烘丝机及烘丝方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及烟草加工领域，特别涉及一种烘丝机及烘丝方法。
【背景技术】
[0002]烘丝是卷烟制丝环节最为重要的工序之一，其主要作用有:把烟丝干燥到适合卷制成烟支所需的含水率;使烟丝进一步松散和变形卷曲，提高填充能力;烘烤过程将部分青杂味物质挥发排出，使烟丝香气显露出来，提高烟丝品质;使烟丝中不同的配方成分混合更加均匀。可见，烘丝工序直接影响烟丝的整丝率与填充值等物理质量和香气量、杂气量与刺激性等感官质量，以及产品质量的稳定性。
[0003]如图1所示，现有技术中的烘丝机包括滚筒I’、蒸汽系统、机架5’、前室6’和后室7’。其中，如图2所示，滚筒I’包括筒壁11’和抄板12’。蒸汽系统包括供汽系统(图中未示出)、蒸汽管网2’和旋转接头4’。筒壁11’和抄板12’的内部均匀设置有蒸汽管网2’。
[0004]滚筒I’安装于机架5 ’上且其进料端高，出料端低。烟丝从前室6 ’进入滚筒I ’，滚筒I ’在传动装置的作用下持续转动。工作时，蒸汽在蒸汽管网2 ’内流动，完成对筒壁11 ’和抄板12’的加热。烟丝在筒壁11’和抄板12’的共同作用下上下翻滚并螺旋式行进，从后室7’的出料口进入下一道工序。烟丝在滚筒I’内行进的过程中由筒壁11’和抄板12’共同提供热能，实现烟丝的干燥处理。
[0005]如图1所示，蒸汽管网包括多个蒸汽支管21’。蒸汽支管包括第一管段211’、第二管段212’和第三管段213’。蒸汽从蒸汽进入口 41’进入旋转接头4’，再通过一进汽环管(图中未示出)分配到各蒸汽入口 214’。而后依次到达各蒸汽支管的第一管段211’、第二管段212’和第三管段213’，从第三管段213’出来的蒸汽及冷凝水从蒸汽出口 215’通过出汽环管到达旋转接头4 ’的蒸汽排放口 42 ’排出。
[0006]现有技术中的烘丝机至少存在以下问题:
[0007]1.由于第一管段211’的蒸汽温度高，到了第二管段212’蒸汽温度逐渐降低，到了第三管段213’蒸汽基本转化为冷凝水，因此筒壁11’和抄板12’上各个区段的温度是不均匀的，烘丝机的温度稳定性差，烟丝在加热过程中受热不均匀，导致烘后烟丝的含水率均匀性差。
[0008]2.现有技术中的烘丝机利用蒸汽作为加热的介质，是通过调节蒸汽进入口41’的压力来实现温度的调节的，但其压力是时时波动的，无法稳定控制。并且当蒸汽进入到蒸汽网管内后，其温度是低于其在蒸汽入口时的温度的，所以实际用来加热烟丝的筒壁11’和抄板12 ’的温度是很难控制的。因此现有技术中的烘丝机存在温度控制精度差的问题。
[0009]3.蒸汽在0.IMpa时温度为120 °C，0.3Mpa时温度为143°C，当入口压力低于0.1Mpa时，蒸汽在管网内流动速度较慢，可能在第一管段211 ’时就产生冷凝水，热传导率低，影响烘丝机的烘丝能力和烘后烟丝的质量;当入口压力高于0.3Mpa时，蒸汽系统的故障率高，尤其是旋转结构4’，设备维修工作量大。因此，现有技术中的烘丝机对烟丝进行低于120°C和高于143°C的温度范围的处理难度较大。
[0010]4.旋转接头4 ’的石棉盘根密封极易磨损，当旋转接头4 ’的密封性变差后，导致进入蒸汽入口 214’的蒸汽通过密封间隙进入压力略低的冷凝水回收管，致使回水管路内压力升高，易导致冷凝水无法排出，降低烘丝机对烟丝的干燥处理能力。因此，现有技术中的烘丝机存在旋转接头故障率高的问题。
[0011 ] 5.在烘丝工序刚开始或者要结束时，烟丝的流量较小，而现有技术中的烘丝机利用蒸汽作为加热介质，温度控制精度差，易造成当烟丝流量小时烟丝含水率不合格，导致烟丝浪费。
[0012]6.设备运行过程中，蒸汽和冷凝水从蒸汽排放口 42 ’持续不断地排放到烘丝机外，造成能源浪费。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于提供一种烘丝机及烘丝方法，以解决现有技术中的烘丝机存在的温度稳定性差的问题。
[0014]本发明的第一方面提供一种烘丝机，用于对烟丝进行干燥处理，烘丝机包括滚筒和电加热系统，电加热系统包括电加热结构，电加热结构通过滚筒对滚筒内容纳的烟丝进行加热。
