王林寶 杜孟伊 張望興

摘要：為了提高煙片復(fù)烤過程中的復(fù)烤均勻性，滿足復(fù)烤過程中水分偏差的要求，實現(xiàn)對煙片的均質(zhì)化加工，煙片復(fù)烤設(shè)備采用雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)技術(shù)。結(jié)合某企業(yè)對昆船公司的雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)煙片復(fù)烤設(shè)備的應(yīng)用驗證，基于實際檢測數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，采用雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式對煙片復(fù)烤的左右水分偏差改善明顯，出料含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差降低了;操控性及穩(wěn)定性較以往設(shè)備有大幅度的提高。

Abstract： In order to improve the uniformity of redrying in the redrying process of tobacco sheets， meet the requirements of moisture deviation during redrying and realize the homogenization processing of tobacco sheets， the redrying equipment of tobacco sheets adopts bilateral alternating air inlet technology. Combined with the application verification of a company's bilateral alternating inlet smoke sheet redrying equipment of Kunming Shipbuilding Co.， based on the actual test data， the results show that the bilateral alternate air inlet method improves the left and right water deviation of the redrying of the tobacco sheet obviously， the standard deviation of moisture content of the material is reduced; the handling and stability are greatly improved compared with the previous equipment.

關(guān)鍵詞：雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng);均質(zhì)化加工;煙片復(fù)烤設(shè)備

Key words： bilateral alternating inlet;homogenization processing;tobacco sheets redrying equipment

中圖分類號：S612? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0145-04

0? 引言

在煙草行業(yè)中，煙片復(fù)烤環(huán)節(jié)是控制成品水分和溫度關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)，對煙片成品質(zhì)量有也會產(chǎn)生一定影響。設(shè)備工作原理以及結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，并且涉及到成品關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)。目前打葉復(fù)烤生產(chǎn)線上使用的煙片復(fù)烤設(shè)備均為PROCTOR公司、GARBUIO公司的產(chǎn)品及國內(nèi)幾家生產(chǎn)廠家引進(jìn)、吸收后設(shè)計開發(fā)的產(chǎn)品，這些煙片復(fù)烤設(shè)備均采用單側(cè)進(jìn)風(fēng)隧道式的結(jié)構(gòu)。由于隧道寬度一般都大于3.5米，僅采用單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式，容易引起沿氣流加熱干燥或回潮隧道寬度方向上的溫度以及水分偏差超標(biāo)，不能滿足通過隧道的物料加工均勻性要求。特別是對成品溫度和水分偏差要求較高的場合，單側(cè)進(jìn)風(fēng)問題成為一大難題，所以對煙片的復(fù)烤左右水分均勻性問題進(jìn)行研究及改進(jìn)是非常必要的。本文將結(jié)合國內(nèi)第一臺采用雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)隧道式結(jié)構(gòu)的煙片復(fù)烤設(shè)備，對其性能及指標(biāo)參數(shù)和以往的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析。

1? 物理模型

本文所述的雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)隧道式煙片復(fù)烤設(shè)備目前已經(jīng)在某企業(yè)付諸實際應(yīng)用多年，設(shè)備穩(wěn)定性及一致性都得到充分驗證。為了對比雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)和單側(cè)交替進(jìn)風(fēng)對復(fù)烤性能參數(shù)的影響，該某企業(yè)還有一臺單側(cè)交替進(jìn)風(fēng)的煙片復(fù)烤設(shè)備。

如圖1所示為傳統(tǒng)的單側(cè)進(jìn)風(fēng)煙片復(fù)烤設(shè)備（圖中省略管路和排潮部分，只表示箱體部分）。圖2所示為雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)的煙片復(fù)烤設(shè)備，整套設(shè)備的干燥區(qū)共四個區(qū)，二區(qū)與三區(qū)處交替進(jìn)風(fēng)方式;回潮區(qū)一共三個區(qū)，回潮一區(qū)和二區(qū)采用右側(cè)進(jìn)風(fēng)方式，回潮三區(qū)采用左側(cè)進(jìn)風(fēng)方式，二區(qū)與三區(qū)處交替進(jìn)風(fēng)方式。

