一种基于加热不燃烧卷烟烟丝特性的烘丝机的制作方法

本实用新型属于烟草生产相关领域，更具体的说设计一直基于加热不燃烧卷烟烟丝特性的烘丝机。

背景技术：

本实用新型所涉及的再造烟叶是外围加热不燃烧卷烟的主要原料，它具有如下特点：①有效提高烟叶原料综合利用率；②对发烟剂、丙二醇等烟用油性物料有较好的吸附性，③可以根据不同市场，配制不同口味的烟丝制品；④卷制的加热不燃烧烟支可以较大程度降低焦油等危害物质。同时，随着近年来国家局大力推进低温不燃烧产品的自主创新，再造烟叶产量不断增加，其使用的范围也不断增大。现有的再造烟叶成丝工艺一般是根据工艺需求，将再造烟叶和天然烟叶混合在一起，再经过回潮、加料、切丝、干燥等一系列工序制成烟丝。

在现有烘丝技术下，通过筒壁温度、热风风量、热风风温来控制烟丝水分的工艺，其中筒壁温度为蒸汽压力控制，较低的蒸汽压力过程波动较大且标准大气压下均为100℃以上，在满足烟丝低水分时，其烟丝中所含的发烟剂等油性物质以及各种口味的香料香精在高温下随着蒸发，再由排潮系统排出，对烘丝后的产品质量有极大的影响。

专利cn101828762a公开了一种造纸法再造烟叶成丝工艺及其设备，针对造纸法再造烟叶制造和生产应用工艺所存在的不足提供的一种新的造纸法再造烟叶成丝工艺及其设备。所提及的工艺及其设备能解决造纸法再造烟叶难以单独成丝的问题。专利cn102178337a公开了一种基于造纸法再造烟叶加工特性的单独制丝工艺与设备，针对造纸法再造烟叶来料的广泛性和其加工特性而提供了一种新的再造烟叶制丝工艺与设备，该工艺和设备能对箱装再造烟叶进行单独制丝，能提高再造烟叶的有效利用率，有利于与其他烟丝进行掺配。专利201210126975.x公开了一种基于造纸法再造烟叶单独成丝特性的烘丝机及其烘丝控制方法，针对造纸法单独成丝后，对其进行烘丝工艺的控制，这种低强度的加工方式能使造纸法再造烟叶单独成丝后的物理特性和化学特性得到有效保持，感官特性得到有效提升。

以上专利都提及了再造纸法再造烟叶单独制丝过程中所涉及的干燥工序，但是都存在以下不足：①温度较低时，干燥效率较低，如专利201210126975x的干燥温度为55-65℃；专利cn102178337a只是含糊说明干燥降低含水率，未说明干燥的温度和干燥效率。②温度较高时，虽然干燥效率提高（即烟丝水分含量很容易达到要求），但高的干燥温度将烟丝中所含的发烟剂等油性物质以及各种口味的香料香精在高温下蒸发，对得到加热不燃烧烟丝香气的保持和感官质量的提升带来负面影响。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的一个目的是提供一种基于加热不燃烧烟丝特性的烘丝机，本实用新型的另外一个目的就是提供该烘丝机的控制方法。

为了解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：其包括筒体（7）、工艺热风系统、烘丝水浴加热系统、控制系统。所述筒体（7）为圆筒状，与轴向水平沿出口方向呈2°放置且可以沿轴向旋转，其筒体前端设有进风口，后端设有排风口；筒壁具有夹层，热水直接加注充满夹层，直接对内筒壁进行加热；

所说的烘丝机工艺热风系统，所述筒体前端的进风口连有热风风管（5），所述热风风管（5）上装有热风温度传感器（20）和风速传感器（21），热风风管（5）与排潮管网（8）之间装有转网清洁风管（4），筒体后端的排风口设有排潮管网（8），所述排潮管网（8）连有排潮风管（6），所述排潮风管（6）上装有负压传感器（23）和电气阀门定位器（24）；所述热风风管（5）的另一端通过热风风机（25）与热交换器（27）连接；所述热交换器（27）连有第二蒸汽管（3），所述第二蒸汽管（3）上连有热风蒸汽阀（13）和第二气动薄膜阀（28），第二蒸汽管（3）的末端为疏水阀（15）；所述第二蒸汽管（3）与蒸汽源（1）连接；

