叶丝干燥含水率(精选4篇)
叶丝干燥含水率 篇1
1 问题的提出
在卷烟制丝生产过程中,叶丝干燥工序对改善卷烟感官质量起到重要作用。正常生产过程中叶丝干燥工序采用热风温度、排潮开度等工艺参数设定不变的同时,通过筒壁温度自动调节使得叶丝干燥出口含水率满足工艺标准要求。
实际生产过程中,叶丝干燥入口含水率稳定性直接取决于叶丝生产过程中含水率控制稳定性,水分仪显示失真及调整设备运行参数、热风生产温度、排潮开度不当,造成叶丝干燥入口含水率波动大,叶丝干燥入口含水率不能得到稳定控制。
1.1 相关调查
以某牌号为例,对来料含水率与叶丝干燥温度相关性、叶丝干燥工序筒壁温度进行调查。
1.1.1 来料含水率与叶丝干燥温度相关性调查
选取某牌号卷烟任一批次叶丝干燥入口含水率及叶丝干燥筒壁温度数据进行相关性分析(如图1)。
结论:通过叶丝干燥入口烟丝含水率及筒壁温度线性回归分析其相关性可以明显看出,相关系数因为R2值≥0看出,叶丝干燥入口含水率和筒壁温度存在正相关。
1.1.2 叶丝干燥工序筒壁温度梯度实验
对叶丝干燥工序筒壁温度进行现场梯度实验,并对卷烟内在感官质量进行评吸。(如表1)
结论:通过梯度实验,可以看出,叶丝干燥入口含水率越高,筒壁温度高,烟丝香气量少,刺激性大,余味涩口;叶丝干燥入口含水率越低,筒壁温度低,香气量略足,烟气成团性好,刺激性小。同时可以看出,叶丝干燥入口含水率不稳定,会造成叶丝干燥筒壁温度不稳定,对烟丝内在感官质量影响较大。
2 计划及实施
2.1 试验物料
某牌号全配方物料。
2.2 试验设备
SH93型叶丝干燥机。
2.3 试验内容
2.3.1 制作加料三通装置(如图2,表2,图3)
2.3.2 松散回潮加水量实验
某牌号理论投料重量4600 kg,松散回潮工序出口含水率工艺标准为16±1%,按入口含水率为13%进行折算,计算出松散回潮最低加水量为4600×(15%-13%)=92 L,最高加水量为4600×(17%-13%)=184 L。
设定最低加水量为A点=92 L,最高加水量为B点=184 L,采用黄金分割法。
2.3.2. 1 测试一
将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=149 L。
将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=127 L。(如图4)
用x1值与x2值测试2批次松散回潮后烟叶含水率。(如表3)
2.3.2. 2 测试二
设定最低加水量为A点=92 L,最高加水量为B点=149 L。
将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=127 L。
将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=113 L。(如图5)
用x1值与x2值测试2批次松散回潮后烟叶含水率(如表4)。
2.3.2. 3 测试三
设定最低加水量为A点=92 L,最高加水量为B点=113 L。
将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=105 L。
将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=100 L。(如图6)
用x1值与x2值测试2批次松散回潮后烟叶含水率。(如表5)
结论:通过黄金分割法循环试验,直到松散回潮加水量为100 L水时,松散回潮出口含水率最接近标准要求中线,而且润叶加料入口含水率也最接近标准要求的中线值。
2.3.3 润叶加料加水量实验
根据投料理论重量为4600 kg,松散回潮工序加水量为100 L,润叶加料理论物料量为4700 kg,由于工艺要求润叶加料工序入口含水率为16±1%,出口含水率为19±1%,按照入口含水率为16%中线值折算,扣除料液溶剂水量80 kg,实际润叶加料工序最低加水量测算应该为4700×(18%-16%)-80=14 L,最高加水量测算应该4700×(20%-16%)-80=108 L。
设定最低加水量为A点=14 L,最高加水量为B点=108 L,采用黄金分割法进行计算。
2.3.3. 1 测试一
将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=72 L。
将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=50 L。(如图7)
用x1值与x2值测试2批次润叶加料后烟叶含水率(如表7)。
2.3.3. 2 测试二