2? 設(shè)備工作原理

干燥區(qū)側(cè)箱內(nèi)飽和蒸汽通過換熱器，在循環(huán)風(fēng)機的作用下將進(jìn)入箱體內(nèi)的空氣加熱，然后通過導(dǎo)風(fēng)網(wǎng)，形成均勻的風(fēng)速穿過輸送網(wǎng)及煙片層后進(jìn)行循環(huán)。煙片經(jīng)熱風(fēng)加熱，水分溢出并被循環(huán)熱風(fēng)帶走，部分濕空氣經(jīng)排潮系統(tǒng)管路排出，去除煙片的水分，使煙片得以干燥。經(jīng)干燥、冷卻后的煙片進(jìn)入回潮區(qū)，回潮區(qū)內(nèi)設(shè)有汽水霧化加濕裝置，在循環(huán)風(fēng)機的作用下箱體內(nèi)高濕度的霧化水顆粒附著在煙片上，并被煙片所吸收，實現(xiàn)煙片的回潮，達(dá)到最終復(fù)烤工藝所要求的含水率和溫度。

圖1單側(cè)進(jìn)風(fēng)隧道式煙片復(fù)烤設(shè)備干燥段分為4個干燥區(qū)，1個冷卻區(qū)，3個回潮區(qū)，采用下、上進(jìn)風(fēng)方式對煙片進(jìn)行干燥及回潮處理。干燥1、2、3區(qū)為下進(jìn)風(fēng)方式;干燥4區(qū)為上進(jìn)風(fēng)方式。回潮1區(qū)采用上進(jìn)風(fēng)方式;回潮2區(qū)采用下進(jìn)風(fēng)方式。

圖2雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)隧道式煙片復(fù)烤機的干燥部分分為4個干燥區(qū)，1個冷卻區(qū)，3個回潮區(qū)，采用下、上進(jìn)風(fēng)方式對煙片進(jìn)行干燥及回潮處理。其中干燥1、2區(qū)采用如圖3所示的左側(cè)下進(jìn)風(fēng)干燥方式;干燥3區(qū)采用如圖4所示的右側(cè)下進(jìn)風(fēng)干燥方式;干燥4區(qū)采用如圖5所示的右側(cè)上進(jìn)風(fēng)干燥方式。

回潮部分由回潮3個區(qū)組成?；爻?區(qū)采用如圖6所示右側(cè)上進(jìn)風(fēng)回潮方式，回潮2區(qū)如圖7所示采用右側(cè)下進(jìn)風(fēng)回潮方式，回潮3區(qū)如圖8所示采用左側(cè)下進(jìn)風(fēng)回潮方式。

3? 技術(shù)核心及實施方案

①干燥段以及回潮段均采用雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)單元的排布以及整體布置，達(dá)到適用、簡捷、易維護(hù)。

②兩兩功能分區(qū)均采用隔簾隔開，并且對隔簾進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從根本上解決因進(jìn)風(fēng)交替面竄風(fēng)現(xiàn)象可能引起煙片的溫度以及水分波動。

③回潮段優(yōu)化結(jié)構(gòu)避免掛料，同時減小回潮區(qū)內(nèi)部出現(xiàn)濕團(tuán)以及水漬煙的可能性，避免成品煙片由于濕團(tuán)以及水漬煙引起的霉變問題。

④干燥區(qū)、冷卻區(qū)、回潮區(qū)風(fēng)機變頻調(diào)速，滿足風(fēng)場均勻性的在線調(diào)節(jié)要求。實現(xiàn)對整機的精細(xì)化控制，使調(diào)節(jié)手段多樣化，調(diào)節(jié)簡便易操作。干燥各區(qū)以及回潮各區(qū)采用獨立排潮、獨立控制。復(fù)烤過程工藝指標(biāo)得到進(jìn)一步提升。

⑤對煙片復(fù)烤機的主要控制點實施參數(shù)化控制，規(guī)范了操作規(guī)程，便于實現(xiàn)相同批次煙片加工的均質(zhì)化，有利于改善復(fù)烤煙片品質(zhì)。

4? 單側(cè)進(jìn)風(fēng)與雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)煙片復(fù)烤設(shè)備主要性能指標(biāo)對比

本文性能分析的數(shù)據(jù)來源于某企業(yè)2012年9月對單側(cè)進(jìn)風(fēng)和雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)的煙片復(fù)烤機加工產(chǎn)品質(zhì)量抽樣檢驗。

4.1 單側(cè)與雙側(cè)進(jìn)風(fēng)方式時冷卻后水分參數(shù)分析

對某企業(yè)2012年9月加工質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，按日進(jìn)行統(tǒng)計分析。

