專利名稱：高水分煙草物料干燥方法及干燥塔的制作方法
技術領域：
本發明涉及煙草制絲生產線上的煙絲干燥方法和設備，尤其涉及ー種利用潮濕熱風干燥高水分煙草物料的干燥方法和干燥塔。
背景技術：
煙草物料干燥是煙草制絲生產エ藝過程中的重要エ序。煙草物料干燥的エ序目標是去除煙草物料中的部分水份以達到規定的水分要求和精度，同時提高煙草物料的填充值，減少煙草物料的刺激性和木質氣等雜氣，改善煙草物料的吸味。干燥過程一般采用熱傳導和熱對流形式對潮濕的煙草物料進行加熱，使潮濕煙草物料中的水分蒸發并排出。目前，國內外煙草加工企業干燥煙草物料普遍使用的烘煙草物料機，主要有流化床式烘絲機、滾筒烘絲機和氣流烘絲機等。經過幾十年的發展完善，各類烘絲機無論從結構、性能和可靠性方面都已達到較高的水平，能基本滿足烘煙草物料エ藝的需求。但是上述的各種烘煙草物料干燥設備都是用于常規的水分(一般在40%以下)干燥エ藝需求而設計的，而用傳統的設備加工高水分的煙草物料(45%以上)，其干燥溫度和加工強度是很高很大的，嚴重破壞煙草物料的品質，所以必須要針對特殊水分的煙草物料設計專用的烘干設備，首先要有高效的干燥效率并減少煙草物料造碎；第二，要有一定的合理干燥溫度(160 — 220)°C;第三，設備占地要少、節能。從目前的幾種烘煙草物料機性能比較來看，滾筒烘絲的煙草物料造碎較高，烘干能力較低，能耗也較高，流化床式烘絲機烘干能力也偏低，且干燥后煙草物料水分均勻性較差，所以，以上兩種形式的設備都不適合用來用于干燥高水分煙草物料。而氣流干燥具有的特點和優點是比較適合高水分煙草物料干燥的，其特點是氣固兩相間傳熱傳質表面積大， 干燥效率高，由于煙草物料在氣流中處于高度分散狀態，使兩相間的接觸面積大大増加，在較高的氣流速度(20 — 40m/s)作用下，氣固兩相的相対速度較高，體積傳熱系數大，熱效率高烘干能力較強，水分控制也比較均勻，節能效果顯著。所以，氣流干燥是比較適合用于高水分煙草物料干燥。氣流干燥設備的核心就是干燥器，目前在煙草加工中常使用的氣流的干燥器有許多種，主要有直管式、管塔式和倒錐管式氣流干燥器等，分別如圖2、圖3及圖4所示。如圖 3所示的管塔式氣流干燥器，使用的干燥溫度比較適合，使用效果良好，可較好滿足生產エ 藝的需求。而對于烘干相同水分的煙草物料，直管式和倒錐管式氣流干燥器在使用中干燥溫度相對與管塔式干燥器一般偏高10到30°C，對于煙草物料的品質有所影響。例如CN2613153Y公開了ー種與生產能力彡8000kg/h以上制絲生產線配套的新型梗絲膨化干燥機，其采用的干燥裝置由變徑管、干燥塔、變徑出料管和氣料分離器構成，內設有ニ組分離器的出料罩接變徑管，且變徑管的進端和擴張端分別接混風箱和干燥塔內的擴張料管，干燥塔下部的出料ロ通過擴張的變徑料管與氣料分離器相連通，且氣料分離器的下部裝有氣鎖；氣料分離器頂部通過回風管和風機與加熱裝置相連。該設備干燥效率高， 但其外設的變徑料管使設備占地大，結構不夠緊湊，且未解決常見的造碎問題。CN201034408Y公開了ー種新型氣流式梗絲干燥塔，包括進料氣鎖，通過文氏管連接水平進料管接于干燥塔；該干燥塔與落料器連接，其中在所述的進料氣鎖與文氏管之間設置ー個膨脹腔；所述的水平進料管連接ー個獨立的干燥塔。為此，不需要単獨配置加熱加濕設備，但干燥過程中的造碎問題并未得到根本解決，且無法進行水分大45%的高水分煙草物料的有效干燥。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供ー種熱利用率高且可有效實現高水分煙草物料干燥的煙草物料干燥方法。本發明所述高水分煙草物料干燥方法，包括煙草物料由進料裝置送入文氏管，并由干燥氣流在通過文氏管時所產生的負壓吸入干燥管中進行氣流干燥；所述煙草物料先進入內干燥管中，在內干燥管的高度方向上，煙草物料被干燥氣流輸送的速度由快變慢，在煙草物料到達內干燥管頂端并被拋灑到外干燥筒內時，煙草物料被干燥氣流輸送的速度則由慢變快。為減少煙草物料造碎，所述煙草物料由文氏管垂直于地面被吸入內干燥管中。作為優選方案，在內干燥管的高度方向上輸送所述煙草物料的干燥氣流速度由 24-28m/s逐漸降低至18_22m/s ;在外干燥筒內干燥氣流速度則由2_3m/s升至4_6m/s。