实验型气流干燥机的应用评价

为减小卷烟产品研发成本,缩短研发周期,研制出实验型气流干燥机,并将其与500,5 000kg/h的HDT气流干燥机进行对比研究,以考察气流干燥机在卷烟产品生产中的尺寸放大效应。结果表明:实验型气流干燥机在固定气流速度时,气流温度与出口烟丝水分的关系可以用简化后的菲克第二定律的解析解方程来表达;气流干燥机设备尺寸越大,气流比越大,干燥气流温度越低,出口水分越稳定;为保持产品质量的一致,在应用实验型气流干燥机、500kg/h的HDT气流干燥机、5 000kg/h的HDT气流干燥机时气流温度应逐次降低。     

叶丝滚筒干燥工艺参数对卷烟香气风格的影响

采用因素轮换实验方法和中式卷烟风格感官评价方法,研究了叶丝滚筒干燥主要工艺参数对卷烟香气风格和烤甜香韵的影响。结果表明:实验范围内,烘丝筒壁温度、HT蒸汽压力、烘丝机热风参数、滚筒转速对卷烟香气风格有明显影响,排潮风门开度对卷烟香气风格没有明显影响;采用125~132℃的烘丝筒壁温度有利于突出卷烟烤甜香。通过参数优化,HT蒸汽压力0.6 MPa、热风风机频率30 Hz、热风温度110℃、滚筒电机频率32 Hz时,烘丝筒壁温度达到128.5℃,卷烟的烤甜香提高了0.35分,增幅11.1%,卷烟香气风格更加突出。      

两段式烘丝机控制模式对烟丝含水率的影响

为研究KLD3-2Z两段式滚筒烘丝机不同控制模式对出口烟丝含水率控制水平的影响,分析了不同工艺参数、固定筒温和固定热风温度控制模式以及筒温分区控制等控制模式的加工性能。结果表明:①两段式薄板烘丝机的脱水能力主要依赖于筒壁温度,而热风温度起到辅助作用。②相对于筒壁温度的跟踪调节方式,热风温度的跟踪调节对出口含水率稳定性带来的干扰相对较小,且总体感官质量略有提升。③随着出口含水率设定值的增加,筒温前高后低、前低后高和前后一致三种控制模式下两区域筒壁温度均降低,热风温度保持稳定,出口含水率的变化趋势较一致,采用筒温前高后低控制模式时卷烟感官质量较好。     

滚筒烘丝机工艺参数对烤烟感官质量的影响

为分析滚筒烘丝机工艺参数对感官质量的影响,对烘丝机工艺参数与感官质量各指标进行了简单相关、逐步回归、贡献率分析研究,并采用均匀设计方法对烘丝机筒壁温度、HT63蒸汽压力、烘丝机筒体转速、热风风门开度和热风温度等5个工艺参数进行了组合试验.结果表明:①HT63蒸汽压力与劲头达到了显著正相关,但其余各个工艺参数与感官质量各指标的相关性未达到显著水平.②在所测试的工艺指标中,筒壁温度对香气质、香气量、杂气、干净程度和评吸总分的贡献率最大;热风温度、HT63蒸汽压力对劲头贡献率较大;热风风门开度和HT63蒸汽压力对浓度的贡献率较大;HT63蒸汽压力对细腻程度和刺激的贡献率较大;热风温度对干燥感的贡献率较大.     

滚筒烘丝机控制方法的改进与对比分析

为了解决目前滚筒烘丝机中以筒壁温度控制出口烟丝含水率对产品质量稳定性造成一定影响的问题,对滚筒式烘丝机叶丝干燥去湿控制方法进行了改进:在现有筒壁温度控制模式的基础上增设一套以调节入口热风风量来实现出口含水率自动控制的热风风量控制模式,并且对两种控制模式进行了试验对比,结果表明:①采用热风风量控制模式,出口叶丝含水率和出口叶丝温度的稳定性较好,且含水率和温度的波动范围较小;②采用热风风量控制模式,对叶丝特征尺寸(de)的下降影响程度较小,而叶丝特征尺寸(de)的稳定性较差,且叶丝特征尺寸(de)的波动范围比采用筒壁温度控制模式的波动范围略大;③两种控制模式下的叶丝感官质量差别不大,香气风格一致,在烟气风格特征上略有差别.     