①冷卻后左右含水率變化趨勢分析：單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式時，左右側(cè)含水率在7.4～10.9%之間變化，其變化的幅度較大，而且標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.7%左右，數(shù)據(jù)的離散程度較大;雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式時，左右含水率在7.8～10.2%范圍內(nèi)波動，其變化幅度與單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式相比縮小了1.1%，標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.5%以內(nèi)，比單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式減小了0.2%左右，說明雙側(cè)進(jìn)風(fēng)方式加工的煙片在冷卻后含水率的均勻性優(yōu)于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式。

②冷卻后左右含水率極差分析：單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式冷卻后左右含水率極差值在2.3%以內(nèi)，極差平均值為0.48%，按極差值小于等于1%的指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計，極差合格率為85.71%;雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式冷卻后左右含水率極差值在1.8%以內(nèi)，極差平均值為0.35%，按極差值小于等于1%的指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計，極差合格率為96.45%，雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式冷卻后左右含水率極差及極差合格率兩項指標(biāo)均優(yōu)于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式。

③冷卻后左右含水率合格率分析：單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式冷卻后含水率合格率波動幅度較大，從73.33%到100%，其平均合格率在91.3%左右;雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式冷卻后含水率合格率波動范圍在85.71～100%，平均合格率≥93%，說明雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式在保障工藝指標(biāo)能力上優(yōu)于單側(cè)進(jìn)風(fēng)加工方式。

④某企業(yè)在雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)煙片復(fù)烤設(shè)備冷卻區(qū)后，沿輸送網(wǎng)帶寬度方向往復(fù)移動的水分儀采集的水分掃描區(qū)間平均值表（8小時，約2.9萬個水分?jǐn)?shù)據(jù)）見圖 9。通過該圖看出冷卻區(qū)物料含水率在輸送網(wǎng)帶寬度方向上總體的趨勢是均勻的。

4.2 單側(cè)與雙側(cè)進(jìn)風(fēng)方式時物料出口水分參數(shù)分析

①從設(shè)備出口左中右含水率分析：參照YC/T 146-2010標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)合某復(fù)烤公司地域及煙葉特點，該企業(yè)煙片復(fù)烤設(shè)備出口物料含水率內(nèi)控指標(biāo)為11.0～13.0%。單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式時，設(shè)備出口左中右含水率從10.8～13.4%之間變化，含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.48%左右;雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式時，設(shè)備出口左中右含水率從10.8～12.9%之間變化，含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.40%以內(nèi)。通過對比可以看出，雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式加工的設(shè)備出口左中右含水率的波動范圍小于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式，含水率更接近控制中線12%，含水率數(shù)據(jù)的離散程度較小，說明雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式加工的烤機出口片煙含水率均勻性優(yōu)于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式。

②從設(shè)備出口左中右含水率極差分析：單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式時，設(shè)備出口物料左中右含水率極差值在0～1.5%之間波動，其平均值為0.50%，按極差值小于等于1%的指標(biāo)統(tǒng)計，其合格率為92.00%;雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式的設(shè)備出口物料左中右含水率極差值在0～1.2%之間變化，其平均值為0.38%，按極差值小于等于1%的指標(biāo)統(tǒng)計，其合格率為98.68%;以上數(shù)據(jù)表明在同一個時間節(jié)點，在設(shè)備出口網(wǎng)帶寬度方向上，雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式左中右含水率的差異小于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式，復(fù)烤均勻性優(yōu)于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式。

③從設(shè)備出口左中右含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差分析：單側(cè)進(jìn)風(fēng)時設(shè)備出口物料標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.19～0.67%之間波動，雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)時，設(shè)備出口物料標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.16～0.40%之間波動，以上數(shù)據(jù)表明在煙片復(fù)烤機出口左、中、右三個位置，在時間緯度上，雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式的均勻性優(yōu)于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式。

④從設(shè)備出口左中右含水率合格率分析：按某企業(yè)內(nèi)控工藝指標(biāo)，煙片復(fù)烤設(shè)備出口含水率在11.0～13.0%，按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計，單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式合格率在83.33～100%間波動，其平均值為98.0%，雙側(cè)進(jìn)風(fēng)方式合格率在90.00～100%間波動，其平均值在99.0%，以上數(shù)據(jù)表明雙側(cè)進(jìn)風(fēng)方式在保障加工工藝指標(biāo)能力上優(yōu)于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式。

