一種調(diào)節(jié)煙葉含水率、溫度的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)煙葉含水率、溫度的控制方法，屬于煙草加工行業(yè)煙草復(fù)烤、制絲的生產(chǎn)技術(shù)。特別是在煙葉加工中來料的含水率、溫度不確定的情況下，而在加工后對煙葉的含水率、溫度有明確的工藝要求的工序控制技術(shù)。該控制方法包括如下工藝步驟：A）投料生產(chǎn)前，檢查空壓氣、蒸汽、水壓工藝條件，B）在煙葉流經(jīng)設(shè)備出口的水分在線檢測儀、溫度監(jiān)測裝置時，將煙葉含水率、溫度反饋至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)進行處理：本發(fā)明從煙草行業(yè)復(fù)烤、制絲生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀出發(fā)，利用熱風(fēng)對煙葉進行適當(dāng)?shù)母稍?、增濕，并實現(xiàn)PID調(diào)節(jié)閉環(huán)控制。
【專利說明】一種調(diào)節(jié)煙葉含水率、溫度的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)煙葉含水率、溫度的控制方法，屬于煙草加工行業(yè)煙草復(fù)烤、制絲的生產(chǎn)技術(shù)。特別是在煙葉加工中來料的含水率、溫度不確定的情況下，而在加工后對煙葉的含水率、溫度有明確的工藝要求的工序控制技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]在煙草復(fù)烤、制絲生產(chǎn)中，對煙葉的含水率、溫度的控制要求較高，而其生產(chǎn)環(huán)境因空間大，尤其在生產(chǎn)過程中使用、排放大量蒸汽和水，造成室內(nèi)環(huán)境的不可控。對一些需加工在該環(huán)境暴露時間較長的煙葉的工序，就存在前工序煙葉含水率、溫度的不確定性，在加工過程是很難得到有效控制。目前，通常采用的處理方法有增加一臺加溫加濕機，或?qū)⑶肮ば虻臒熑~儲存在一個封閉的恒溫恒濕的空間，前者存在僅適量提高煙葉含水率、溫度的單一性的缺陷，如處理加工前工序因環(huán)境造成含水率偏高的煙葉，則顯然不適合，加之因增溫增濕環(huán)節(jié)僅采取開環(huán)控制，還存在煙葉含水率、溫度的可控性差，難以滿足實際生產(chǎn)工藝需求；后者卻因增加煙葉儲存、環(huán)境溫濕度控制等相關(guān)設(shè)備設(shè)施，還要在生產(chǎn)現(xiàn)場另外隔離一個封閉空間，對現(xiàn)場物流帶來不便，于此，造成投資較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，進一步提高煙葉加工工藝的穩(wěn)定性。
[0004]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種調(diào)節(jié)煙葉含水率、溫度的控制方法該控制方法包括如下工藝步驟:
A)、投料生產(chǎn)前，檢查空壓氣、蒸汽、水壓工藝條件，需滿足如下要求:空壓氣≥0.4MPa，蒸汽≥0.6 MPajKSS 0.3MPa ;再進入預(yù)熱模式，自動開啟旋轉(zhuǎn)筒體、蒸汽散熱器、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機、排潮風(fēng)機，按預(yù)熱設(shè)定溫度自動調(diào)節(jié)蒸汽閥門，以保證筒內(nèi)均勻加熱，預(yù)熱時間約15-20分鐘即可投料生產(chǎn)；
B)、在煙葉流經(jīng)設(shè)備出口的水分在線檢測儀、溫度監(jiān)測裝置時，將煙葉含水率、溫度反饋至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)自動視如下情況進行處理:
序號1:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏低、溫度偏低；
處理措施:開啟風(fēng)管蒸汽補償，系統(tǒng)以實測煙葉溫度與設(shè)定值作PID閉環(huán)控制循環(huán)，直至溫度符合工藝要求；如煙葉含水率仍然偏低，則自動轉(zhuǎn)入序號2控制；
序號2:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏低、溫度適合；
處理措施:在序號I的措施基礎(chǔ)上，開啟汽水噴射，系統(tǒng)將加水量與煙葉實測含水率反饋作PID閉環(huán)循環(huán)控制，直至煙葉含水率大道工藝要求；如出現(xiàn)煙葉溫度偏高，則自動轉(zhuǎn)入序號3控制；