薄板烘丝工艺参数对卷烟焦油释放量的影响

通过设计不同的单因素试验,分别考察了筒壁温度、热风温度、热风风门开度、排潮风门开度和滚筒转速5个薄板烘丝工艺参数对卷烟焦油释放量的影响.通过均匀试验设计,建立了叶组样品烘丝工艺参数与对应焦油释放量之间的二次回归模型,根据模型得到叶组样品的理论最优烘丝工艺参数:筒壁温度135℃,热风温度130℃,热风风门开度100%,排潮风门开度50%,滚筒转速8 r/min.     

管板式烘丝机工艺参数对卷烟香气的影响

以卷烟香气感官质量评分为指标,在单因素试验的基础上,运用四因素三水平的响应曲面分析法,研究卷烟生产过程中管板式烘丝机烘丝工艺参数对卷烟香气的影响。结果表明,筒壁温度、排潮开度、(烘丝筒)入口温度对卷烟香气影响显著,建立二次回归方程,模型显著且有效,最佳生产工艺为筒壁温度142℃,热风温度95℃,入口温度81℃,排潮开度50%,该条件下,卷烟香气感官质量评价得分最高。     

卷烟异线加工滚筒烘丝过程控制稳定性对比分析

为研究卷烟异线加工滚筒烘丝过程控制稳定性情况,对比分析滚筒烘丝A线、B线烘丝过程主要工艺参数(筒壁温度、热风温度、出口含水率)的控制稳定性情况。结果表明,烘丝A线、烘丝B线在筒壁温度均值,出口含水率均值的控制上有显著差异,烘丝B线的筒壁温度均值的最大值、中位数均略高于烘丝A线;烘丝A线、烘丝B线在筒壁温度标偏,热风温度均值、标偏,出口含水率标偏的控制上差异不显著。     

基于均匀设计分析滚筒烘丝工艺参数对叶丝质量的影响

为分析滚筒烘丝各工艺参数对烘后叶丝质量的影响,采用均匀设计法对HT蒸汽流量、筒壁温度、热风温度、排潮风门开度及筒体转速等参数对叶丝质量的影响进行了试验.结果表明:①滚筒转速仅对叶丝物理指标有显著影响;排潮风门开度和HT蒸汽流量同时影响叶丝物理指标和感官质量,且影响趋势相同;筒壁温度和热风温度对叶丝物理指标和感官质量均有显著影响,但影响趋势相反.②在试验范围内,各工艺参数的最优组合为:筒壁温度130℃、热风温度90℃、排潮风门开度59％、筒体电机频率24Hz、蒸汽流量240 kg/h,对应烟丝填充值、整丝率和感官质量得分分别比优化前提高了0.18 cm3/g,1.6％和1.8分,碎丝率降低了0.7％.     

实验室用叶丝滚筒干燥机的研制

为解决实验室与制丝生产线不同干燥设备干燥叶丝的感官质量存在较大差异等问题,基于叶丝薄板滚筒干燥机工作原理,研制了一种实验室用叶丝滚筒干燥机。该设备由机架、烘丝筒、变频驱动系统、加热控温系统和排潮系统等部分组成。通过加热器、保温层和自动控温系统对烘丝筒壁温度进行调控;利用变频电机调节滚筒转速;通过排潮系统对干燥机进行排潮;将出料口与进料口合二为一,自行设计的机架结构便于烘丝筒翻转倾斜,实现快速出料。利用"黄金叶(大金圆)"配方叶丝,考察了实验室用干燥机、电烘箱和生产线薄板滚筒干燥机(对照样)3种干燥方式对叶丝物理性能和卷烟感官质量的影响。结果表明:1采用实验室用干燥机,叶丝填充值为4.54 cm3/g,对照样为4.62 cm3/g。与对照样相比,叶丝弹性、卷曲度和松散性接近,卷烟感官同质化率达68%,达到了卷烟感官同质化要求。2采用烘箱法,叶丝填充值最低,为4.02 cm3/g,且卷烟样品感官质量稍差。3实验室用干燥机与薄板滚筒干燥机的干燥效果接近,均优于电烘箱,可以满足实验室与制丝生产线干燥叶丝感官质量无差异的需求。     

