煙絲干燥膨脹處理工藝系統研究

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承壓氣鎖是一個密閉的腔體，由殼體、轉子軸、端蓋組成。殼體為不銹鋼鑄件，其縱向為方形法蘭的進、出料口，上法蘭連接進料罩，下法蘭用于出料；殼體徑向設轉子軸，由減速機驅動；轉子軸端部與殼體采用特殊的密封結構密封；轉子軸沿圓周方向分布若干轉子葉片，轉子葉片與殼體間隙可調節；轉子葉片將殼體分成若干個腔體，其中一個或幾個腔體上設置有蒸汽噴嘴，噴嘴與蒸汽管路系統連接，向腔內噴射蒸汽；蒸汽管路上設置有流量和壓力控制閥，可自動控制向腔內噴射蒸汽的流量和壓力。其中，殼體與轉子葉片、轉子軸端部與殼體間密封均按所需要承受的蒸汽壓力設計。通過適當調整轉子葉片與殼體間隙，以保證轉子正常運轉的同時還要保證殼體與轉子葉片的充分密封。在工作過程中，噴射的蒸汽使殼體內保持一定的壓力，葉片的轉動使煙絲在2～3s內完成增壓減壓、增溫增濕的膨脹過程。

從煙絲承壓預膨脹裝置的技術原理及結構可以看出，其關鍵技術是在氣鎖中噴入蒸汽，見圖2。設計關鍵一是承壓氣鎖的輸送能力，二是承壓氣鎖的承壓能力，三是噴射蒸汽的壓力確定和蒸汽噴嘴的分布。以500kg/h生產線為例進行試驗驗證，將500kg/h作為承壓氣鎖的輸送能力進行計算。考慮到蒸汽壓力對煙絲和氣鎖的影響，最大壓力確定為3kg/cm2。通過計算確定承壓氣鎖的殼體直徑為350mm，葉片數為10個，即分為9個小腔體。蒸汽噴嘴的分布考慮到使用情況的不確定性，在3個腔上分別設置噴嘴，且離開進料口腔，使用時可根據具體情況使用一個或幾個噴嘴。蒸汽系統上設置有壓力調節閥，可根據實際工作情況對壓力進行調節。承壓氣鎖軸向和徑向設計要求密封可靠，以使噴射到轉子葉片間的蒸汽保持一定的壓力，保證進入的煙絲增溫增濕并實現預膨脹。

將煙絲承壓預膨脹裝置（以下簡稱承壓裝置）應用于500kg/h試驗生產線上，以試驗不同壓力對葉絲和梗絲顏色、形態、填充值、溫度、含水率以及感官質量的影響，并與采用隧道式加溫加濕機加工的樣品（以下簡稱對比樣）進行比較，結果見表1～表5。從表1～表5可以看出，采用承壓裝置處理的煙絲無論是感官品質還是物理指標均高于或相當于采用傳統加溫加濕設備處理的煙絲，特別是在處理葉絲方面具有較大優勢。雖然表5中梗絲在香氣量方面略有減少，但在使用中可通過調整蒸汽壓力，即適當降低蒸汽壓力以減少香氣的損失。通過試驗還可得出，在實際使用中，蒸汽壓力不宜過大，一般為2～3kg/cm2，以免對煙絲產生損傷并造成設備泄漏而導致環境污染。從評吸結果看，承壓裝置能夠達到對煙絲加溫加濕及預膨脹的目的。

由上述試驗結果可見，煙絲承壓預膨脹裝置可以取代煙草干燥膨脹工藝中的傳統加溫加濕設備，對于采用氣流式干燥設備的系統，可直接采用本裝置取代原來的普通氣鎖進料系統，簡化了煙絲干燥膨脹工藝，占地面積小，降低了能耗；防止了煙絲過度干燥膨脹，煙絲的增溫增濕時間由原來的1min左右減少為2～3s，取得了良好的膨脹效果，提升了煙絲的內在品質。（本文作者：陶軼靜、簡龍暉、侯幼平、李輝、李彪 單位：中煙機械技術中心有限責任公司、中國煙草機械集團有限責任公司、秦皇島煙草機械有限責任公司）