  • the application of the method of the invention is compatible with any form of placing the tobacco leaves in the curing chambers: hung on bars by tweezers, placed on trays and also in bulk in boxes or containers.
  • Curing of the Virginia type tobacco is carried out by passing hot air through the mature tobacco leaves (Spanish patent published with No. 8406174). The air is circulated by fans or by convection depending on the curing system and the tobacco processing method. The process begins with a hot and humid atmosphere at approximately 35 seconds, decreasing humidity and increasing the temperature gradually and over a period of several days to a maximum of approximately 70 seconds at the end of the curing process. Adequate ventilation should be provided so that moisture is removed from tobacco leaves in a controlled manner.
  • Conventional Virginia-type tobacco curing facilities consist of curing chambers in which tobacco is independently processed, being regulated Separately the atmosphere of each of the curing chambers. The main problems presented by this process are:
  • the installation for curing tobacco object of the present invention solves the problems mentioned in the previous section by connecting the curing chambers, so that the same air passes sequentially through each curing chamber, one behind the other creating A continuous flow of air.
  • the air is heated to the required temperature before being introduced into the curing facility and when it passes through the tobacco it absorbs moisture, which causes a decrease in air temperature and an increase in humidity. This creates temperature and humidity gradients in the system that correspond exactly to the requirements of the curing process.
  • Each curing chamber is therefore an integrated part of the installation.
  • the devices used to heat the air are not relevant to the curing process and any one can be used as long as clean and uncontaminated air is obtained, for example gas burners or other fuel.
  • Figure 1 Scheme of the installation for tobacco curing.
  • Figure 2 Alternative scheme of the tobacco curing facility.
  • FIG. 1 A diagram of the installation for the curing of tobacco object of the present invention is shown in Figure 1. After passing through a heating device and a discharge fan (9), the air enters through an inlet conduit (10) connected to all the curing chambers (1-8) of which the installation consists. These cameras can be constructed of wood, metal or factory work. Air can be introduced into each of these curing chambers through a series of valves (21-
  • conduit (10) incorporates at the opposite end of the inlet an outlet valve (29) to the outside. In normal operation only one of these valves (21-28) is open to one of the curing chambers.
  • valve (1) (in bulk, on trays or hanging from pinching bars) passes to a conduit (19) that connects with the next curing chamber (2) and successively passes through the remaining curing chambers (3-8) integrated into the installation.
  • a series of valves (11-18) installed in each curing chamber (1-8) prevent the air from moving in the opposite direction once it has been introduced into the first curing chamber (1).
  • These valves (11-18) are the same type as valves 21-28 and optionally each set of two valves (11 and 21, 12 and 22 etc.) can be replaced by a single double acting valve.
  • connection line (19) between the curing chambers (1-8) can introduce the air through the top of each curing chamber, as shown in Figure 1, by the lower part, or alternatively, by the upper and lower parts of the successive curing chambers ( Figure 2).
  • the air can be introduced and exited through the front, the back or the sides of the curing chambers according to what is convenient in each particular case; The direction of movement and the point of entry or exit of the air is not an important aspect for the inefficient process of curing Virginia tobacco by means of the installation object of the present invention.
  • the air returns from the last chamber of the air flow sequence (8) to the first (1) through a connection conduit (20) provided with a series of valves (31 -38) to each cure chamber (1-8).
  • the air is introduced into successive curing chambers (1-8) on correlative days so that, in terms of air flow, any of the chambers (1-8) can be the first in the sequence .
  • the air Once the air has passed through the last required chamber, either of curing or final conditioning of the tobacco, it is expelled into the atmosphere either through an open loading door or through gates (41-48) that allow extracting the air from the chambers towards a duct 40.
  • This air can, optionally, be passed through an exchanger (39) to condition it and return it to the inlet stream to "the installation in part, using, the remaining air for the conditioning of a tobacco storage chamber
  • the conduit (20) is also provided with a valve (30) that allows the air to escape to the outside without passing to any chamber.