滚筒内烟丝干燥过程的数值模拟

为了解析滚筒干燥条件对烟丝干燥过程中筒内的温湿度场和流场的影响规律,采用数值模拟开展烟丝滚筒干燥的筒内温湿度场的研究。通过干燥实验测量滚筒内部空气湿度来验证模拟结果的准确性,探究进口热风温度、进口热风速度、筒壁温度和滚筒转速等因素对滚筒干燥过程中内部水分分布的影响规律。结果表明：(1)增加进口热风温度会使蒸发过程加快;(2)提高进口热风速度能加强滚筒前段部分的水分蒸发,但进口热风速度过大会造成滚筒内整体水分浓度下降;(3)改变筒壁温度直接影响烟丝温度与筒内的平衡含水量,筒内平衡含水量随着筒壁温度的升高而增加;(4)增加滚筒转速会减少烟丝在筒内的停留时间,不利于烟丝的干燥。     

滚筒烘丝机内壁加热薄板温度直接测定方法

目前滚筒烘丝机筒壁温度理论计算误差较大且存在一定的滞后,为此提出一种滚筒烘丝机内壁加热薄板温度直接测定方法。通过应用热电阻接触式测温和数据无线传输技术,实现滚筒烘丝机内壁加热薄板温度的在线实时测定。测试结果表明,该方法能实时准确测定加热薄板温度,测量精度达0.1℃,且可实时监测其温度变化和分布状况,从而为提高滚筒烘丝机控制精度、监测滚筒烘丝机工作状态、设计分段式滚筒烘丝机提供可靠的数据支撑。     

两段式滚筒烘丝机工艺参数优化研究

为了更好地利用两段式烘丝机,充分发挥其对卷烟感官质量的有利作用,选择"泰山"品牌中某一类卷烟,试验不同的工艺参数组合对烘后叶丝感官质量、理化指标等方面影响,优化两段式滚筒烘丝机的工艺参数,提升卷烟产品的感官质量。结果表明,在试验范围内,滚筒采用分区式烘丝,筒壁一区、二区温度相差12℃样品时,感官质量优于不分区感官质量,采用低强度分区干燥可以使泰山品牌的烟气细腻、柔和,舒适程度提高,香气较透发,余味改善,突出了产品风格和口味特征;主流烟气CO、焦油量释放量也略有降低。两段烘丝参数在生产应用后,卷烟感官质量明显提升。     

滚筒复烤方式下片烟的尺寸分布变化特征

为了研究滚筒复烤方式下烤后片烟的尺寸分布变化特征,考察了筒壁温度、热风温度、滚筒转速、物料容积率等主要复烤条件对烤后片烟尺寸分布的影响规律,并与热风复烤方式进行了对比分析。结果显示:1滚筒复烤方式下,整个干燥过程片烟含水率变异系数小于2%,筒内片烟的含水率较为均匀。2筒壁温度对片烟干燥时间、干燥速率及片烟烤后温度有显著影响(P值均小于0.05);容积率对片烟干燥时间、干燥速率(P值为0.004 7)有较大影响;热风温度和滚筒转速对片烟干燥时间、干燥速率及片烟烤后温度无显著性影响(P值均大于0.05)。3滚筒复烤后片烟的大片率减少,中片率、小片率增加,片烟特征面积减少,均匀性系数增大。综合来看,在筒壁温度70℃、热风温度80℃~90℃、滚筒转速8 r/min和容积率16.16%的条件下,烤后片烟的大中片率较高,收缩率较低。4片烟干燥速率相近的条件下,滚筒直接复烤后片烟的收缩率明显低于热风复烤方式,大中片率高于热风复烤方式。     

管板式烘丝筒出口水份控制精度的改进

SH317型滚筒管板式烘丝机出口水份的控制精度和稳定性对烟丝质量有着至关重要的作用,影响出口水份关键因素有筒壁温度、热风温度、排潮开度等。针对筒壁温度、排潮开度等关键因素存在的问题进行必要的改进,具体的措施是在进筒、出筒蒸汽管道上分别加装蒸汽压力传感器,在烘丝筒出口加装负压检测装置,改进后的监控系统能实时监测关键影响因素的变化。经过对监控系统控制精度的改进,避免了过去曾因控制精度偏低造成的质量缺陷,实现烟丝质量控制精度的大幅提高。     

