[發明專利]一種連通器式煙用增塑劑施加量計量系統及方法

有效

• 申請號: 201410556458.5
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104374434B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 梅小明;姚建文;袁重陽;鄧鵬;汪濤
• 申請（專利權）人: 常德芙蓉大亞化纖有限公司
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00;G01F15/06
• 代理公司: 常德市長城專利事務所(普通合伙)43204
• 代理人: 張啟炎

技術領域

本發明涉及卷煙成型濾棒生產中煙用增塑劑即甘油的施加量的計量以及類似需求的計量領域，具體的是指在卷煙濾棒生產設備的循環的煙用增塑劑施加系統中，采用液面平衡原理測量其回流系統需要補充的煙用增塑劑的量，即煙用增塑劑的施加量。

背景技術

在卷煙市場日趨流行的異型功能復合濾棒不僅給予消費者感官享受（視覺、口感）的同時也給予消費者低焦油低危害安全保障。它的表現形式多樣化，可以是進唇端采用視覺新穎型的濾段，如圓柱空管、圖案文字空腔、溝槽、香線等。但異型功能復合濾棒的生產具有較高的技術難度。其中，熱固化成型工藝是生產圓柱空管、圖案文字空腔等嘴棒的關鍵工藝技術。熱固化成型工藝對設備精度、蒸汽溫度控制、煙用增塑劑施加量控制都提出了很高的要求。其工藝過程中使用蒸汽作為熱源，加速煙用增塑劑與醋酸纖維的反應，從而實現快速成型。由于水蒸氣的存在，不能采用傳統的干濕棒的方法來測量嘴棒中煙用增塑劑的含量。故如何實現對煙用增塑劑循環回路中的測量增塑劑的施加量，是熱固化成型工藝中的關鍵技術之一。

目前普通的嘴棒生產過程如下：煙用增塑劑通過高壓泵泵送至霧化箱，經由霧化噴嘴霧化，在箱內形成濃霧。絲束通過時，霧化顆粒被絲束捕捉。通過控制一活門的開度，來控制絲束上煙用增塑劑的施加量。多余的煙用增塑劑進回流管道回流至高壓泵前的煙用增塑劑箱。施加量的測量主要通過關閉活門后，測量干棒的重量和開打一定活門后的濕棒重量進行比較，計算出煙用增塑劑施加量。在生產過程中，存在一定的微小變量，導致需要生產一定時間就需對煙用增塑劑的施加量進行人工校定。人工測量的方法存在標準不明確、易誤判、效率低下、工人勞動強度大等缺點。而在熱固化成型工藝中，是由于水汽的存在，一方面帶走了部分煙用增塑劑，另一方面影響了重量成分的組成，無法繼續采用干濕棒方法進行測量。

在此背景下開發出一種適用于熱固化成型技術的快速、準確的煙用增塑劑施加量的計量系統具有重大意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于連通器原理，能快速、準確的反應煙用增塑劑施加量的計量系統。實現較實時的計量煙用增塑劑的施加量，顯示一段時間內施加量的波動。

本發明的原理：連通器內液體受同等大氣壓作用下液面會保持同一高度，當一側容器液體出現消耗時，另一側的液體會在壓強作用下補充，直至液面處于同一高度。

這種連通器式煙用增塑劑施加量計量系統，包括大增塑劑箱、加壓泵、霧化室、PLC控制器和柜體，柜體中安裝有送油泵、恒溫油箱、小油箱、質量流量計，其特征在于，大增塑劑箱是一個裝有增塑劑的容器，大增塑劑箱通過管路和儲油箱相通，儲油箱通過溢出回流管路和恒溫油箱上部相通，儲油箱上安裝有送油泵，送油泵通過送油管路和恒溫油箱相通，恒溫油箱和小油箱內都安裝有加熱器，且通過管路相通，其連通管路中安裝有質量流量計，與質量流量計并聯安裝有連通管，并以手動閥控制其通斷，以能迅速排出管路中的空氣；恒溫油箱和小油箱之間形成一個連通器，恒溫油箱和小油箱的液面處于同一高度，在小油箱的上部有溢出回流管路和恒溫油箱連通，小油箱通過出油管路、回油管路和加壓泵連通，加壓泵通過管路和霧化室連通，霧化室管路的出口有霧化噴嘴，通過霧化噴嘴，增塑劑在霧化室內形成濃霧，霧化室上部有一活門，活門與伺服電機相連，伺服電機與伺服驅動器相連，用以控制活門的開閉程度，活門上部為絲束的經過處。

小油箱上部為一內徑為15-35mm，長度為200-800mm的圓管。

恒溫油箱內有靈敏液位計，用于控制送油泵的動作，以保持恒溫油箱液面的相對平穩。

恒溫油箱內有溫度傳感器一，小油箱內有溫度傳感器二，這兩個溫度傳感器的信號輸入溫度控制器，溫度控制器通過控制加熱器一和加熱器二，以保持恒溫油箱和小油箱內液體恒溫。

詳細的工作流程如下：

大增塑劑箱與送油泵下面的儲油箱連通，煙用增塑劑經送油泵送至恒溫油箱；恒溫油箱與小油箱相連，由于恒溫油箱的液面和小油箱的液面在大氣壓下會趨于平衡，恒溫油箱中煙用增塑劑會通過質量流量計補充至小油箱回路中，使得兩者液面平衡，質量流量計記錄的流量即為煙用增塑劑施加量；質量流量計計量數據通過PLC控制器處理后，顯示在觸摸屏上；計量每分鐘施加的煙用增塑劑量，形成施加量曲線。小油箱上部有一細長管，使得系統能有較快液面響應，增加系統的實時性。小油箱中的煙用增塑劑通過加壓泵送至霧化室，經由霧化噴嘴霧化，在霧化室內形成濃霧。絲束通過時，霧化顆粒被絲束捕捉；未被捕捉的霧化顆粒集聚在霧化室底部，形成液體經管道回流至小油箱。

本發明的使用方法，步驟如下：