打葉復烤潤葉段水分溫度控制模型的建立

劉彥嶺+王澤理+周強+郭磊

摘 要：該研究利用均勻試驗和多元線性回歸分析分別建立了打葉復烤潤葉段2次潤葉的潤后水分增加量、潤后溫度2個指標與各調整參數間的控制模型。結果表明，該模型預測精度較好，能較準確地控制和優化潤葉段的潤葉效果，從而提高了潤葉質量。

關鍵詞：潤葉；水分；溫度；均勻試驗；多元線性回歸分析

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）22-0109-03

Abstract：Using the uniform tests and multiple linear regression analysis，threshing and redrying condition leaf section of the control model about the two condition leaf with the run after the water gain， and run after the temperature of the two indicators with every adjustment parameters were established.Model prediction accuracy was good enough to accurately control and optimize the condition leaf section condition leaf effect， raise condition leaf quality.

Key words：Condition leaf； Moisture； Temperature； Uniform experimental； Multi-element linear regression analysis

為了滿足“中式卷煙”的需要以及提高煙草行業自身的經濟利益，各卷煙企業均力求提高煙葉打葉復烤的產品質量。作為卷煙企業的“第一生產車間”，打葉復烤企業必須對在打葉復烤生產過程中如何提高其煙葉質量，減少造碎，提高煙葉利用率等工藝和設備進行不斷完善改進，以滿足卷煙企業的需求[1-5]。

在打葉復烤工業生產中，煙草水分溫度及其穩定性的研究是多年以來業內始終關注的課題[6]。在整個打葉復烤加工過程中，煙草的水分溫度控制貫穿于整個煙草生產的過程，特別是在打葉復烤潤葉段煙草水分溫度的控制，在這個工段煙草水分溫度的變化直接影響后續加工的質量、產量及煙草的霉變和貯存醇化。可見，煙草的水分溫度在整個煙草工業生產過程中相當重要[7]。1985年WIERZBA M.[8]也談到要認識到煙草水分溫度的重要性。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 復烤廠打葉復烤車間C3FC3L混打，流量6.0T/h，車間溫度21℃，濕度55%。

1.2 實驗儀器 FSJ-114型植物樣本粉碎機（農牧漁業部河南扶溝科學儀器廠）；CPT2808型秒表（深圳市博迅達電子有限公司）；TQM23003型便攜式溫度儀（深圳市迪特愛投資發展有限公司）；DHG-9145A型電熱鼓風干燥箱（上海一恒科技有限公司）；AL294型電子天平（感量0.0001g，梅特勒—托利多儀器有限公司）。

1.3 試驗設計與方法 試驗選用U12（1212）均勻試驗設計表[9]，一潤試驗參數為前水壓力（前汽壓力固定為0.8 kPa）、蒸汽噴吹壓力、滾筒轉速；二潤試驗參數為前汽壓力、后汽壓力、滾筒轉速、熱風風機轉速、加熱器壓力。每個因素取6個水，并且每個水平重復2次，因素水平表見表1。試驗測定指標為水分增加量、潤后溫度。每個試驗重復取樣10次，以平均值作為指標值。

2 結果與分析

2.1 模型的建立 均勻試驗設計與試驗結果如表2與表3所示。利用DPS數據處理軟件[10]中的多元線性回歸分析進行初步模擬模型，再利用SPSS11.5 for windows軟件[11]對模型中的不顯著參數逐步刪除以優化模型，最終得到一潤與二潤各指標與參數間的數學控制模型。

2.2 模型的檢驗

2.2.1 回歸方程基本統計檢驗 表4為所建模型中的常數項、各參數的偏回歸系數，以及他們的顯著性檢驗情況和共線性檢驗結果。由表可知各偏回歸系數均達到了顯著或極顯著水平，因此其與各指標的線性關系顯著或極顯著，進入模型的各參數是有效合理的，通過t檢驗。同時由表中共線性統計量可知，各項的容忍度均較大且大于0.2，VIF（方差膨脹因子）均較小且小于4，說明進入模型的各參數間無共線性情況發生，模型有效準確性較高，模型擬合度較好。表5為各模型的95%的近似預測區間。

2.2.2 回歸方程的方差分析 由表6可知，4個模型均通過了F檢驗，其中y1、y2、y4達到了極顯著水平，y3達到了顯著水平，各參數與各指標間的線性關系顯著或極顯著，建立的線性模型合理，對潤葉段2次潤葉的水分溫度有較好的控制和預測能力，并可對潤葉效果優化。

2.2.3 回歸方程的回歸統計分析和D-W檢驗 表7中模型y1、y2、y4的決定系數和調整決定系數都較大，標準誤差較小y3的決定系數和調整決定系數較小，標準誤差較大，但通過了F檢驗和t檢驗等各統計檢驗，方程也是可適用的。同時，各模型的D-W檢驗值分別為2.249、1.807、1.815、1.753，與2都比較接近，認為各模型的殘差相關性不顯著，通過D-W檢驗。

2.2.4 模型驗證 對所設置的各參數水平組合進行全部組合，然后從組合中選出幾種模式，一潤、二潤各8種模式進行現場生產線試驗，所選煙葉為B3FB3L混打，并用所建立的模型預測結果。表8與表9為模型預測值與實際試驗值的對比情況。由表8和表9可知，試驗實際值與模型預測值基本一致，擬合誤差較小，說明所建模型能有效的預測一潤、二潤的水分增加量和潤后溫度，并且對其他等級的混打煙葉也適用。endprint

3 結論與討論

通過對打葉復烤潤葉段中主要參數對煙葉水分溫度的影響進行研究，建立了控制模型，并通過了現場生產線的驗證，便于根據來料情況和工藝水分、溫度要求快速設定相應的工藝參數，縮短參數調整周期。這樣就可以實現由指標控制向參數控制、由結果控制向過程控制的轉變，提高了工藝人員對生產過程的指導力和潤葉水分溫度控制的精確性，從而提高了潤葉段的控制能力，優化了潤葉效果，提高了潤葉質量。

參考文獻

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[2]李新學.降低煙葉損耗，提高經濟效益[J].煙草科技，1990（5）：21-24.

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[4]馮志田.如何提高打葉復烤在線產量和質量[J].遵義煙草，2004（5）：4-6.

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[9]方萍，何延.試驗設計與統計[M].杭州：浙江大學出版社，2003：221-238.

[10]唐啟義，馮明光.DPS數據處理系統（實驗設計、統計分析及數據挖掘）[M].北京：科學出版社，2007：1027-1055.

[11]余建英，何旭宏，數據統計分析與SPSS應用[M].北京：人民郵電出版社，2003：165-173.

（責編：張宏民）endprint