  • the air Initial input is passed to the chamber immediately below, which becomes the first of the air flow sequence.
  • the chamber that has completed the curing process is left laugh at room temperature and then connect to the last chamber of the flow sequence of air to receive the moist air that comes out of that curing chamber where the newly introduced green tobacco is.
  • FIG. 1 depicts, as mentioned above, an alternative installation in which the introduction of air into the curing chambers (1-8) is done sequentially by the upper and lower parts of each chamber.
  • the double-acting valve (11) allows the introduction of air from the supply fan (9) through the conduit (10) into the first curing chamber (1) or through successive valves (22- 28) in the following cameras (2-8).
  • Figures 1 and 2 show the installations object of the present invention with the cameras arranged linearly.
  • the curing chambers that make up the installation can adopt other provisions: in a circle, batteries of the same number of facing cameras etc.
  • the connection pipes will adopt the most convenient arrangement without changing the principle in which the novelty and inventive activity of the installation resides, which is the continuous and sequential circulation of the air through the curing chambers. thereby acquiring the appropriate temperature and humidity characteristics at each stage of the tobacco curing process.
  • a Virginia type tobacco curing system composed of 8 curing chambers constructed with sheet metal and with a volume of 15 m 3 each, is loaded with 1000 Kg. Of Virginia type tobacco, which makes a total of
  • air is circulated at a rate of 5,500 m 3 / hour through the installation.
  • the air heated to 70SC and with the ambient humidity (approx. 45%) is introduced through the upper part of the chamber containing the tobacco arranged in trays and which is in the last stage of the curing process.
  • the contact time of the air with the tobacco at each temperature of the cycle is 24 hours.
  • the air temperature drops to 66se.
  • the air is passed to each of the remaining chambers that make up the installation, the entry point to each chamber being alternately the upper and lower part.
  • the air temperatures in each chamber are given in the following table:
  • Air outlet 302 The humidity of the air at the exit of the last chamber of the air flow sequence, in which the newly loaded green tobacco is found in the first stage of curing, is 90%.
  • the tobacco that is in the last stage of curing first chamber of the air flow sequence at a temperature of 702C
  • it is allowed to cool to room temperature.
  • the moist air (90% humidity and 30se of temperature) coming from the chamber that at that time is the last of the air flow sequence, in order to condition it as to humidity to facilitate its handling.

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Instalación que permite llevar a cabo el proceso de curado con una alta eficiencia en el consumo de combustible y con una gran facilidad de manejo. Dicha instalación y procedimiento se basan en la circulación secuencial y en contínuo del aire caliente, a través de las cámaras de curado (1, 8) que contienen el tabaco, de manera que el aire adquiere las características de temperatura y humedad adecuadas en cada etapa del proceso de curado, pudiendo aplicarse el procedimiento de la invención tanto en las actuales instalaciones, convenientement adaptadas, como en las de nueva construcción, las cuales no necesitan de una estructura específica para la incorporación del mismo.

Description

MEMORIA DESCRIPTIVA
TITULO
Instalación y procedimiento para el curado de tabaco.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La instalación y procedimiento para curar tabaco objeto de la presente invención permite llevar a cabo el proceso de curado del tabaco tipo Virginia con una alta eficiencia en el consumo de combustible y con una gran facilidad de manejo. El procedimiento propuesto puede aplicarse en las actuales instalaciones de curado de tabaco convenientemente adaptadas ó en las de nueva construcción que no necesitan de una estructura especifica en su construcción. La aplicación del procedimiento de la invención es compatible con cualquier forma de colocación de las hojas de tabaco en las cámaras de curado: colgado en barras mediante pinzas, colocado en bandejas y también a granel en cajas o contenedores.