设定最低加水量为A点=50 L,最高加水量为B点=108 L。
将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=86 L。
将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=72 L。(如图8)
用x1值与x2值测试2批次润叶加料烟叶含水率。
2.3.3. 3 测试三
设定最低加水量为A点=72L,最高加水量为B点=108L。
将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=94 L。
将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=86L。(如图9)
用x1值与x2值测试2批次润叶加料烟叶含水率。
2.3.3. 4 测试四
设定最低加水量为A点=86 L,最高加水量为B点=108 L。
将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=100 L(如图10)。
将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=94L
用x1值与x2值测试2批次润叶加料烟叶在含水率。(如表9)
去掉x2值以上的加水量
结论:通过黄金分割法循环试验,直到润叶加料工序加水量为100 L水时,润叶加料出口含水率最接近标准要求中线,而且叶丝干燥前入口含水率也最接近标准要求中线值。
2.3.4根据加水量和设定流量计算出瞬时加水量,并在控制程序采用Basic语言进行程序控制
2.4 试验结果
采用加水量控制含水率,采用自动加水,松散回潮工序加水量为100 L,润叶加料工序加水量为100 L,并且润叶加料工序采用空压气加料,对松散回潮出口含水率、润叶加料入口含水率、出口含水率、叶丝干燥入口的含水率、入口含水率Cpk值以及烘后烟丝进行感官质量评吸结果连续测试了6批次验证实施效果。
结论:各工序含水率控制稳定,叶丝干燥工序筒壁温度控制稳定,卷烟内在感官质量得到了稳定控制。
3 结论
采用“加水量控制叶丝干燥入口含水率”代替原有的水分仪显示控制叶丝干燥入口含水率模式,解决了生产叶丝干燥入口含水率不稳定的问题,并将加水流量计与烟草加工工艺联系起来,无需改进工艺路线及设备,仅对加水自控系统程序进行简单改进,即可使叶片含水率施加量具有科学依据,进一步满足了叶丝干燥入口含水率要求,为稳定卷烟产品内在质量开拓了新的思路。
通过本技术的实施,提高了卷烟产品内在质量,保证了产品批内和批间质量稳定性。
摘要:在卷烟制丝生产过程中,叶丝干燥工序对改善卷烟感官质量起到重要作用。本文以某牌号为例,用“加水量控制叶丝干燥入口含水率”代替原有的水分仪显示控制叶丝干燥入口含水率模式,解决了生产叶丝干燥入口含水率不稳定的问题,并将加水流量计与烟草加工工艺联系起来,无需改进工艺路线及设备,仅对加水自控系统程序进行简单改进,提高了卷烟产品内在质量,保证了产品批内和批间质量稳定性。
关键词:叶丝干燥含水率,筒壁温度
叶丝干燥含水率 篇2
关键词:隧道式叶丝回潮机,蒸汽,烟丝,出口含水率
1 存在的问题
隧道式叶丝回潮机是制丝生产线上的增温、增湿设备,主要的工艺任务是增加烟丝切后的温度和含水率,为烘丝工序提供良好的工艺条件。广西中烟工业有限责任公司柳州卷烟分厂使用的是秦皇岛生产的WQ77型隧道式叶丝回潮机,使用过程中出现烟丝含水率异常增大到25%~27%(工艺标准要求为23%±1.0%)的情况,严重影响了卷烟的质量控制,且每出现一次异常情况,产生约400 kg不合格烟丝。进行工艺分析发现,主要原因是:蒸汽在管道输送过程中容易冷凝,隧道式叶丝回潮机的疏水系统能力不足,不能排走的凝结水随蒸汽施加在烟丝上,导致烟丝含水率异常升高。为解决该问题,对隧道式叶丝回潮机的疏水系统进行相应改造。
2 改进措施
2.1 缩短蒸汽输送路径,减少蒸汽冷凝时间
2002年,该厂进行技术改革时,由于考虑不周,主蒸汽管道在设计安装时经过制丝车间的所有用气设备,造成了主蒸汽到达隧道式叶丝回潮机的距离约200 m。经过改造后,由热力室直接向隧道式叶丝回潮机供汽,距离仅80 m,缩短了蒸汽的输送距离,减少相应的冷凝时间。
2.2 增加排潮系统自动导流管道
生产过程中,蒸汽使用压力为0.4 MPa,不能施加到烟丝上的蒸汽被排潮系统排走;排潮系统的管道为不锈钢金属管道,蒸汽遇冷冷凝,凝结水会随管道壁流到烟丝表面。为解决该问题,在排潮管道内加装导流管,将产生的凝结水及时排走,消除凝结水倒灌到烟丝的情况发生。
2.3 设计安装新的疏水控制器