序號3:煙葉實測與工藝要求相比，含水率適合、溫度偏高；
處理措施:在上述控制措施的基礎(chǔ)上，調(diào)減進入散熱器蒸汽閥位，直至煙葉溫度合適； 序號4:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏高、溫度合適；
處理措施:調(diào)大排潮風(fēng)門、熱風(fēng)風(fēng)機頻率或風(fēng)門，直至煙葉含水率降至工藝要求；
序號5:煙葉實測與工藝要求相比，含水率適合、溫度偏低；
處理措施:適當(dāng)調(diào)增進入散熱器蒸汽閥位；
序號6:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏高、溫度偏高；
處理措施:在序號4措施的基礎(chǔ)上，調(diào)減進入散熱器蒸汽閥位；
C)、生產(chǎn)結(jié)束后，關(guān)閉所有蒸汽閥門，旋轉(zhuǎn)筒體、熱風(fēng)風(fēng)機和排潮風(fēng)機持續(xù)運行，持續(xù)時間約10-15分鐘，確保筒體均勻冷卻不變形。
[0005]利用散熱器對筒內(nèi)循環(huán)風(fēng)加熱，調(diào)節(jié)煙葉含水率和溫度，輔于風(fēng)道蒸汽補償，改善筒內(nèi)溫濕度，進一步適當(dāng)調(diào)整煙葉對水份的吸附性.在煙葉含水率遠低于工藝要求時，可同時啟用蒸汽噴射或水汽噴射增濕，確保煙葉含水率、溫度符合生產(chǎn)工藝要求。
[0006]本控制方法的設(shè)備為煙草行業(yè)的常用設(shè)備:以旋轉(zhuǎn)筒體為主體，配置熱風(fēng)系統(tǒng)，以水分檢測儀、溫度檢測傳感器為在線檢測煙葉含水率、溫度的信息反饋，通過如下方法調(diào)節(jié)蒸汽、水、熱風(fēng)等閥門，來滿足加工工藝要求。
[0007](I)由溫度檢測傳感器、熱風(fēng)散熱器、蒸汽閥等構(gòu)成煙葉溫度閉環(huán)控制。根據(jù)在線工藝設(shè)定的煙葉溫度，在生產(chǎn)期間當(dāng)實測溫度與設(shè)定值出現(xiàn)偏差時，控制系統(tǒng)通過PID調(diào)節(jié)蒸汽閥門來確保煙葉實際溫度符合工藝設(shè)定值。
[0008](2)由在線水分儀、加水流量計、加水閥等構(gòu)成煙葉含水率閉環(huán)控制。根據(jù)在線工藝設(shè)定的煙葉含水率，在生產(chǎn)期間當(dāng)實測煙葉含水率與設(shè)定值出現(xiàn)偏差時，控制系統(tǒng)通過加水量的反饋值實行PID調(diào)節(jié)加水閥門來確保煙葉實際含水率符合工藝設(shè)定值。
[0009]煙葉溫度可控范圍為40-80°C,煙葉含水率最大可調(diào)增5%,最大可調(diào)減3%。
[0010]基于調(diào)增煙葉含水率的控制，由蒸汽與水噴射裝置、加水流量計、熱風(fēng)管路增濕補償裝置等構(gòu)成多階梯的增濕途徑。
[0011]基于調(diào)減煙葉含水率的控制，以干燥熱風(fēng)為介質(zhì)，調(diào)節(jié)熱風(fēng)電機頻率、排潮閥門開度，實現(xiàn)筒內(nèi)熱風(fēng)流通量可調(diào)。
[0012]基于煙葉溫度控制的熱風(fēng)系統(tǒng)由熱風(fēng)風(fēng)機、熱風(fēng)散熱器、溫度檢測傳感器、增濕補償裝置以及風(fēng)管等構(gòu)成，其中用于為散熱器提供熱能的蒸汽管路裝設(shè)可調(diào)節(jié)的減壓閥，增濕補償裝置的蒸汽管路裝設(shè)閥門定位裝置。
[0013]熱風(fēng)風(fēng)量與溫度、排潮量、蒸汽加濕、水汽混合噴射增濕等根據(jù)生產(chǎn)工藝需求可調(diào)。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和效果:
1、本發(fā)明從煙草行業(yè)復(fù)烤、制絲生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀出發(fā)，利用熱風(fēng)對煙葉進行適當(dāng)?shù)母稍铩⒃鰸?，并實現(xiàn)PID調(diào)節(jié)閉環(huán)控制，克服現(xiàn)有技術(shù)的增溫增濕的單一性和可控性差等缺點，并且可免除在生產(chǎn)現(xiàn)場另隔出一個恒溫恒時的封閉空間，減少投資。
[0015]2、本發(fā)明主要具有如下性能:
(1)煙葉溫度可控范圍為40-80°C，控制精度±3°C;
(2)煙葉含水率最大可調(diào)增5%，最大可調(diào)減3%，控制精度±1%。