在此設計下，可采用溫度僅在160— 220°C之間的干燥氣流完成水分大于45%的煙草物料的干燥，而干燥塔整體高度不超過20米。本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種實現上述的高水分煙草物料干燥方法的煙草物料干燥塔，包括進料汽鎖、吸料文氏管和兩個同軸心設置的內、外干燥筒，內干燥筒的底部一側與干燥氣流管道相連接，內干燥筒的項部為通暢開ロ，該開ロ端部與外干燥筒的封閉頂端設置有間距；所述內干燥筒分為近似均等的上下兩段，下段直徑小于上段直徑；相對應的外干燥筒也分為近似均等的上下兩段，下段直徑小于上段直徑，所形成的內干燥筒和外干燥筒之間的橫向截面積，上段大于下段。同時，為減少煙草物料造碎，保證煙草物料物料在此處的平滑運動，所述干燥塔的內干燥筒和外干燥筒在其上下兩段變徑之間均設有ー個平緩的連接段。所述外干燥筒內頂端可設有圓錐型導流板，內干燥筒頂端的通暢開ロ與該圓錐型導流板相距約80—100厘米。當煙草物料從內干燥筒頂端在干燥氣流的作用下拋出時，可通過圓錐型導流板拋灑到外筒與內筒的兩段空間區域，煙草物料可以得到充分干燥，并可盡可能地減少煙草物料造碎。此外，將所述吸料文氏管垂直于地面設立，其鋭角噴孔直接與內干燥筒底端連通， 省略現有氣流干燥塔中常用的連接文氏管與干燥筒的九十度彎管，可減少了煙草物料的撞擊造碎，同時使干燥氣流更易得到調控。此外，可根據所處理煙草物料物料的具體エ藝要求來確定所述內、外干燥筒的高度，通常為10米至18米。同時，在所述干燥塔的內干燥筒和外干燥筒之間，在高度方向上分層設置連接桿，可穩固內干燥筒的固定。本發明采用干燥塔內外筒對應變徑設計，內干燥管在高度方向，上下兩近似均等的兩段直徑為上大下小，相對應于外干燥筒的直徑也設置為上大下小，這樣使氣流和煙草物料在通過不同區域時的速度發生變化，干燥風速在內干燥筒中是由快變慢，在煙草物料到達頂端拋灑到外干燥筒時則由慢變快，被干燥的煙草物料在變徑干燥區域干燥的熱交換時間更長、干燥更充分，從而達到滿足高水分煙草物料干燥的需求。本發明可有效降低干燥氣流的溫度，所需干燥氣流溫度僅在160—220 V之間，具有節能、干燥溫度低、干燥效率高、 煙草物料造碎小等特點，可以充分滿足高水分煙草物料的處理強度和干燥均勻性等エ藝要求。
圖I為本發明結構示意圖2、3及4為現有煙草物料干燥塔結構示意圖5為本發明干燥氣流流向示意圖。圖中1、支架；2、保溫層；3、干燥熱風進風管；4、進料振動輸送機；5、進料氣鎖；6、進料管；7、文氏管；8、下段內筒；9、過渡內筒；10、上段內筒；11、圓錐型導流板；12、上段外筒；13、過渡外筒；14、下段外筒；15、氣料出口；16、連接桿；17、 環形噴水裝置。
具體實施例方式
如圖I所示，本發明所述新型煙草物料干燥塔，包括支架1，它是干燥塔的支承，整個干燥筒均有保溫層2，在干燥塔的底部是干燥熱風進風管3，進風管與文氏管7連接，在支架 I的上部安裝有進料氣鎖5，在其入口前安裝一臺振動輸送機4，氣鎖5出口與進料管6相連，文氏管7的喉管部與進料管6連接，文氏管7與下段內筒8、過渡內筒9和上段內筒10 連接成一整體，上段內筒10出口正對著設置在外筒塔頂的圓錐型導流板11，上段外筒12與過渡外筒13和下段外筒14連接一體，在下段外筒14的底部是氣料出口 15。氣料出口 15 可與任意氣料分離裝置連接。為了保持內與外筒之間的距離和內筒的穩定性，在內筒與外筒之間，在高度方向上分層設置連接桿16。而在圓錐型導流板11的圓錐端還設置了ー環形噴水裝置17。如圖I所示，下段內筒8的直徑小于上段內筒10，同吋，下段外筒14的直徑也小于上段外筒12的直徑，且下段內筒8與下段外筒14之間形成的橫截面，小于上段內筒10與上段外筒12之間形成的橫截面。