所述的烘丝水浴加热系统，所述筒体（7）的筒壁夹层连有输送水管（11）和回流水管（12）；所述输送水管（11）和回流水管（12）与水箱（9）连通连接；所述回流水管（12）上装有回流水温传感器（22），所述输送水管（11）与水箱（9）之间装有水泵（26），水泵（26）末端装有疏气阀（16）；所述水箱（9）通过进水阀（29）连接进水管（10）；所述水箱（9）前端上部连有第一蒸汽管（2），后端下部连有蒸汽回收装置（30），所述第一蒸汽管（2）上装有水浴加热蒸汽阀（14）和第一气动薄膜阀（17）；所述水箱（9）上还装有水箱水温传感器（19）；所述第一蒸汽管（2）与蒸汽源（1）连接；

所述的控制系统包括控制模块、流量计（18）、红外水分仪、负压传感器（23）、水箱水温传感器（19）、排潮电气阀门定位器（24），所述的流量计（18）、负压传感器（23）、回流水温传感器（22）、排潮电气阀门定位器（24）等电路连入控制模块。

优选的，一种基于加热不燃烧烟丝特性的烘丝机控制方法，其步骤包括：

步骤1.预热生产时，开启蒸汽源（1）使蒸汽通过所述第一蒸汽管（2）和第二蒸汽管（3）分别进入水箱（9）和热交换器（27），加热其中的水和与热交换器（27）中低湿空气进行热交换；当所述水箱（9）中的温度和低湿空气的温度达到设定值时，开启热风机（25），使工艺热风进入筒体内部；

步骤2.同时开启水泵（26）使热水进入到所述筒体（7）的筒壁夹层对内筒壁进行加热；并使所述筒体（7）旋转开始对加热不燃烧卷烟烟丝进行烘丝；烘丝开始后，通过所述热风温度传感器（20）和风速传感器（21）控制进入所述筒体（7）低湿空气的温度和速度，通过负压传感器（23）和电气阀门定位器（24）控制排出筒体（7）中的气体通过负压传感器（23）自动控制电气阀门定位器（24）的开度；通过回流水温传感器（22）与水箱水温传感器（19）检测差值超出阈值后自动控制水泵（26）转速；

步骤3.通过烘丝机出口红外水分仪检测值与标准要求值差值自动控制并在可调范围内调整工艺热风风速传感器（21）设定值、水箱水温传感器（19）设定值；烟丝含水量达到要求时可以出料进行下一批烟丝烘丝；当排潮管网（8）被堵塞时，可以通过所述转网清洁风管（4）对所述排潮管网（8）进行反向吹气以清洁所述转网清洁风管（4）。

优选的，所述水泵（26）转速自动控制阈值为回流水温传感器（22）与水箱水温传感器（19）检测差值超出2℃。

优选的，所述低湿空气为空气在3℃以下时相对湿度不大于10%的空气。

优选的，进入筒体（7）中低湿空气的温度设定为50-70℃；筒体（7）内筒壁的温度设定为65-90℃，筒体（7）的转速设定为8-10rmp。

优选的，上述步骤皆为自动控制和自动调节。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的烘丝机的筒体首次使用热水夹层，满足在100℃以下进行低温烘丝的要求。

2、本实用新型的烘丝机使传统滚筒式烘丝机完全适用于加热不燃烧卷烟需添加发烟剂和香精香料后的再造烟叶单独成丝的要求，不需要使用新设备，设备改造成本较低。

3、使用本实用新型的烘丝机对外围加热不燃烧卷烟烟丝进行烘丝，可以实现烟丝出口水分5%-8wt%的控制要求，同时能够较好地保证烟丝所添加的发烟剂香精香料等物质较好的保留，从而提高烟丝的物料特性，更好地保持再造烟叶烟丝的化学特性和物理特性，感官特性得到明显提升；同时可以提高再造烟叶单独成丝的质量和有效利用率。

