一種調節煙葉含水率、溫度的控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種調節煙葉含水率、溫度的控制方法，屬于煙草加工行業煙草復烤、制絲的生產技術。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。該控制方法包括如下工藝步驟：A）投料生產前，檢查空壓氣、蒸汽、水壓工藝條件，B）在煙葉流經設備出口的水分在線檢測儀、溫度監測裝置時，將煙葉含水率、溫度反饋至控制系統，控制系統進行處理：本發明從煙草行業復烤、制絲生產技術現狀出發，利用熱風對煙葉進行適當的干燥、增濕，并實現PID調節閉環控制。
【專利說明】一種調節煙葉含水率、溫度的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種調節煙葉含水率、溫度的控制方法，屬于煙草加工行業煙草復烤、制絲的生產技術。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。
【背景技術】
[0002]在煙草復烤、制絲生產中，對煙葉的含水率、溫度的控制要求較高，而其生產環境因空間大，尤其在生產過程中使用、排放大量蒸汽和水，造成室內環境的不可控。對一些需加工在該環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，或將前工序的煙葉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，加之因增溫增濕環節僅采取開環控制，還存在煙葉含水率、溫度的可控性差，難以滿足實際生產工藝需求；后者卻因增加煙葉儲存、環境溫濕度控制等相關設備設施，還要在生產現場另外隔離一個封閉空間，對現場物流帶來不便，于此，造成投資較大。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是為了克服現有技術的缺點，進一步提高煙葉加工工藝的穩定性。
[0004]本發明通過下述技術方案予以實現:
一種調節煙葉含水率、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 ;再進入預熱模式，自動開啟旋轉筒體、蒸汽散熱器、熱風循環風機、排潮風機，按預熱設定溫度自動調節蒸汽閥門，以保證筒內均勻加熱，預熱時間約15-20分鐘即可投料生產；
B)、在煙葉流經設備出口的水分在線檢測儀、溫度監測裝置時，將煙葉含水率、溫度反饋至控制系統，控制系統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:開啟風管蒸汽補償，系統以實測煙葉溫度與設定值作PID閉環控制循環，直至溫度符合工藝要求；如煙葉含水率仍然偏低，則自動轉入序號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的措施基礎上，開啟汽水噴射，系統將加水量與煙葉實測含水率反饋作PID閉環循環控制，直至煙葉含水率大道工藝要求；如出現煙葉溫度偏高，則自動轉入序號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上，調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:調大排潮風門、熱風風機頻率或風門，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:適當調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措施的基礎上，調減進入散熱器蒸汽閥位；
C)、生產結束后，關閉所有蒸汽閥門，旋轉筒體、熱風風機和排潮風機持續運行，持續時間約10-15分鐘，確保筒體均勻冷卻不變形。
[0005]利用散熱器對筒內循環風加熱，調節煙葉含水率和溫度，輔于風道蒸汽補償，改善筒內溫濕度，進一步適當調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、溫度符合生產工藝要求。
[0006]本控制方法的設備為煙草行業的常用設備:以旋轉筒體為主體，配置熱風系統，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，通過如下方法調節蒸汽、水、熱風等閥門，來滿足加工工藝要求。
[0007](I)由溫度檢測傳感器、熱風散熱器、蒸汽閥等構成煙葉溫度閉環控制。根據在線工藝設定的煙葉溫度，在生產期間當實測溫度與設定值出現偏差時，控制系統通過PID調節蒸汽閥門來確保煙葉實際溫度符合工藝設定值。
[0008](2)由在線水分儀、加水流量計、加水閥等構成煙葉含水率閉環控制。根據在線工藝設定的煙葉含水率，在生產期間當實測煙葉含水率與設定值出現偏差時，控制系統通過加水量的反饋值實行PID調節加水閥門來確保煙葉實際含水率符合工藝設定值。
[0009]煙葉溫度可控范圍為40-80°C,煙葉含水率最大可調增5%,最大可調減3%。
[0010]基于調增煙葉含水率的控制，由蒸汽與水噴射裝置、加水流量計、熱風管路增濕補償裝置等構成多階梯的增濕途徑。
[0011]基于調減煙葉含水率的控制，以干燥熱風為介質，調節熱風電機頻率、排潮閥門開度，實現筒內熱風流通量可調。
[0012]基于煙葉溫度控制的熱風系統由熱風風機、熱風散熱器、溫度檢測傳感器、增濕補償裝置以及風管等構成，其中用于為散熱器提供熱能的蒸汽管路裝設可調節的減壓閥，增濕補償裝置的蒸汽管路裝設閥門定位裝置。
[0013]熱風風量與溫度、排潮量、蒸汽加濕、水汽混合噴射增濕等根據生產工藝需求可調。
[0014]本發明與現有技術相比具有如下優點和效果:
1、本發明從煙草行業復烤、制絲生產技術現狀出發，利用熱風對煙葉進行適當的干燥、增濕，并實現PID調節閉環控制，克服現有技術的增溫增濕的單一性和可控性差等缺點，并且可免除在生產現場另隔出一個恒溫恒時的封閉空間，減少投資。