ESTADO DE LA TÉCNICA
El curado del tabaco tipo Virginia se lleva cabo haciendo pasar aire caliente a través de las hojas de tabaco maduras (Patente española publicada con el nδ 8406174). El aire se hace circular mediante ventiladores ó por convección dependiendo de la instalación de curado y del método de procesado del tabaco. El proceso comienza con una atmósfera caliente y húmeda a aproximadamente 35se, disminuyendo la humedad e incrementándose la temperatura gradualmente y durante un periodo de varios días hasta un máximo de aproximadamente 70se al final del proceso de curado. Debe proporcionarse ventilación adecuada para que la humedad se elimine de las hojas de tabaco de forma controlada. Las instalaciones de curado de tabaco tipo Virginia convencionales constan de cámaras de curado en las cuales el tabaco se procesa independientemente, regulándose separadamente la atmósfera de cada una de las cámaras de curado. Los principales problemas que presenta este proceso son:
1. Cuando la temperatura aumenta y la humedad disminuye se desperdicia una significativa cantidad de energía al expulsarse el aire de cada cámara de curado, incluso en la etapa final en la cual el aire está a 70se, limitándose la eficiencia térmica que puede obtenerse.
2. Se necesita un control constante de las condiciones del aire, porque una combinación no adecuada de temperatura y humedad puede afectar adversamente al tabaco, por lo que se requiere una estrecha vigilancia del grado de ventilación en relación a la temperatura, humedad y estado del tabaco. 3. Cuando el curado se ha completado, el tabaco está seco y quebradizo y es necesaria la adición de humedad suficiente para suavizarlo, de tal manera que se pueda manejar para sacarlo de la instalación de curado. Es importante que este paso se haga con rapidez para permitir la reutilización de la instalación cuanto antes. Habitualmente se hace inyectando chorros de agua o vapor en la instalación de curado, lo cual requiere de mecanismos adicionales de vaporización y de control. Algunos de estos problemas han intentado solucionarse por ejemplo mediante la incorporación a la instalación de curado de un intercambiador térmico que permite que el aire caliente y húmedo que abandona la cámara de curado ceda su calor al aire frió y seco que accede a la misma desde el exterior (Modelo de utilidad español de n2 de solicitud U9103183). Esta característica permite una mejora en la eficiencia térmica del proceso pero deja sin solución los otros problemas asociados con las instalaciones convencionales de curado de tabaco. EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La instalación para el curado de tabaco objeto de la presente invención resuelve los problemas mencionados en el apartado anterior mediante la conexión de las cámaras de curado, de manera que el mismo aire pasa secuencialmente a través de cada cámara de curado, una detrás de otra creándose un flujo continuo de aire.
El aire se calienta hasta la temperatura requerida antes de ser introducido en la instalación de curado y cuando pasa a través del tabaco absorbe humedad, lo que provoca un descenso en la temperatura del aire y un aumento de la humedad. Esto crea gradientes de temperatura y humedad en el sistema que se corresponden exactamente con los requerimientos del proceso de curado. Cada cámara de curado es por tanto una parte integrada de la instalación. Los dispositivos que se empleen para calentar el aire no son relevantes para el proceso de curado y puede utilizarse cualquiera siempre que se obtenga un aire limpio y no contaminado, por ejemplo mecheros de gas u otro combustible.
Las ventajas de la instalación y procedimiento de curado de tabaco objeto de la presente invención se resumen en un ahorro de energía estimable entre un 25-50% y un mejor control del proceso de curado. Estas ventajas vienen dadas por el hecho de que el aire va circulando por las distintas cámaras de curado integradas en la instalación ,en lugar de desperdiciarse como en las instalaciones convencionales, obteniéndose unsignificativo ahorro energético del orden anteriormente mencionado. De la misma manera, debido a que los gradientes de humedad y temperatura afectan a todas las cámaras de curado simultáneamente y son relativamente estables ya que vienen determinados por el propio proceso de curado, se elimina la dificultad de mantener una correcta relación temperatura/humedad durante el proceso de curado y se facilita el control de dicho proceso. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1: Esquema de la instalación para el curado de tabaco. Figura 2: Esquema alternativo de la instalación para el curado de tabaco.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En la figura 1 se muestra un esquema de la instalación para el curado de tabaco objeto de la presente invención. Tras pasar a través de un dispositivo de calentamiento y de un ventilador de impulsión (9), el aire penetra por una conducción de entrada (10) conectada a todas las cámaras de curado (1-8) de que consta la instalación. Estas cámaras pueden construirse de madera, metálicas o de obra de fábrica. El aire puede introducirse en cada una de esas cámaras de curado a través de una serie de válvulas (21-
28). Asimismo la conducción (10) incorpora en el extremo opuesto a la entrada una válvula (29) de salida al exterior. En operación normal solo está abierta una de estas válvulas (21-28) hacia una de las cámaras de curado.
