管板式烘絲機不同干燥控制模式對比研究

黃 治，何 蓉，譚奇忠，鄭利峰，丁康鐘，劉 華，齊延鵬，周苗苗

(1．重慶煙草工業(yè)公司，重慶 400060;2．重慶煙草工業(yè)公司重慶分廠，重慶 400061)

烘絲機作為制絲過程的關鍵設備，起到改善和提高葉絲感官品質及理化指標的作用［1－2］。管板式烘絲機是行業(yè)近年來興起的新型烘式設備，重慶煙草工業(yè)有限責任公司3個分廠均采用了該烘絲機。公司重慶分廠管板式烘絲機現(xiàn)具有兩種不同的干燥控制模式，一種模式為其他參數(shù)固定，通過筒壁溫度自動控制進行水分調節(jié);一種模式為其他參數(shù)固定，通過熱風及排潮開度自動控制進行水分調節(jié)。現(xiàn)在公司諸多品牌都實行多點加工模式，產(chǎn)品的均質化、卷煙香氣的穩(wěn)定性顯得尤為重要，兩種不同的自動控制模式雖然均能達到控制葉絲出口溫度水分的目的，但兩種控制模式對于出口物料水分的控制能力及對出口物料質量的控制能力是否存在差異，我們通過對管板式烘絲機兩種干燥控制模式下烘后葉絲質量指標進行對比，以驗證兩種模式的差異性。

一、材料與方法

(一)材料、儀器

選取某四類卷煙作為測試對象。

SH315D管板式烘絲機(秦皇島煙草機械有限公司)、METTLERPM100電子天平(瑞士Mettler公司)、MM710在線水分儀(美國NDC紅外技術公司)、MX2型RAYTEX紅外測溫儀(美國RAYTEX公司)、D51型填充值測定儀(德國FACTORYDENSIMETER公司)、YQ水分2煙絲結構振動分選篩(鄭州煙草研究院)。

(二)方法

1)參數(shù)設置。試驗批對烘絲機各項參數(shù)按照現(xiàn)行參數(shù)設定要求進行預設定(出口水分要求不變)，整批葉絲干燥過程水分控制均采用自動控制，不進行人工干預。

2)試驗及取樣方法。分別采用兩種水分控制模式進行葉絲脫水干燥，在出口水分穩(wěn)定狀況下按照《卷煙工藝測試與分析大綱》［3］對出口葉絲進行結構及填充值取樣檢測，每批次不少于3次;在出口葉絲水分穩(wěn)定狀況下取葉絲500g左右作為化學分析樣品，每批次間隔取3次，按照標準［4］水分8進行檢測。兩種控制模式均進行3批次試驗。

3)數(shù)據(jù)記錄。對整批葉絲干燥過程物料水分、溫度進行數(shù)據(jù)記錄，均勻記錄30個點。采用筒壁溫度進行水分控制模式，對整批筒壁溫度變化情況進行記錄;采用熱風—排潮開度進行水分控制模式，對整批熱風—排潮開度變化情況進行記錄。

二、結果與分析

根據(jù)試驗方法，對兩種不同的水分控制模式各進行了3個批次的試驗。筒壁溫度、熱風—排潮開度及烘后葉絲水分、溫度記錄見表1、表2。

表1 兩種自動控制模式出口葉絲水分記錄

表2 兩種自動控制模式出口葉絲溫度記錄

(一)烘絲出口葉絲水分測試

烘后葉絲水分標準偏差對比見圖1。

圖1 烘后葉絲水分記錄標準偏差對比

從水分記錄數(shù)據(jù)可以看出，3個對比批次，出口物料水分的穩(wěn)定性上，通過熱風水分排潮自動調節(jié)的模式要好于筒壁溫度自動調節(jié)模式。而且可以看出筒壁溫度自動調節(jié)模式下，出口物料水分偏離中心的上偏差和下偏差均較大，在出現(xiàn)一個偏離較大的高(低)水分點后，會相應地出現(xiàn)一個偏離較大的低(高)水分點。這充分反映出筒壁溫度進行水分控制時由于筒壁溫度熱慣性較大，在筒壁溫度根據(jù)出口水分情況進行調節(jié)時容易出現(xiàn)過調現(xiàn)象;熱風—排潮進行水分自動調節(jié)，當出口水分出現(xiàn)偏離中心的情況時，通過熱風—排潮的調整，出口水分變化趨勢較為平緩，曲線不易出現(xiàn)過于陡峭的水分拐點。