本發明的工作原理及過程如下同其它氣流干燥設備一祥，首先設備經過幾十分鐘的預熱，當設備系統到達投料條件后，如圖I及圖5所示，待干燥的高水分的煙草物料(下稱煙草物料)通過流量控制單元由振動輸送機4從Q處輸送到氣鎖5，煙草物料從氣鎖5進入進料管6的瞬間，從T處輸入的高速干燥氣流(160 — 2200C )在通過文氏管7時產生的負壓就將其吸入文氏管同時進入下段內筒8內，并迅速通過過渡內筒9和上段內筒10，在此過程中，煙草物料的運動速度相對由快到慢，如圖5所示，在A處的干燥氣流速度約為24-28m/ s，到B處時降至約18-22m/s，這使煙草物料與干燥氣流熱交換的時間相對較長，在到達頂端的圓錐型導流板11時，速度的降低也有利于降低煙草物料與筒壁的撞擊強度，從而降低煙草物料的造碎。煙草物料通過圓錐型導流板11的導向拋灑到上段外筒12、過渡外筒13 和下段外筒14與其對應的內筒干燥區域內，這時的煙草物料運動速度相對由慢到快，如圖 3所示，在C處的干燥氣流速度約為2-3/s，到D處時升至4-6m/s，煙草物料再次充分熱交換后，快速到達出ロ 15，從E處排出，通過氣料分離器完成料氣分離。在氣流干燥過程中，在內筒與外筒之間在高度方向分層設置的連接桿16起到了穩固內筒的作用。當完成生產任務后，使用圓錐型導流板11上的環形噴水裝置17噴射清潔水清潔內筒，同時，該環形噴水裝置17還起到消防的作用。另外，設備具有良好的保溫層 2，可以減少熱量的損失，降低能源消耗。
權利要求
1.ー種高水分煙草物料干燥方法，包括煙草物料由進料裝置送入文氏管，并由干燥氣流在通過文氏管時所產生的負壓吸入干燥管中進行氣流干燥；其特征在于所述煙草物料先進入內干燥管中，在內干燥管的高度方向上，煙草物料被干燥氣流輸送的速度由快變慢， 在煙草物料到達內干燥管頂端并被拋灑到外干燥筒內時，煙草物料被干燥氣流輸送的速度則由慢變快。
2.根據權利要求I所述的高水分煙草物料干燥方法，其特征在于所述煙草物料由文氏管垂直于地面被吸入內干燥管中。
3.根據權利要求I所述的高水分煙草物料干燥方法，其特征在于在內干燥管的高度方向上輸送所述煙草物料的干燥氣流速度由24-28m/s逐漸降低至18_22m/S ;在外干燥筒內干燥氣流速度由2-3m/s升至4-6m/s。
4.一種實現如權利要求1、2或3所述的高水分煙草物料干燥方法的煙草物料干燥塔， 包括進料汽鎖、吸料文氏管和兩個同軸心設置的內、外干燥筒，內干燥筒的底部一側與干燥氣流管道相連接，內干燥筒的項部為通暢開ロ，該開ロ端部與外干燥筒的封閉頂端設置有間距；其特征在于所述內干燥筒分為近似均等的上下兩段，下段直徑小于上段直徑；相對應的外干燥筒也分為近似均等的上下兩段，下段直徑小于上段直徑，所形成的內干燥筒和外干燥筒之間的橫向截面積，上段大于下段。
5.根據權利要求4所述煙草物料干燥塔，其特征在于所述干燥塔的內干燥筒和外干燥筒在其上下兩段變徑之間均設有ー個平緩的連接段。
6.根據權利要求4所述煙草物料干燥塔，其特征在于外干燥筒內頂端設有圓錐型導流板，內干燥筒頂端的通暢開ロ與該圓錐型導流板相距約80—100厘米。
7.根據權利要求4所述煙草物料干燥塔，其特征在于所述吸料文氏管垂直于地面設立，其鋭角噴孔直接與內干燥筒底端連通。
8.根據權利要求4所述煙草物料干燥塔，其特征在于在所述干燥塔的內干燥筒和外干燥筒之間，在高度方向上分層設置連接桿。
全文摘要
本發明提供一種可實現高水分煙草物料干燥、熱利用率高的煙草物料干燥方法和干燥塔，所述干燥塔包括進料汽鎖、垂直地面的吸料文氏管，以及兩個同軸的內、外干燥筒；干燥氣流在經過文氏管時產生的負壓將煙草物料吸入內干燥管中，內干燥管在高度方向的上下兩近似均等的兩段直徑為上大下小，相對應的外干燥筒的直徑也是上大下小，這樣干燥風速在內干燥筒是由慢變快，在煙草物料到達頂端拋灑到外干燥筒時則由快變慢，使被干燥的煙草物料在變徑干燥區域干燥的熱交換時間更長、干燥更充分，以達到滿足高水分煙草物料干燥的需求。本發明具有節能、干燥溫度低、干燥效率高、煙草物料造碎小等特點，可以滿足高水分煙草物料的處理強度和干燥均勻性等工藝要求。
文檔編號A24B3/04GK102599622SQ20121012353
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者丁秋實, 何海龍, 朱志偉, 楊亞明, 王永金, 董安喜, 蔣文英, 陳菊香, 馬鐵兵, 高建華 申請人:江蘇智思機械集團有限公司