为保证隧道式叶丝回潮机设备生产过程中供应的蒸汽中无凝结水,设备自带一套疏水装置。疏水器排水量的计算公式为:
式中:C——疏水器的排水量,kg/h;
Ap——疏水器的排水系数;
d—疏水器的排水阀孔直径,mm;
△P—疏水器前后压差,kPa。
计算系统理论排水量为kg/h=16.8 kg/m。
出现烟丝含水率异常情况时,烟丝含水率1 min内由23%增大到27%,产生大约400 kg不合格烟丝,测算出造成烟丝含水率增大的水量约30 kg。可见,系统本身疏水能力不足,设计安装带观测窗口且疏水能力为30 kg/m的疏水控制器(改造成本约6000元),与原来的疏水装置串联,解决了凝结水不能及时排出造成流入烟丝的问题。改进前后的疏水工作原理图如图1、图2所示。
1.汽水分离器;2.截止阀;3.过滤器;4.截止阀;5.过滤器;6.疏水阀;7.止回阀
1.汽水分离器;2.截止阀;3.过滤器;4.截止阀;5.过滤器;6.疏水阀;7.止回阀
2.4 对疏水流程进行优化
烟丝含水率出现异常情况以前,操作工只是在每批烟生产前对设备的疏水系统进行一次点检,并进行疏水操作,而在整批烟生产过程大约2 h内根本不关注疏水系统的凝结水是否排除干净。为保证生产过程中系统产生的凝结水被彻底排除掉,要求操作工每0.5 h对疏水系统进行一次检查并进行疏水操作,以保证系统无凝结水结集。优化前后凝结水疏水流程图见图3。
3 改进效果
经过一系列的改进后,对隧道式叶丝回潮机出口烟丝含水率的控制情况进行测试,结果见表1。
注:①以“真龙(娇子)”牌号为检测对象;②烟丝出口含水率标准要求为:23%±1%。
由表1可见,改造后的烟丝含水率均值和标准偏差比改造前低,减少了不合格烟丝数量。改造前,2009年1月份因烟丝含水率异常升高产生约4 000 kg不合格烟丝;按每公斤烟丝40元计算,对隧道式叶丝回潮机进行改造后,全年可减少损耗1 920 000元,同时稳定了产品质量。
参考文献
[1]陈良元.卷烟加工工艺[M].郑州:河南科学技术出版社,1996.
[2]黄嘉.卷烟工艺[M].第2版.北京:北京出版社,2000.
[3]黄敏.热工与液体力学基础[M].北京:机械工业出版社,2003.
叶丝干燥含水率 篇3
一、工艺风机频率变化对其他运行参数的影响
在设备允许范围内, 调整工艺风机频率, 同时调整相关的SH9运行参数, 在保证SH9出料含水率稳定的前提下, 进行相关数据采集记录分析。
在试验范围内, SH9工艺风机频率对SH9工作风温和回风温度有明显影响。试验结果显示:
(1) 工艺风机频率与SH9工作风温和回风温度呈显著相关关系, 随着工艺风机频率的增大, 工作风温和回风温度明显降低;
(2) 工艺风机频率与SH9炉温无明显相关关系;
(3) 随着工艺风机频率的增大, SH9工作风温和回风温度的变化幅度均有减小趋势。
二、工艺风机频率变化对叶丝加工质量的影响
通过改变工艺风机频率, 使干燥过程气料比发生变化, 在保证SH9出料含水率稳定的前提下, 研究卷制前烟丝的整丝率、填充值、整丝率变化率等指标的变化趋势, 同时对卷制后烟支的相关质量进行分析。
在试验范围内, 工艺风相频率变化对叶丝加工质量影响比较显著。
(1) 随着工艺风机频率的增加, 整丝率变化率、烟支支重、烟支吸阻显著下降;
(2) 随着工艺风机频率的增加, 含末率、端部落丝量明显增加, 填充值有一定的增加;
(3) 工艺风机频率对整丝率影响不明显。
工艺风机频率变化对卷烟感官质量影响
按照试验方案进行样品制备、评吸、统计、分析。
评价结果:
(1) 影响指标:香气量、丰满程度、刺激性、干燥感;
(2) 影响程度:工艺风机频率对香气量及丰满程度和口感特性的影响较为显著;
(3) 影响方向:随着工艺风机频率的增大, 香气量及丰满程度在增加, 刺激性和干燥感呈逐渐降低趋势。
试验评价:
工艺风机频率对感官质量有一定影响, 对于试验品牌卷烟, 工艺风机频率在46Hz时卷烟香气的丰满程度比较好;刺激性和干燥感相对较轻。
结论:通过对系统运行参数、叶丝加工质量及内在评吸结果的分析, 工艺风机频率是影响叶丝综合加工质量的相对主要影响因素。
参考文献
叶丝干燥含水率 篇4
1 材料与方法
1.1 材料与设备
在产A牌号三类卷烟叶丝;SH93型气流干燥烘丝机, 秦皇岛烟草机械有限责任公司;Fed240精密烘箱, 厦门亿辰科技有限公司;LP202A精密电子天平, 江苏常熟衡器厂;干燥皿, 上海右一仪器有限公司;DD-60A烟丝填充仪, 德国博瓦特凯希 (中国) 有限公司;振筛, 郑州烟草研究院, 郑州嘉德机电科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 试验方法