從3個對比批次的出口水分標偏對比圖可以看出，熱風—排潮自動調節(jié)模式出口物料水分標偏要小于筒壁溫度自動調節(jié)的模式。這也和前面出口物料水分曲線圖所反映出來的情況相一致。

(二)烘絲出口葉絲溫度測試

烘后葉絲溫度標準偏差對比見圖2。

圖2 烘后葉絲溫度記錄標準偏差對比

出口物料溫度的影響因素相對較多，除了筒壁溫度、熱風—熱風—排潮外，熱風溫度及HT的蒸汽壓力等對其都有較大影響，而且從記錄數(shù)據(jù)上看，出口物料溫度均基本在要求范圍以內。從溫度記錄數(shù)據(jù)可以看出，3個對比批次，出口物料溫度的穩(wěn)定性上，兩種水分控制模式差異不大。

從3個對比批次的物料出口溫度標偏對比圖看，除了第一組對比批次筒壁溫度控制模式下出口物料溫度標偏較好外，其他對比組物料出口溫度標偏均較大，且兩種模式下有好有壞。由于影響出口物料溫度的因素相對較多，這需要從其他方面查找原因。

(三)烘絲出口葉絲物理測試

烘后葉絲物理指標測試結果對比見圖3。

圖3 烘后葉絲物理指標測試結果對比

從對比圖來看，兩種水分自動控制模式下，出口物料的物理指標結果差異不大，整絲率指標熱風水分排潮控制模式稍好于筒壁溫度控制模式;碎絲率指標筒壁溫度控制模式稍好于熱風水分排潮控制模式;填充值指標，熱風水分排潮控制模式稍好于筒壁溫度控制模式。

(四)烘絲出口葉絲化學指標測試

烘后葉絲化學指標測試結果對比見圖4。

圖4 烘后葉絲化學指標測試結果對比

從兩種水分控制模式出口物料化學指標對比圖來看，熱風—排潮控制模式葉絲還原糖、水溶性總糖指標稍低于筒壁溫度控制模式，其他指標基本接近。

三、總結

1)管板烘絲機由于筒壁熱慣性較大)在同一批次葉絲干燥過程中在入口水分波動時，通過頻繁調整筒壁溫度來控制出口水分，容易引起出口葉絲水分的波動。熱風水分排潮開度自動調節(jié)模式能夠較好地控制整批次干燥后葉絲水分的波動情況，不會出現(xiàn)筒壁溫度調節(jié)模式下的出口葉絲水分曲線所反映出來的忽大忽小的現(xiàn)象。

2)從分析及對比試驗結果來看，對于出口物料的水分控制精度，生產(chǎn)過程中通過適當?shù)臒犸L水分排潮開度調節(jié)能夠得到較好的保障。

3)依據(jù)試驗結果，可以對管板式烘絲機的水分控制方式作一定的優(yōu)化調整。在正常生產(chǎn)情況下，烘絲機入口水分沒有出現(xiàn)較大范圍的波動時，烘絲機可以依靠熱風—排潮開度的小幅度調整來實現(xiàn)對出口物料水分的控制。這樣既避免了筒體溫度調節(jié)因熱慣性較大水分曲線容易出現(xiàn)陡峭的拐點情況，也可以更快速地對出口水分進行調節(jié);在入口水分出現(xiàn)較大波動，而熱風水分排潮開度調節(jié)不能及時進行水分控制的情況下，調整筒壁溫度以達到改變脫水量的目的(熱風—排潮開度調整過大，同樣會出現(xiàn)對烘后物料感官質量的影響)。

［1］編寫組．卷煙工藝［M］．北京:北京出版社，2000．

［2］陳良元．卷煙生產(chǎn)工藝技術［M］．鄭州:河南科學技術出版社，2002．

［3］國家煙草專賣局．卷煙工藝測試與分析大綱［M］．成都:四川大學出版社，2004．

［4］國家煙草專賣局．YC/T160－2002煙草及煙草制品總植物堿的測定 連續(xù)流動法［S］．北京:中國標準出版社，2002．

(責任編輯 張佑法)