附图说明

图1烘丝机控制框逻辑图；

图2基于加热不燃烧烟丝特性的烘丝机原理示意图。

其中，1—蒸汽源，2—第一蒸汽管，3—第二蒸汽管，4—排潮转网清洁管，5—热风风管，6—排潮风管，7—筒体，8—排潮转网，9—水箱，10—进水管，11—输送水管，12—回流水管，13—热风蒸汽阀，14—水浴加热蒸汽阀，15—疏水阀，16—疏气阀，17—气动薄膜阀，18—流量计，19—水箱温度传感器，20—热风温度传感器，21—风速传感器，22—回流水温传感器，23—负压传感器，24—电气阀门定位器，25—热风风机，26—水泵，27—热交换器，28—气动薄膜阀，29—进水阀。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进行进一步详细的说明。

本实用新型一种基于加热不燃烧烟丝特性的烘丝机及控制方法即在原有的烘丝系统上增加水浴加热旁路。如图2所示，该烘丝机包括：筒体7、烘丝水浴加热系统、工艺热风系统和控制系统，筒体7为圆筒状，筒壁具有夹层；所述筒体7与轴向水平沿出口方向呈2°放置且可以沿轴向旋转，其筒体前端设有进风口，筒体后端设有排风口。所述筒体前端的进风口连有热风风管5，所述热风风管5上装有热风温度传感器20和风速传感器21；筒体后端的排风口设有排潮管网8，所述排潮管网8连有排潮风管6，所述排潮风管6上装有负压传感器23和电气阀门定位器24；所述热风风管5的另一端通过热风风机25与热交换器27连接；所述热交换器27连有第二蒸汽管3，所述第二蒸汽管3上连有热风蒸汽阀13和第二气动薄膜阀28，第二蒸汽管3的末端为疏水阀15；所述第二蒸汽管3与蒸汽源1连接。所述筒体7的筒壁夹层连有输送水管11和回流水管12；所述输送水管11和回流水管12与水箱9连通连接；所述回流水管12上装有回流水温传感器22，所述输送水管11与水箱9之间装有水泵26，水泵26末端装有疏气阀16；所述水箱9前端上部连有第一蒸汽管2，后端下部连有蒸汽回收装置30，所述第一蒸汽管2上装有水浴加热蒸汽阀14和第一气动薄膜阀17；所述水箱9上还装有水箱水温传感器19；所述第一蒸汽管2与蒸汽源1连接。所述水箱9通过进水阀29连接进水管10。所述热风风管5与排潮管网8之间装有转网清洁风管4。

使用上述烘丝机的控制方法，步骤包括：

预热生产时：开启蒸汽源（1）使蒸汽通过所述第一蒸汽管（2）和第二蒸汽管（3）分别进入水箱（9）和热交换器（27），加热其中的水和与热交换器（27）中低湿空气进行热交换；当所述水箱（9）中的温度和低湿空气的温度达到设定值时，开启热风机（25），使工艺热风进入筒体内部；同时开启水泵（26）使热水进入到所述筒体（7）的筒壁夹层对内筒壁进行加热；并使所述筒体（7）旋转开始并等待物料进入筒体；进入筒体7中低湿空气的温度设定为60℃；筒体7内筒壁的温度设定为70℃，筒体7的转速设定为10rmp。

烘丝生产时：通过所述热风温度传感器（20）和风速传感器（21）控制进入所述筒体（7）低湿空气的温度和速度，通过负压传感器（23）和电气阀门定位器（24）控制排出筒体（7）中的气体通过负压传感器（23）自动控制电气阀门定位器（24）的开度；通过回流水温传感器（22）与水箱水温传感器（19）检测差值超出阈值后自动控制水泵（26）转速；通过烘丝机出口红外水分仪检测值与标准要求值差值自动控制并在可调范围内按优先次序调整工艺热风风速传感器（21）设定值、水箱水温传感器（19）设定值；当检测烟丝含水量达到7wt%时可以稳定各参数并出料。

经分析，得到烟丝的中所添加的发烟剂和香精香料基本没有损失，口味完全满足单独外围加热不燃烧卷烟烟丝的要求；得到烟丝也可以用于添加到普通卷烟中使用。另外本实用新型的烘丝效率明显提高。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本案的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本案进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本案的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本案技术方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。