[0015]2、本發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增5%，最大可調減3%，控制精度±1%。
[0016]3、本發明對煙葉含水率、溫度的控制具有可調范圍廣，調節快速、反應靈敏，對煙草加工工藝變化的適應能力較強，在煙草工業生產【技術領域】里具有較大的推廣意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明設備的整體結構示意圖；
圖2為本發明圖1中蒸汽調節系統管路示意圖；
圖3為本發明圖1中加水系統管路示意圖；
圖4為本發明煙葉含水率PID循環控制示意圖；
圖5為本發明煙葉溫度PID循環控制示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖1、2、3、4、5對本發明進行詳細描述:
設備主要構成:旋轉筒體及其前后室、熱風系統、蒸汽調節系統、加水系統、煙葉含水率、溫度檢測裝置及電氣控制系統(如圖1)。其中熱風系統包括蒸汽散熱器、風機(變頻或加裝風門可調)、蒸汽補償裝置、溫度檢測裝置、排潮風機、風管等；蒸汽調節系統包括蒸汽過濾器、減壓閥、蒸汽閥門定位裝置、疏水閥、蒸汽管道等；加水系統包括水過濾器、加水流量計、加水閥門定位裝置、噴嘴及相應管路等(如圖2 )。
[0019]上述設備為煙草行業的常用設備。
[0020]一種調節煙葉含水率、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 ;再進入預熱模式，自動開啟旋轉筒體、蒸汽散熱器、熱風循環風機、排潮風機，按預熱設定溫度自動調節蒸汽閥門，以保證筒內均勻加熱，預熱時間約15-20分鐘即可投料生產；
B)、在煙葉流經設備出口的水分在線檢測儀、溫度監測裝置時，將煙葉含水率、溫度反饋至控制系統，控制系統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:開啟風管蒸汽補償，系統以實測煙葉溫度與設定值作PID閉環控制循環，直至溫度符合工藝要求；如煙葉含水率仍然偏低，則自動轉入序號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的措施基礎上，開啟汽水噴射，系統將加水量與煙葉實測含水率反饋作PID閉環循環控制，直至煙葉含水率大道工藝要求；如出現煙葉溫度偏高，則自動轉入序號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上，調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:調大排潮風門、熱風風機頻率或風門，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:適當調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措施的基礎上，調減進入散熱器蒸汽閥位；
C)、生產結束后，關閉所有蒸汽閥門，旋轉筒體、熱風風機和排潮風機持續運行，持續時間約10-15分鐘，確保筒體均勻冷卻不變形。
[0021]實施例1:
一批在線中轉煙葉，經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，而煙葉溫度則相差不大，系統采取序號4、6相結合，即調大排潮風門、熱風風機頻率或風門，在煙葉含水率達到工藝要求時，煙葉溫度略有偏高(約55°C )，再適量調減進入散熱器蒸汽閥位。經約12分鐘，煙葉含水率、溫度達到工藝要求。
[0022]實施例2:
一批在線中轉煙葉，經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，而煙葉溫度遠低于要求，系統采取序號1、2相結合，即在預熱約20分鐘后，投料后先開啟風管蒸汽補償，系統以實測煙葉溫度與設定值作PID閉環控制循環，直至溫度符合工藝要求；同時開啟汽水噴射，系統將加水量與煙葉實測含水率反饋作PID閉環循環控制，直至煙葉含水率達到工藝要求。經約10分鐘，煙葉含水率、溫度達到工藝要求。
【權利要求】
1.一種調節煙葉含水率、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 ;再進入預熱模式，自動開啟旋轉筒體、蒸汽散熱器、熱風循環風機、排潮風機，按預熱設定溫度自動調節蒸汽閥門，以保證筒內均勻加熱，預熱時間約15-20分鐘即可投料生產； B)、在煙葉流經設備出口的水分在線檢測儀、溫度監測裝置時，將煙葉含水率、溫度反饋至控制系統，控制系統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:開啟風管蒸汽補償，系統以實測煙葉溫度與設定值作PID閉環控制循環，直至溫度符合工藝要求；如煙葉含水率仍然偏低，則自動轉入序號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的措施基礎上，開啟汽水噴射，系統將加水量與煙葉實測含水率反饋作PID閉環循環控制，直至煙葉含水率大道工藝要求；如出現煙葉溫度偏高，則自動轉入序號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 措施的基礎上，調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:調大排潮風門、熱風風機頻率或風門，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:適當調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措施的基礎上，調減進入散熱器蒸汽閥位； C)、生產結束后，關閉所有蒸汽閥門，旋轉筒體、熱風風機和排潮風機持續運行，持續時間約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 優先權日:2014年7月21日
【發明者】曾海苓, 劉銀初, 劉鵡 申請人:江西中煙工業有限責任公司井岡山卷煙廠