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提高叶片复烤机出口水分稳定性的措施研究

来源:《中国高新科技》期刊社 时间:2018-11-13

1 引

由于烟农一般没有检测回潮烟叶中水分的仪器,主要凭经验手感等确定回潮程度,所以不同烟农的初烤烟叶回潮程度不一样,不同部位的烟叶吸湿能力不一样,加上不同产地、气候、运输和贮存条件对烟叶含水率的影响,实际收购到的烟叶水分偏差很大,高的超过20%,低的不足15%,不利于烟叶的储存、醇化。通过叶片复烤机进行再次干燥、冷却、回潮处理,可以调节烟叶含水量,使其控制在规定的范围内,降低烤后叶片含水率的标准偏差,提高成品片烟水分的均匀稳定性,以利于烟叶的长期储存和醇化发酵。近年来,工业客户对产品质量均质化越来越重视,对烟叶水分稳定性的要求也越来越高,如何提高成品烟叶水分的均匀性成为复烤企业必须重视和解决的问题。

2 提高片烤机出口水稳定性的措施

2.1 稳定来料的流量和水

烟片复烤过程是一个多干扰、强耦合、大滞后、非线性、不确定的大热容过程。叶片复烤机出口水分的影响因素很多、影响机理也很复杂,入口烟叶的含水率、温湿度、产地、品种等级、加热和回潮所用蒸汽的压力、温度及饱和程度,环境温湿度都对出口水分有很大影响;含水率控制是一个大滞后过程,等出口含水率不符合规定要求时再调整前面各段复烤参数往往需要好几分钟才能达到需要的调整效果,所以提高出口水分稳定性最直接最有效的方式是稳定住入口来料的流量和水分,减少烤片机各段加工参数调整的幅度和频次,充分发挥上道工序为下道工序服务的功能。稳定入口来料的流量和水分首先要严格管控摆把台的摆把流量,现在大多复烤厂仍然是人工摆把,投料流量波动受摆把工人经验、责任心、情绪等影响较大,条件允许的话可以改为翻箱喂料等机械化、精准化流量控制方式,如受制于资金、场地等原因无法实施技改的则应加强摆把台人员的管理,尽量减少流量的波动,在打叶段加装储叶柜进一步均衡流量,在打叶段之后复烤进料前加装一大容量储叶柜,刚开始水分流量波动大的烟叶先进入储叶柜,待打叶段的烟叶水分流量稳定后再启动烤机进料设备,储叶柜还能平抑打叶过程中的短期故障和不合格烟叶返投带来的的流量水分波动,储叶柜的烟叶通过斜爬和均料棍的作用稳定地提升至定量喂料机,通过定量喂料机实现对烤机的精准均衡喂料,通过调整片烤机入口的仓式喂料机提升带的速度和均料棍的高度还可以进一步降低进入片烤机烟叶的流量波动。

2.2 合理设置干燥温度,提高凉房烤透率

在复烤过程中,凉房烤透率降低,烤后烟叶含水率极差增大、均匀性变差。提高凉房烤透率,烤后叶片水分波动就会减小,稳定性逐渐提升,而且烤透率不高导致的烟箱内叶片含水率的不均匀,在叶片被预压装箱后水分是很难达到平衡的,所以要保证装箱后叶片水分的均匀稳定,就应该提高凉房的烤透率。要提高凉房烤透率,最直接有效的方式就是提高干燥区的干燥温度,但随着复烤温度的提高也会带来一些负面影响,比如会造成烟叶内部挥发性致香成分损失,影响烟叶的感官质量,还会导致中下部烟叶大中片率下降、刺激性增加,所以复烤企业需要研究不同处理强度下不同部位烟叶的内在质量变化规律,制定烟叶柔性加工、低温慢烤工艺标准,动态优化复烤温度最优区间,在确保烤透率的前提下使用较低的复烤温度,以便降低叶片卷曲和收缩程度,提高片烟大中片率,降低中下部烟叶的刺激性,并最大限度地保留或积累致香成分,改善评吸质量。既降低干燥温度又要确保烤透率,就必须增加烟叶在烤机中的停留时间,一种途径是通过技改增加干燥段和回潮段来实现,而这不仅受制于原有场地的限制,还需增加大量投资从而加重企业负担,对本就利润微薄的复烤企业无疑雪上加霜;另一种途径是在降低入口流量的同时降低烤片机主网板带速来实现,随着复烤加工量的逐年降低,后者或许才是经济而有效的做法。