[0015]进一步地，电加热系统还包括温度控制装置，温度控制装置包括温度控制器，电加热结构与温度控制器耦合，温度控制器通过控制电加热结构的发热量控制滚筒的温度。
[0016]进一步地，温度控制装置还包括检测滚筒的温度值的温度传感器，温度传感器与温度控制器耦合，温度控制器接收温度传感器的检测值并根据检测值对滚筒的温度进行反馈控制。
[0017]进一步地，烘丝机还包括用于使滚筒保温的保温结构。
[0018]进一步地，滚筒包括筒壁，电加热结构包括筒壁电加热结构，筒壁电加热结构通过筒壁对烟丝进行加热。
[0019]进一步地，筒壁电加热结构包括设于筒壁的外侧面上的筒壁电热板。
[0020]进一步地，在滚筒的轴向上，筒壁包括前段筒壁、中段筒壁和后段筒壁，筒壁电加热结构包括设置于前段筒壁处的前段筒壁电加热结构、设置于中段筒壁处的中段筒壁电加热结构和设置于后段筒壁处的后段筒壁电加热结构，且前段筒壁电加热结构、中段筒壁电加热结构和后段筒壁电加热结构的发热量能够分别独立控制。
[0021]进一步地，电加热系统还包括温度控制装置，温度控制装置包括温度控制器和检测滚筒的温度值的温度传感器，电加热结构和温度传感器分别与温度控制器耦合，温度控制器接收温度传感器检测的温度值并根据温度值对电加热结构的发热量进行反馈控制，其中，温度传感器包括检测前段筒壁的温度的前段筒壁温度传感器、检测中段筒壁的温度的中段筒壁温度传感器和检测后段筒壁的温度的后段筒壁温度传感器，温度控制器根据前段筒壁温度传感器的检测值对前段筒壁电加热结构的发热量进行反馈控制、根据中段筒壁温度传感器的检测值对中段筒壁电加热结构的发热量进行反馈控制、根据后段筒壁温度传感器的检测值对后段筒壁电加热结构的发热量进行反馈控制。
[0022]进一步地，滚筒的筒壁的内侧面上设有抄板，电加热结构包括抄板电加热结构，抄板电加热结构通过抄板对烟丝进行加热。
[0023]进一步地，抄板具有中空腔体，抄板电加热结构设置于中空腔体内。
[0024]进一步地，抄板电加热结构包括抄板电热板，抄板电热板与抄板的中空腔体的腔壁之间为过渡配合。
[0025]进一步地，抄板在滚筒的轴向上包括前段抄板、中段抄板和后段抄板，抄板电加热结构包括设置于前段抄板处的前段抄板电加热结构、设置于中段抄板处的中段抄板电加热结构和设置于后段抄板处的后段抄板电加热结构，且前段抄板电加热结构、中段抄板电加热结构和后段抄板电加热结构的发热量能够分别独立控制。
[0026]进一步地，电加热系统还包括温度控制装置，温度控制装置包括温度控制器和检测滚筒的温度值的温度传感器，电加热结构和温度传感器分别与温度控制器耦合，温度控制器接收温度传感器检测的温度值并根据温度值对电加热结构的发热量进行反馈控制，其中，温度传感器包括检测前段抄板的温度的前段抄板温度传感器、检测中段抄板的温度的中段抄板温度传感器和检测后段抄板的温度的后段抄板温度传感器，温度控制器根据前段抄板温度传感器的检测值对前段抄板电加热结构的发热量进行反馈控制、根据中段抄板温度传感器的检测值对中段抄板电加热结构的发热量进行反馈控制、根据后段抄板温度传感器的检测值对后段抄板电加热结构的发热量进行反馈控制。
[0027]进一步地，滚筒能够绕滚筒的中心轴线旋转，电加热系统还包括电滑环，电滑环设于滚筒的端部并位于滚筒的中心轴线上，电滑环与电加热结构电连接用于为电加热结构供电。
[0028]进一步地，烘丝机还包括热风系统，热风系统提供热风以将烟丝挥发的潮气带出滚筒。
[0029]本发明的第二方面提供一种基于本发明的第一方面提供的烘丝机的烘丝方法，包括运用电加热系统对滚筒内容纳的烟丝进行加热的烟丝加热过程。
[0030]进一步地，在所述滚筒的轴向上，所述滚筒的筒壁包括前段筒壁、中段筒壁和后段筒壁，所述滚筒的抄板包括前段抄板、中段抄板和后段抄板，烟丝加热过程包括在烟丝以稳定流量进入滚筒时对烟丝进行加热的稳态加热阶段，稳态加热阶段包括:
[0031]控制滚筒的前段筒壁的温度位于预设前段筒壁稳态温度范围内、控制滚筒的中段筒壁的温度位于预设中段筒壁稳态温度范围内以及控制滚筒的后段筒壁的温度位于预设后段筒壁稳态温度范围内；
[0032]控制滚筒的前段抄板的温度位于预设前段抄板稳态温度范围内，控制滚筒的中段抄板的温度位于预设中段抄板稳态温度范围内以及控制滚筒的后段抄板的温度位于预设后段抄板稳态温度范围内。