[0016]3、本發(fā)明對煙葉含水率、溫度的控制具有可調(diào)范圍廣，調(diào)節(jié)快速、反應(yīng)靈敏，對煙草加工工藝變化的適應(yīng)能力較強，在煙草工業(yè)生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】里具有較大的推廣意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明圖1中蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)管路示意圖；
圖3為本發(fā)明圖1中加水系統(tǒng)管路示意圖；
圖4為本發(fā)明煙葉含水率PID循環(huán)控制示意圖；
圖5為本發(fā)明煙葉溫度PID循環(huán)控制示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖1、2、3、4、5對本發(fā)明進行詳細描述:
設(shè)備主要構(gòu)成:旋轉(zhuǎn)筒體及其前后室、熱風(fēng)系統(tǒng)、蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)、加水系統(tǒng)、煙葉含水率、溫度檢測裝置及電氣控制系統(tǒng)(如圖1)。其中熱風(fēng)系統(tǒng)包括蒸汽散熱器、風(fēng)機(變頻或加裝風(fēng)門可調(diào))、蒸汽補償裝置、溫度檢測裝置、排潮風(fēng)機、風(fēng)管等；蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括蒸汽過濾器、減壓閥、蒸汽閥門定位裝置、疏水閥、蒸汽管道等；加水系統(tǒng)包括水過濾器、加水流量計、加水閥門定位裝置、噴嘴及相應(yīng)管路等(如圖2 )。
[0019]上述設(shè)備為煙草行業(yè)的常用設(shè)備。
[0020]一種調(diào)節(jié)煙葉含水率、溫度的控制方法，該控制方法包括如下工藝步驟:
A)、投料生產(chǎn)前，檢查空壓氣、蒸汽、水壓工藝條件，需滿足如下要求:空壓氣≥0.4MPa，蒸汽≥0.6 MPa,水壓≥0.3MPa ;再進入預(yù)熱模式，自動開啟旋轉(zhuǎn)筒體、蒸汽散熱器、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機、排潮風(fēng)機，按預(yù)熱設(shè)定溫度自動調(diào)節(jié)蒸汽閥門，以保證筒內(nèi)均勻加熱，預(yù)熱時間約15-20分鐘即可投料生產(chǎn)；
B)、在煙葉流經(jīng)設(shè)備出口的水分在線檢測儀、溫度監(jiān)測裝置時，將煙葉含水率、溫度反饋至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)自動視如下情況進行處理:
序號1:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏低、溫度偏低；
處理措施:開啟風(fēng)管蒸汽補償，系統(tǒng)以實測煙葉溫度與設(shè)定值作PID閉環(huán)控制循環(huán)，直至溫度符合工藝要求；如煙葉含水率仍然偏低，則自動轉(zhuǎn)入序號2控制；
序號2:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏低、溫度適合；
處理措施:在序號I的措施基礎(chǔ)上，開啟汽水噴射，系統(tǒng)將加水量與煙葉實測含水率反饋作PID閉環(huán)循環(huán)控制，直至煙葉含水率大道工藝要求；如出現(xiàn)煙葉溫度偏高，則自動轉(zhuǎn)入序號3控制；
序號3:煙葉實測與工藝要求相比，含水率適合、溫度偏高；
處理措施:在上述控制措施的基礎(chǔ)上，調(diào)減進入散熱器蒸汽閥位，直至煙葉溫度合適； 序號4:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏高、溫度合適；
處理措施:調(diào)大排潮風(fēng)門、熱風(fēng)風(fēng)機頻率或風(fēng)門，直至煙葉含水率降至工藝要求；
序號5:煙葉實測與工藝要求相比，含水率適合、溫度偏低；
處理措施:適當(dāng)調(diào)增進入散熱器蒸汽閥位；
序號6:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏高、溫度偏高；
處理措施:在序號4措施的基礎(chǔ)上，調(diào)減進入散熱器蒸汽閥位；
C)、生產(chǎn)結(jié)束后，關(guān)閉所有蒸汽閥門，旋轉(zhuǎn)筒體、熱風(fēng)風(fēng)機和排潮風(fēng)機持續(xù)運行，持續(xù)時間約10-15分鐘，確保筒體均勻冷卻不變形。