2.3 提高操作工技能,提升自动化控制水平

目前大多数复烤企业的复烤设备仍未实现自动化控制,烤机各区段的参数都是操作工凭经验设定,回潮段的水汽比也是靠人工手动调节,操作工的操作技能、经验水平和责任心对片烤机出口产品质量起到至关重要的作用,要保证烤后叶片含水率的均匀稳定,就必须努力提高操作工对复烤设备的实际操控能力,要求每个复烤操作工必须熟悉复烤设备,并留心统计不同网板带速下烟叶在片烤机各段的停留时间,平时升降温度的反应时间,在日常的生产过程要鼓励并组织各“技术能手”进行经验总结和交流共享,建立生产数据库,从数据中挖掘不同来料水分、流量、产地、等级、部位适合的最佳复烤参数设置。通过不断徒手摸烟提升自己对出口烟叶水分的感知和判断能力,水分波动时能及时调整设备和相关参数,而不能过度依赖在线红外水分测量仪,毕竟目前的红外水分测量仪受外界环境的影响较大,测量的含水率误差还比较大,而实验室测量含水率的时间又比较滞后无法实时参考调整。当然,如果资金、场地等条件允许,还是应该不断提高自动化、智能化控制水平,增强生产过程的把控能力,努力实现人工经验控制向自动化、智能化控制转变,结果控制向过程控制、参数控制的转变。

2.4 减小凉房的左中右、上中下的水分偏差

凉房的控制一直是片烤机控制的重点、难点,主要是要降低凉房烟叶左中右的水分偏差及上中下的水分偏差。可以通过合理设置弧形皮带、刮板喂料机、定宽移离料皮带、斜爬喂料机的速度和均料棍的高度来提高网带上烟叶布料的平整度,使左中右的烟叶厚度趋于一致,调整时应保持弧形皮带的速度与刮板喂料机的速度协调一致并且每次落料都能铺满定宽移离皮带,定宽移离皮带要保证不断料不堵料,在保证入口不堵料的前提下降低提升带的速度,调整均料棍的高度,使提升的烟叶能尽可能多地被刮回来再次提升,通过反复提升来提高进入烤机带叶网板烟叶流量的均匀性,再根据生产实践不断调整导流板的孔眼大小和分布,使干燥区左中右的干燥能力趋于一致,以减小凉房左中右水分的偏差。采用低温慢烤最容易出现的问题是中间层,上下表层水分已经合适甚至偏干但中间夹心层水分仍然很高,由于干燥一、二区有下压网带的遮挡稳固作用,适当提高网面风速不会将烟叶吹出大坑,可以适当提高一、二区的温度和网面风速,使网带上的烟叶在干燥一、二区尽可能完成下层,特别是中间层的干燥;在干燥三、四区如果网面风速过大容易吹出烟坑导致水分的不均匀,可以适当降低三、四区网面风速,在三、四区主要完成上层烟叶的干燥,这样就可以使网带上的烟叶上中下层的水分趋于一致。

3 结语

各复烤企业复烤设备不一样,自动化水平有高有低,在参考同业先进经验的同时必须结合自身实际情况,探索适合自身实际的改进措施和实施方案,进行效果验证,不断提高成品片烟水分的均匀性,减小水分的波动范围,以满足工业客户的需求。

 

参考文献

[1]周雪娟,付川星.复烤温度对片烟质量的影响[J].云南科技管理,2013,(5).

[2]刘峘.对低卷曲复烤技术的认识[J].烟草科技,2001,(10).

[3]赵静.烟片复烤机流量恒定控制的设计应用[J].自动化与仪器仪表,2014,(5).

[4]潘武宁,黄聪光,徐茂华,等.打叶复烤烤透率研究[J].安徽农业科学,2008,(26).

(作者供职于云南省烟草烟叶公司,硕士研究生)

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