基于实验室批式滚筒干燥装置的热加工强度表征及其对烟丝物理特性的影响

为研究烟丝滚筒干燥过程加工强度的归一化定量表征方法,以实验室批式滚筒干燥装置为平台分析了烟丝在滚筒干燥过程中自身热状态的变化,提供了一种新的烟丝滚筒干燥过程热加工强度表征方法。考察了不同加工条件(筒壁温度和热风温度)对热加工强度的影响,利用图像法和筛分法研究了不同加工条件对烘后烟丝主要物理特性(卷曲度、填充值、耐加工性)的影响规律。结果表明:①以烟丝干燥过程Ts-X特征曲线表征烟丝干燥过程热加工状态变化特征,采用该特征曲线积分平均值表征滚筒干燥过程热加工强度,该参数具有明确的物理意义,即物料在滚筒干燥过程中单位脱水量对应的温度变化率。②实验条件下的滚筒干燥热加工强度范围为4.26～5.10℃/%,筒壁温度和热风温度的升高均会导致热加工强度增大,但筒壁温度和热风温度升高相同温度时,筒壁温度对热加工强度的贡献比热风温度高30%～70%。③在不同的干燥条件下,随着热加工强度增大,烟丝卷曲度和填充值也相应增大,烟丝耐加工性减小。     

析因设计优化叶丝干燥加工参数

采用析因设计方法,探讨了管板式环形烘丝机各工艺参数对烘后烟丝质量指标的影响.研究结果表明,管板式环形烘丝机干燥过程各工艺参数对烘后烟丝主要质量指标的影响程度各不相同:含水率标偏主要受到热风-排潮风门开度的影响,温度标偏主要受到热风温度及热风-排潮风门开度的影响,填充值主要受到筒壁温度的影响,结构主要受到HT蒸汽压力的影响.可以选取筒壁温度、热风温度、HT蒸汽压力作为优化因素,根据不同产品特点设定其范围;正常生产过程中建议将热风-排潮风门开度作为出口烟丝水分的控制参数,用以提高烟丝水分的稳定性.     

叶丝在线膨胀工艺参数与填充能力的关系研究

从提高叶丝在线膨胀效果出发，研究了影响叶丝填充能力的有关工艺参数。实验结果表明：①改变切丝宽度影响叶丝填充值。在试验条件下，宽度为０．９５ｍｍ的叶丝填充能力最高。②在试验范围内，叶丝填充值随叶丝膨胀温度和含水率增加而增加。③当烘前叶丝温度和含水率一定的情况下，增加烘丝机筒壁温度，适当降低热风温度及采取低滚筒转速和低热风风速均有利于叶丝填充值的提高。     

LEGG制梗线梗丝膨胀工艺参数设计

通过对芜湖卷烟厂ＬＥＧＧ制梗线梗丝膨胀环节的主要工艺参数进行测试分析与研究，设计了一套较为合理的梗丝膨胀工艺条件。实验认为：梗丝宽度相对标准偏差越小，其填充值越高；当热风温度为１１３℃、超级回潮温度为１００℃、梗丝含水率为３７．５３％时，其烘后梗丝填充值达到最高。在滚筒式烘丝机干燥烟梗过程中，应尽可能提高热风温度、降低筒壁温度，适当提高滚筒转速、增加热风风量、减少排湿风量。对ＬＥＧＧ制梗线存在的问题提出了改进建议。     

COMAS烘丝机整体改造与应用

浙江中烟工业有限责任公司下设两个生产基地,分别配备COMAS逆流式烘丝机和HAUNI顺流式烘丝机.为了克服烘丝机设备和叶丝干燥工艺差异、统一制丝生产工艺、实现不同产地产品的同质化,在对比分析了两种烘丝机工作原理和控制方式的基础上,对COMAS烘丝机进行了整体改造.内容包括:热风流向变为顺流式;风机增加变频调速功能,调节热风流量,减少能源消耗;采用HAUNI方式的热风温度与筒壁温度控制方式;在出料端安装负压传感器保持烘丝机进出风量平衡.改造后的COMAS烘丝机的热风流向、控制方式趋近于HAUNI顺流式烘丝机,各项工艺和物理指标均达到或优于改造前水平,烘丝冷却后含水率控制稳定,含水率偏差控制在0.18%以内,有效控制了干头干尾烟丝量,且减少了蒸汽消耗.