Inicialmente, el aire tras pasar por las válvulas (21) y (11) penetra en la cámara de curado (1) dónde tras el contacto con las hojas de tabaco contenidas en dicha cámara
(1) (a granel, en bandejas o colgado de barras endjante pinzas) pasa a una conducción (19) que conecta con la siguiente cámara de curado (2) y sucesivamente pasa a través de las restantes cámaras de curado (3-8) integradas en la instalación. Una serie de válvulas (11-18) instaladas en cada cámara de curado (1-8) impiden que el aire se mueva en la dirección opuesta una vez que se ha introducido en la primera cámara de curado (1). Estas válvulas (11-18) son del mismo tipo que las válvulas 21-28 y opcionalmente puede sustituirse cada juego de dos válvulas (11 y 21, 12 y 22 etc. ) por una sola válvula de doble efecto. La conducción de conexión (19) entre las cámaras de curado (1-8) puede introducir el aire por la parte superior de cada cámara de curado, tal como se muestra en la Figura 1, por la parte inferior, o bien alternativamente, por las partes superior e inferior de las sucesivas cámaras de curado (Figura 2). El aire puede introducirse y salir por el frontal, la parte de atrás o los laterales de las cámaras de curado según lo que convenga en cada caso particular; la dirección del movimiento y el punto de entrada o salida del aire no es un aspecto relevante para el proceda ineto de curado de tabaco Virginia mediante la instalación objeto de la presente invención. De acuerdo con esta estructura de conexión secuencial, el aire vuelve desde la última cámara de la secuencia de flujo de aire (8) a la primera (1) a través de una conducción de conexión (20) provista de una serie de válvulas (31-38) hacia cada cámara de curado (1-8). Durante la operación normal, el aire se introduce en las sucesivas cámaras de curado (1-8) en días correlativos de forma que, en términos de flujo de aire, cualquiera de las cámaras (1- 8) puede ser la primera en la secuencia. Una vez que el aire ha pasado a través de la última cámara requerida, bien de curado o de acondicionamiento final del tabaco, se expulsa a la atmósfera bien a través de una puerta de carga abierta o a través de compuertas (41-48) que permiten extraer el aire de las cámaras hacia un conducto 40. Este aire puede, opcionalmente, hacerse pasar por un intercambiador (39) para acondicionarlo y devolverlo a la corriente de entrada a "la instalación en parte, utilizándose, el aire restante para el acondicionamiento de una cámara de almacenamiento de tabaco. La conducción (20) va provista asimismo de una válvula (30) que permite la salida del aire al exterior sin pasar a ninguna cámara. Durante la operación, cuando una cámara completa el proceso de curado, el aire inicial de entrada se hace pasar a la cámara situada inmediatamente a continuación, con lo cual se convierte en la primera de la secuencia de flujo de aire. La cámara que ha completado el proceso de curado se deja enfriar hasta temperatura ambiente y se conecta entonces a la última cámara de la secuencia de flujo de aire para recibir el aire húmedo que sale de esa cámara de curado dónde está el tabaco verde recién introducido. Se consigue de esta forma la humidificación final del tabaco (acondicionamiento) para evitar que esté seco y quebradizo, sin necesidad de pulverizadores u otros mecanismos. Cuando se ha acondicionado convenientemente el tabaco, la cámara de curado correspondiente se vacia y se vuelve a llenar para volver a integrarse en la secuencia de curado. De esta manera cada día se vacia y se llena una de las cámaras, de forma que el proceso realiza ciclos por todas las cámaras que constituyen la instalación de curado. En la Figura 2 se representa, como se ha mencionado anteriormente, una instalación alternativa en la que la introducción del aire en las cámaras de curado (1-8) se hace secuencialmente por las partes superior e inferior de cada cámara. En este caso, la válvula (11) de doble efecto permite la introducción del aire procedente del ventilador de impulsión (9) a través de la conducción (10) en la primera cámara de curado (1) o a través de sucesivas válvulas (22-28) en las siguientes cámaras (2-8).