[0021]實施例1:
一批在線中轉(zhuǎn)煙葉，經(jīng)實測該批煙葉含水率為22.8-23.4%，溫度為29-30°C (與室溫接近)，與工藝要求(含水率20.5 土 0.5%，溫度45 ± 5°C )相比較，煙葉含水率要明顯高于工藝要求指標(biāo)，而煙葉溫度則相差不大，系統(tǒng)采取序號4、6相結(jié)合，即調(diào)大排潮風(fēng)門、熱風(fēng)風(fēng)機頻率或風(fēng)門，在煙葉含水率達到工藝要求時，煙葉溫度略有偏高(約55°C )，再適量調(diào)減進入散熱器蒸汽閥位。經(jīng)約12分鐘，煙葉含水率、溫度達到工藝要求。
[0022]實施例2:
一批在線中轉(zhuǎn)煙葉，經(jīng)實測該批煙葉含水率為18.4-18.8%，溫度為8-10°C (與室溫接近)，與工藝要求(含水率20.5±0.5%，溫度45±5°C)存在較大差距，煙葉含水率低于工藝要求指標(biāo)，而煙葉溫度遠低于要求，系統(tǒng)采取序號1、2相結(jié)合，即在預(yù)熱約20分鐘后，投料后先開啟風(fēng)管蒸汽補償，系統(tǒng)以實測煙葉溫度與設(shè)定值作PID閉環(huán)控制循環(huán)，直至溫度符合工藝要求；同時開啟汽水噴射，系統(tǒng)將加水量與煙葉實測含水率反饋作PID閉環(huán)循環(huán)控制，直至煙葉含水率達到工藝要求。經(jīng)約10分鐘，煙葉含水率、溫度達到工藝要求。
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)節(jié)煙葉含水率、溫度的控制方法，其特征在于:該控制方法包括如下工藝步驟: A)、投料生產(chǎn)前，檢查空壓氣、蒸汽、水壓工藝條件，需滿足如下要求:空壓氣≤0.4MPa，蒸汽≤0.6 MPajKSS 0.3MPa ;再進入預(yù)熱模式，自動開啟旋轉(zhuǎn)筒體、蒸汽散熱器、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機、排潮風(fēng)機，按預(yù)熱設(shè)定溫度自動調(diào)節(jié)蒸汽閥門，以保證筒內(nèi)均勻加熱，預(yù)熱時間約15-20分鐘即可投料生產(chǎn)； B)、在煙葉流經(jīng)設(shè)備出口的水分在線檢測儀、溫度監(jiān)測裝置時，將煙葉含水率、溫度反饋至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)自動視如下情況進行處理: 序號1:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏低、溫度偏低； 處理措施:開啟風(fēng)管蒸汽補償，系統(tǒng)以實測煙葉溫度與設(shè)定值作PID閉環(huán)控制循環(huán)，直至溫度符合工藝要求；如煙葉含水率仍然偏低，則自動轉(zhuǎn)入序號2控制； 序號2:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏低、溫度適合； 處理措施:在序號I的措施基礎(chǔ)上，開啟汽水噴射，系統(tǒng)將加水量與煙葉實測含水率反饋作PID閉環(huán)循環(huán)控制，直至煙葉含水率大道工藝要求；如出現(xiàn)煙葉溫度偏高，則自動轉(zhuǎn)入序號3控制； 序號3:煙葉實測與工藝要求相比，含水率適合、溫度偏高； 處理措施:在上述控制 措施的基礎(chǔ)上，調(diào)減進入散熱器蒸汽閥位，直至煙葉溫度合適； 序號4:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏高、溫度合適； 處理措施:調(diào)大排潮風(fēng)門、熱風(fēng)風(fēng)機頻率或風(fēng)門，直至煙葉含水率降至工藝要求； 序號5:煙葉實測與工藝要求相比，含水率適合、溫度偏低； 處理措施:適當(dāng)調(diào)增進入散熱器蒸汽閥位； 序號6:煙葉實測與工藝要求相比，含水率偏高、溫度偏高； 處理措施:在序號4措施的基礎(chǔ)上，調(diào)減進入散熱器蒸汽閥位； C)、生產(chǎn)結(jié)束后，關(guān)閉所有蒸汽閥門，旋轉(zhuǎn)筒體、熱風(fēng)風(fēng)機和排潮風(fēng)機持續(xù)運行，持續(xù)時間約10-15分鐘，確保筒體均勻冷卻不變形。
【文檔編號】A24B3/04GK104068460SQ201410346350
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】曾海苓, 劉銀初, 劉鵡 申請人:江西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司井岡山卷煙廠