4.3 單側(cè)與雙側(cè)進(jìn)風(fēng)方式對裝箱片煙含水率合格率及標(biāo)準(zhǔn)偏差的分析

①從裝箱片煙含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差分析：對某企業(yè)近兩年加工的裝箱片煙含水率按月度進(jìn)行統(tǒng)計分析，雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.3%以內(nèi)，低于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式，說明雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式加工的片煙的含水率均勻性比單側(cè)好，由于統(tǒng)計時間跨度較長，說明雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)技術(shù)優(yōu)勢明顯，而且穩(wěn)定可靠。

②從裝箱片煙含水率合格率分析：雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式裝箱片煙含水率在96.5～98.21%之間，而單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式合格率在94.0～97.0%之間，雙側(cè)進(jìn)風(fēng)方式明顯高于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式，說明雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式在對裝箱片煙含水率工藝指標(biāo)的保障能力是充分的、可靠的。

5? 結(jié)論

雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)煙片復(fù)烤設(shè)備，在延續(xù)以往上下交替進(jìn)風(fēng)的基礎(chǔ)上，采用雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)的方式對煙片進(jìn)行復(fù)烤處理，使得原單側(cè)進(jìn)風(fēng)造成的左、中、右水分偏差得以相互補充、平衡。通過實際數(shù)據(jù)檢測分析，得出以下結(jié)論：

①在干燥后左右兩側(cè)含水率的變化趨勢比單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式減小了1.1%左右。左右兩側(cè)含水率極差也控制在1.8%以內(nèi)，極差平均值為0.35%，極差合格率由單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式的85.71%提高為96.45%。標(biāo)準(zhǔn)偏差也由單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式的0.7%縮小到了0.5%以內(nèi)。在性能指標(biāo)和工藝指標(biāo)能力上有明顯優(yōu)勢。

②通過移動的水分儀對設(shè)備的實際生產(chǎn)過程采集數(shù)據(jù)，證明雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式干燥后的煙片，不同的檢測點其左中右平均含水率基本保持一致。而且在含水率變化一定區(qū)域內(nèi)，采集點的數(shù)據(jù)波動也是趨于平穩(wěn)，驗證了設(shè)備良好的使用性能。

③在物料出口處左中右含水率變化趨勢比單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式小，而且更接近控制中線12%的指標(biāo)。左中右含水率極差也控制在1.2%以內(nèi)，極差平均值為0.3%，極差合格率由單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式的92%提高為98.68%。標(biāo)準(zhǔn)偏差也由單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式的0.67%縮小到了0.4%以內(nèi)。并且出口含水率的平均合格率也提高到了99%以上。

④裝箱后煙片含水率的標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.3%，低于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式的標(biāo)準(zhǔn)偏差。同時分析結(jié)果顯示裝箱片煙的合格率在96.5～98.21%，而單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式裝箱片煙的合格率在94.0～97.0%，明顯高于單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式。

⑤雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)解決了復(fù)烤過程左右水分不均勻的問題。從調(diào)試角度考慮，排除了在設(shè)備調(diào)試過程中水分均勻性難以調(diào)整的難題。從使用角度考慮，確實提高了煙片復(fù)烤的均勻性，進(jìn)一步提高了煙片加工質(zhì)量。目前投入使用后，所有委托方各工業(yè)公司的技術(shù)中心與現(xiàn)場技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督人員對該雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)方式的煙片復(fù)烤設(shè)備非常滿意，給予很高的評價。

雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)技術(shù)在煙片復(fù)烤設(shè)備上的實際應(yīng)用驗證，收到了很好的效果，通過幾年的技術(shù)改進(jìn)，在煙草行業(yè)得到充分認(rèn)可。干燥段進(jìn)風(fēng)方式的交替次數(shù)也根據(jù)需求拓展到2～3次，回潮段的交替次數(shù)拓展的1～2次。雙側(cè)交替進(jìn)風(fēng)技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)成為國內(nèi)煙片復(fù)烤設(shè)備的首選技術(shù)，此技術(shù)同樣適用于現(xiàn)有傳統(tǒng)煙片復(fù)烤設(shè)備的技術(shù)改造。此技術(shù)可在煙草行業(yè)乃至其它側(cè)進(jìn)風(fēng)隧道式干燥、冷卻、回潮設(shè)備上推廣。

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