在叶丝来料流量为4500kg/h, 工艺气体流量为14000m3/h, 叶丝来料水分为 (26±1) %的条件下, 分别在180~260℃范围内调整工艺气体温度, 每间隔10℃进行3批试验, 每批5000kg。
1.2.2 检验方法
每批试验稳定运行10min后, 由专人负责在气流干燥烘丝机出口1.5m处间隔10min取样一次, 叶丝含水率、叶丝结构、叶丝填充值的测定分别按照YC/T 31烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法[4], YC/T178烟丝整丝率、碎丝率的测定方法[5], YC/T 152卷烟、烟丝填充值的测定方法[6]进行检测并记录。
1.2.3 分析方法
采用回归分析的方法, 分别拟合不同工艺气体温度下, 叶丝含水率、叶丝结构及填充值的回归方程和回归曲线, 逐项分析工艺气体温度与叶丝物理特性指标之间的相关性和变化趋势。
2 结果与讨论
2.1 工艺气体温度与叶丝含水率的关系
如图1所示, 随着工艺气体温度的升高, 叶丝含水率降低, 拟合回归方程为:含水率=20.9-0.0348*工艺气体温度, 相关系数R=-0.991, 呈显著的线性负相关, 决定系数R2=98.2%, 从而说明工艺气体温度与叶丝含水率存在显著的线性关系, 当工艺气体温度每增加10℃, 叶丝含水率降低0.35%。
2.2 工艺气体温度与叶丝整丝率的关系
如图2、图3所示。通过对工艺气体温度与叶丝整丝率进行线性和二次方拟合, 线性回归决定系数R2为56.3%, 二次方回归决定系数R2为84.6%, 说明工艺气体温度与叶丝整丝率二次方回归好于线性回归, 从而得到回归方程:整丝率=50.93+0.3232*工艺气体温度-0.000792*工艺气体温度2, 即当工艺气体温度低于220℃时, 叶丝整丝率随着工艺气体温度的升高而提高, 当即当工艺气体温度高于220℃时, 叶丝整丝率随着工艺气体温度的升高而降低。
2.3 工艺气体温度与叶丝碎丝率的关系
如图4、图5所示。通过对工艺气体温度与叶丝碎丝率进行线性和二次方拟合, 线性回归决定系数R2为13.9%, 二次方回归决定系数R2为79.8%, 说明工艺气体温度与叶丝碎丝率二次方回归好于线性回归, 从而得到回归方程:碎丝率=30.02-0.2683*工艺气体温度+0.000624*工艺气体温度2, 即当工艺气体温度低于220℃时, 叶丝碎丝率随着工艺气体温度的升高而降低, 当即当工艺气体温度高于220℃时, 叶丝整丝率随着工艺气体温度的升高而提高。
2.4 工艺气体温度与叶丝填充值的关系
如图6所示, 随着工艺气体温度的升高, 叶丝填充值增加, 拟合回归方程为:填充值=2.905+0.004967*工艺气体温度, 相关系数R=0.961, 呈显著的线性正相关, 决定系数R2=92.4%, 从而说明工艺气体温度与叶丝含水率存在显著的线性关系, 当工艺气体温度每增加10℃, 叶丝填充值增加0.05cm3/g。
3 结语
在叶丝来料流量为4500kg/h, 工艺气体流量为14000m3/h, 叶丝来料水分为 (26±1) %的条件下, 分别在180~260℃范围内调整工艺气体温度进行试验, 得出以下结论:工艺气体温度与叶丝含水率存在显著的线性关系, 当工艺气体温度每增加10℃, 叶丝含水率降低0.35%;工艺气体温度与叶丝整丝率、碎丝率之间的线性关系不显著, 但二次方拟合方程的决定系数较高, 相互之间存在曲线相关;工艺气体温度与叶丝含水率存在显著的线性关系, 当工艺气体温度每增加10℃, 叶丝填充值增加0.05cm3/g;本次研究仅针对工艺气体温度与叶丝物理特性进行了分析, 实际生产中应结合其他工艺参数实综合进行考虑, 以便提高控制的准确性。
参考文献
[1]张本甫.卷烟工艺规范[S].北京:中央文献出版社, 2003.
[2]陈良元.卷烟加工工艺[M].河南:河南科学技术出版社, 1996.
[3]邓贵兰.德国虹霓公司KLK4烘丝机工艺参数与叶丝质量的测试分析[J].贵州烟草, 2004 (02) :11-15.
[4]烟草标准化技术委员会.YC/T 31-1996烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法[S].北京:中国标准出版社, 1996.
[5]烟草标准化技术委员会.YC/T178-2003烟丝整丝率、碎丝率的测定[S].北京:中国标准出版社, 2003.
[6]烟草标准化技术委员会.YC/T 152-2001卷烟烟丝填充值的测定[S].北京:中国标准出版社, 2001.