En las figuras 1 y 2 se han representado las instalaciones objeto de la presente invención con las cámaras dispuestas linealmente. Opcionalmente las cámaras de curado que integran la instalación pueden adoptar otras disposiciones: en circulo, baterías de igual número de cámaras enfrentadas etc. En cada uno de estos casos las conducciones de conexión adoptarán la disposición más conveniente sin que por ello cambie el principio en que reside la novedad y actividad inventiva de la instalación que es la circulación en continuo y secuencial del aire a través de las cámaras de curado adquiriendo con ello las características de temperatura y humedad adecuadas en cada etapa del proceso de curado de tabaco. MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
Una instalación de curado de tabaco tipo Virginia compuesta por 8 cámaras de curado construidas con chapa metálica y con un volumen de 15 m3 cada una, se carga con 1000 Kg. de tabaco tipo Virginia, lo que hace un total de
8000 Kg. de tabaco
Mediante mecheros de gas propano y un ventilador de impulsión se hace circular aire a razón de 5.500 m3/hora por la instalación. El aire calentado a 70SC y con la humedad ambiente (aprox. 45%) se introduce por la parte superior de la cámara que contiene el tabaco dispuesto en bandejas y que se encuentra en la última etapa del proceso de curado. El tiempo de contacto del aire con el tabaco a cada temperatura del ciclo es de 24 horas. Al pasar a la siguiente cámara de curado de la secuencia, la temperatura del aire baja hasta 66se. Sucesivamente, el aire se va haciendo pasar a cada una de las restantes cámaras que componen la instalación, siendo el punto de entrada a cada cámara alternativamente la parte superior e inferior. Las temperaturas del aire en cada cámara se dan en la siguiente tabla:
Tabla 1 Temperaturas del aire en cada cámara
Cámara Temperatura ( 2C )
1 709
2 669
3 629
4 572 5 522
6 452
7 382
8 352 Salida del aire 302 La humedad del aire a la salida de la última cámara de la secuencia de flujo de aire, en la que se encuentra el tabaco verde recién cargado en la primera etapa del curado, es del 90%. Por otro lado el tabaco que está en la última etapa del curado (primera cámara de la secuencia de flujo de aire a una temperatura de 702C), una vez acabado el proceso se deja enfriar hasta temperatura ambiente. A continuación se pone en contacto durante 6 horas con el aire húmedo (90% de humedad y 30se de temperatura) procedente de la cámara que en ese momento sea la última de la secuencia de flujo de aire, con el fin de acondicionarlo en cuanto a humedad para facilitar el manejo del mismo.
