[發(fā)明專利]煙草復(fù)合傳熱式小型滾筒干燥裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910064373.4
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101491368A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李斌;房倚天;劉澤;夏立森;申玉軍;魯端峰;王兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: A24B3/04
• 分類號: A24B3/04
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 姜振東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煙草加工設(shè)備，具體是一種煙草復(fù)合傳熱式小型滾筒干燥裝置， 是針對煙絲(或梗絲、薄片等卷煙原料)或片煙在可控的復(fù)合傳熱(筒壁溫度、 氣體介質(zhì)溫度和濕度)和一定的滾筒轉(zhuǎn)速條件下進行干燥的小型裝置，最大批 處理量為1kg。

背景技術(shù)

在煙草生產(chǎn)加工過程中，基于復(fù)合傳熱的滾筒干燥器應(yīng)用最為廣泛，針對 煙絲(或梗絲、薄片等卷煙原料)的加工過程為穩(wěn)態(tài)過程，而煙絲在穩(wěn)態(tài)過程 中發(fā)生的熱濕傳遞是瞬態(tài)過程，而瞬態(tài)過程中加工質(zhì)量隨處理條件和停留時間 的變化特征是穩(wěn)態(tài)過程控制的核心。實際生產(chǎn)中滾筒烘絲機的主要結(jié)構(gòu)有干燥 滾筒、傳動系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、熱風(fēng)系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)和電子控制 系統(tǒng)等幾部分。它以蒸汽作為熱源，通過加熱筒壁和筒內(nèi)布置的加熱板對煙絲 進行傳導(dǎo)加熱，且從外部向滾筒引入熱風(fēng)氣流對煙絲進行對流傳熱干燥。

研究者針對滾筒內(nèi)發(fā)生的煙絲熱濕傳遞特征及其過程中物理、化學(xué)性質(zhì)的 變化進行過一定的研究，所采用的方法多數(shù)為單一傳熱下的干燥過程研究，即 在只有對流傳熱條件下的干燥過程(即熱風(fēng)干燥過程)，通過不同停留時間下 間歇取樣或測量對過程中物理和化學(xué)性質(zhì)的變化進行研究，以此作為評價滾筒 干燥器煙絲質(zhì)量變化特征，由于基本的傳熱方式單一(過程僅考慮了對流傳熱)， 所以得到的結(jié)果與煙絲滾筒干燥過程有很大的差別，但實驗數(shù)據(jù)能夠較好的描 述單一傳熱下的干燥規(guī)律，所以該方法在食品加工領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

在煙絲滾筒干燥研究中，有研究者開發(fā)了能夠復(fù)合傳熱的實驗裝置，該實 驗裝置系統(tǒng)是由實驗區(qū)、測量裝置、熱風(fēng)系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、底部加熱裝置等幾 部分組成。加濕系統(tǒng)用來調(diào)節(jié)實驗用空氣的初始含濕量，底部加熱裝置是為了 增加傳導(dǎo)傳熱方式，底部加熱為幾個電加熱片。該裝置的傳熱方式一定程度上 很好的實現(xiàn)了對復(fù)合傳熱的干燥過程，但由于煙絲在滾筒中存在兩種運動模式， 其一是隨著導(dǎo)熱板一起做提升運動，另外一種是在導(dǎo)熱板運動到一定角度，煙 絲被自由拋灑，而該裝置中的煙絲狀態(tài)是靜止堆積，傳導(dǎo)傳熱方式不能均勻的 處理煙絲，同時電加熱片無法滿足片上溫度場的均勻；同時存在濕空氣的溫濕 度條件無法控制。因此該裝置沒有很好的解決復(fù)合傳熱下的滾筒干燥的相關(guān)問 題。

而在生產(chǎn)中所使用的煙絲滾筒干燥設(shè)備上研究煙絲加工特性，存在以下問 題：1、煙絲用量過大(300kg/h～10000kg/h)，造成煙絲浪費；2、中間樣品 無法取出，造成研究質(zhì)量與停留時間關(guān)系的困難，3、生產(chǎn)設(shè)備操作參數(shù)的調(diào)整 范圍和控制精度有限，易造成實現(xiàn)數(shù)據(jù)的不可重復(fù)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是針對已有實驗室研究用裝置和生產(chǎn)設(shè)備在科研中的不足，提供 一種在實驗室中使用的煙草復(fù)合傳熱式小型滾筒干燥裝置，該裝置能夠針對煙 絲(或梗絲、薄片等卷煙原料)在可控的復(fù)合傳熱(模擬煙絲滾筒干燥設(shè)備中 的筒壁溫度、熱風(fēng)溫濕度)和滾筒轉(zhuǎn)速(模擬煙絲在滾筒中的運動過程)條件 下進行干燥處理的裝置。

本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn)：本發(fā)明的煙草復(fù)合傳熱式小型 滾筒干燥裝置，包括與氣源和水源相連接的預(yù)熱器、飽和濕空氣發(fā)生器、混合 器、滾筒裝置以及數(shù)據(jù)采集裝置，預(yù)熱器和飽和濕空氣發(fā)生器可分別通過輸送 管路將各自所產(chǎn)生的氣體送入混合器混合后再經(jīng)過旋轉(zhuǎn)接頭進入滾筒裝置中， 對滾筒內(nèi)的煙絲進行可控停留時間的處理，其中預(yù)熱器、飽和濕空氣發(fā)生器、 混合器以及送入滾筒裝置的氣流溫度均可通過智能控溫儀控制。

所述滾筒裝置由外固定筒體、通過支撐拖輪設(shè)置在外固定筒體中的內(nèi)滾動 筒體以及滾筒活動側(cè)蓋組成，在內(nèi)滾動筒體內(nèi)壁上設(shè)有抄板，內(nèi)滾動筒體通過 電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，電機為變頻電機，在滾筒活動側(cè)蓋上設(shè)有取樣孔及氣體出口。

所述內(nèi)滾動筒體和抄板均為相通的夾層結(jié)構(gòu)，在夾層中設(shè)有攪拌構(gòu)件并充 裝有加熱油。

在外固定筒體與內(nèi)滾筒筒體之間設(shè)置有加熱棒，并布設(shè)有智能控溫儀和溫 度傳感器。

在內(nèi)滾動筒體的進氣孔口處設(shè)有氣體分布板。

在本發(fā)明中，預(yù)熱器、混合器均為夾層結(jié)構(gòu)，在夾層內(nèi)均設(shè)有加熱元件， 該加熱元件均通過智能控溫儀控制。

在飽和濕空氣發(fā)生器中設(shè)有智能控溫儀。

在本發(fā)明中，所述預(yù)熱器、飽和濕空氣發(fā)生器、混合器、滾筒裝置的外壁 以及相應(yīng)的連接管道外壁均設(shè)有保溫層。