El ahorro energético conseguido en esta instalación de ocho cámaras comparado con una instalación de curado convencional de similares características en cuanto a capacidad ha sido del 40 %.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Instalación para el curado de tabaco tipo Virgina, formada por un dispositivo para calentar el aire con un £ ventilador de impulsión (9) , unido mediante una conducción de entrada (10) a cámaras de curado (1-8) que contienen las hojas de tabaco Virginia, esencialmente caracterizada porque dichas cámaras de curado (1-8) están conectadas al ventilador de impulsión (9) y entre sí, de manera que el
10 aire se introduce a 70 aC y humedad ambiente en una de dichas cámaras de curado, donde tras el contacto con las hojas de tabaco Virginia contenidas en dicha cámara, pasa a una conducción (19) que conecta con la siguiente cámara de curado y sucesivamente y en continuo, a través de las
15 restantes cámaras de curado integradas en la instalación, con lo que dicho aire aumenta progresivamente su humedad hasta un valor final del 90 % y reduce su temperatura hasta un valor final de 30 °C en diferenciales de entre 3 y 7 °C, en las diferentes cámaras situadas según la posición
20 consecutiva relativa de cada ciclo, en operación que dura en cada cámara aproximadamente veinticuatro horas, de manera que el tabaco tipo Virginia adquiere las caracterís¬ ticas de temperatura y humedad requeridas en cada etapa del proceso de curado.
25.
2.- Instalación para el curado de tabaco tipo Virginia, según la reivindicación 1, caracterizada porque el tabaco se dispone en las cámaras de curado en bandejas.
30 3.- Instalación para el curado de tabaco tipo Virginia, según la reivindicación 1, caracterizada porque el tabaco se dispone en las cámaras de curado colgado de barras mediante pinzas.
35 4.- Instalación para el curado de tabaco tipo Virginia, según la reivindicación 1, caracterizada porque el tabaco se dispone en las cámaras de curado a granel, en cajas o contenedores.
5.- Instalación para el curado de tabaco tipo Virginia, según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el dispositivo para calentar el aire está formado por mecheros de gas propano.
Q 6.- Instalación para el curado de tabaco tipo Virginia, según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las cámaras de curado están dispuestas linealmente.
7.- Instalación para el curado de tabaco tipo Virginia, 5 según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las cámaras de curado están dispuestas en baterías enfrentadas, compuestas por igual número de cámaras.
8.- Instalación para el curado de tabaco tipo Virginia, según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las cámaras de curado están dispuestas en círculo.
9.- Instalación para el curado de tabaco tipo Virginia, según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque contine un intercambiador de calor para acondicionar el aire de entrada a la instalación mediante contacto con el aire que sale de la misma.
10.- Procedimiento de curado de tabaco Virginia, mediante una instalación según las reivindicaciones 1 a 9, esencial¬ mente caracterizado porque el aire a humedad ambiente y calentado a 70 °C en el dispositivo (9) se introduce mediante una conducción de entrada (10) en una de las cámaras de curado, donde tras el contacto con las hojas de tabaco Virginia contenidas en dicha cámara pasa a una conducción (19) que conecta con la siguiente cámara de curado y sucesivamente en continuo a través de las restan¬ tes cámaras de curado integradas en la instalación, con lo que dicho aire aumenta progresivamente su humedad hasta un J5_ valor final del 90 % y reduce su temperatura hasta un valor final de 30 °C, en diferenciales de entre 3 y 7 °C en las diferentes cámaras situadas según la posición conscutiva relativa de cada ciclo, en operación que dura en cada cámara 24 horas, de manera que el tabaco tipo Virginia 10 adquiere las características de temperatura y humedad requeridas en cada etapa del proceso de curado.
11.- Procedimiento de curado de tabaco Virginia, mediante una instalación según la reivindicación 10, caracterizado
15 porque una vez que el aire ha abandonado la última cámara de la secuencia de flujo de aire (primera de la secuencia de curado) a 30 °C de temperatura y 90 % de humedad, se hace pasar a la cámara final de la secuencia de curado, en la que se pone en contacto con el tabaco ya curado y
20 enfriado, para humidificario y facilitar su manipulación externa posterior, estando el tabaco contenido en esta cámara final de la secuencia de curado en disposición de ser extraído y substituido, después de haber sido humidifi- cado, por tabaco tipo Virginia sin curar, prosiguiéndose
25 entonces la secuencia, de forma que dicha cámara final de la secuencia de curado pasa a ser la cámara inicial de dicha secuencia en el siguiente ciclo de curado.
20.
23.
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