真空回潮機(jī)加濕及干燥功能的研究

曹恒智，聞月冰，周 喆，業(yè)亞明，胡峻聞

（紅塔集團(tuán)玉溪卷煙廠，云南 玉溪 652600）

0 引 言

在煙葉打葉復(fù)烤生產(chǎn)的過程中，如果原煙的煙葉水分過少，在生產(chǎn)過程中會(huì)使造碎率增大，既會(huì)造成原料浪費(fèi)，又會(huì)使產(chǎn)品質(zhì)量下降。如原煙的煙葉水分過高，則會(huì)使原煙煙片的加工處理難度增加，而且容易使得煙片發(fā)霉變質(zhì)，嚴(yán)重影響煙葉的質(zhì)量。目前打葉復(fù)烤車間采用的真空回潮機(jī)都只能對(duì)原煙煙葉進(jìn)行加濕加溫處理，而無法對(duì)大水分煙片實(shí)施干燥處理。假如單獨(dú)開發(fā)對(duì)水分過大的原煙煙片干燥的設(shè)備，不僅需要面積較大的設(shè)備安裝場(chǎng)地，并且增加了設(shè)備的安裝成本、管理成本等，不利于工廠實(shí)現(xiàn)精益化管理目標(biāo)。因此，需研究一種能同時(shí)滿足加濕和干燥兩種功能的裝置[1]。

本文主要從真空加濕干燥兩用裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理及使用三方面進(jìn)行研究分析，利用目前真空回潮機(jī)的反方向工作原理，研發(fā)出真空狀態(tài)下大水分原煙水分蒸發(fā)的裝置，該裝置不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原煙煙葉的真空回潮功能，而且能對(duì)水分過大的原煙煙葉實(shí)現(xiàn)真空蒸發(fā)、降低水分的功能。

1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

1.1 設(shè)備組成元件

如圖1 所示，真空加濕干燥兩用裝置包括：小車軌道、運(yùn)輸小車、物料框欄、真空回潮箱體、安全閥、壓力傳感器、壓力表、熱風(fēng)管路、閥門Ⅳ、引射管進(jìn)氣端、閥門Ⅰ、閥門Ⅱ、引射管出氣端、水汽管、閥門Ⅲ。

圖1 真空加濕干燥兩用裝置結(jié)構(gòu)

1.2 真空箱

真空回潮箱是一矩形的盒式箱體，內(nèi)壁用不銹鋼板焊接而成，外部用型鋼加強(qiáng)。前后兩個(gè)端頭各有1 個(gè)用液壓提升設(shè)備控制的門，門和真空回潮箱體之間用實(shí)心加厚的橡膠密封圈密封，在每個(gè)門的端面，都有4 個(gè)氣缸壓緊箱體，使密封性得到充分的保證。

1.3 煙包運(yùn)載裝置

真空回潮箱的底部裝有小車軌道、運(yùn)輸小車和物料框欄，運(yùn)輸小車和物料框欄位于小車軌道上。運(yùn)輸小車為牽引小車，是煙包車的一部分，主要由車體和傳動(dòng)裝置構(gòu)成，車體用型鋼和鋼板焊制而成，下方裝有4 個(gè)鑄鐵輪，傳動(dòng)裝置包括電機(jī)、三角帶、減速器、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)鏈和鏈輪等。

1.4 真空加濕干燥裝置

真空回潮箱的上部外側(cè)安裝控制安全的安全閥，在安全閥的一側(cè)安裝引射管，在引射管進(jìn)氣端上安裝閥門Ⅰ，在引射管出氣端上安裝閥門Ⅱ，壓力表安裝在真空回潮箱上部，真空回潮箱內(nèi)部的壓力傳感器、壓力表通過導(dǎo)線相連，真空回潮箱上部的另外一側(cè)安裝有熱風(fēng)管路和水汽管，熱風(fēng)管路上安裝閥門Ⅳ，水汽管上安裝閥門Ⅲ[2]。

1.5 控制系統(tǒng)

真空加濕干燥兩用裝置的控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)真空回潮系統(tǒng)相似，僅比傳統(tǒng)真空回潮控制系統(tǒng)多一個(gè)選擇工作方法控制系統(tǒng)，如圖2 所示。

圖2 真空加濕干燥兩用裝置的控制流程

1.6 安全裝置

（1）安全閥安裝在真空箱的頂部，當(dāng)真空箱內(nèi)的壓力超過0.102 MPa 絕對(duì)壓力時(shí)，安全閥打開，對(duì)設(shè)備起到安全保護(hù)作用。

（2）安全繩是安裝在真空箱內(nèi)部側(cè)壁上的一根金屬繩。一旦有人被誤關(guān)在箱內(nèi)，被關(guān)人員只要拉動(dòng)一下安全繩，回潮機(jī)即立即停止工作，箱門自動(dòng)打開。這種安全繩報(bào)警開關(guān)只能在緊急時(shí)使用，所以也稱為緊急停止裝置。

2 工作原理

2.1 抽真空原理

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，先由運(yùn)輸小車將物料框欄推入真空回潮箱中，然后通過液壓裝置關(guān)閉真空回潮箱兩側(cè)的門，再同時(shí)打開閥門Ⅰ、閥門Ⅱ，讓高速壓縮空氣從引射管進(jìn)氣端通入，在真空泵和高速壓縮空氣的共同作用下，真空回潮箱中的空氣會(huì)從引射管出氣端流出，由于引射作用可使真空回潮箱中達(dá)到真空狀態(tài)。當(dāng)壓力表內(nèi)的讀數(shù)達(dá)到工藝要求值時(shí)，關(guān)閉閥門Ⅰ和閥門Ⅱ。

2.2 加濕工作原理

當(dāng)蒸汽噴射泵和冷凝泵串聯(lián)所組成的真空回潮箱內(nèi)真空度的絕對(duì)壓力小于103Pa 時(shí)，則關(guān)閉閥門Ⅳ，再打開閥門Ⅲ，使溫度高達(dá)80 ℃～100 ℃的水蒸氣從水汽管輸入到真空回潮箱內(nèi)。由于煙包內(nèi)外部有較大的壓力差，蒸汽可透進(jìn)入到煙包中；由于蒸汽與煙葉的溫度差，蒸汽被冷凝到煙葉上。水蒸氣在真空箱中保持一定時(shí)間后，再次將真空回潮箱抽真空，往真空回潮箱內(nèi)中通入水蒸氣，重復(fù)此過程兩次后，因?yàn)闊熑~具有較強(qiáng)的吸濕性，所以可達(dá)到煙葉回潮的目的。當(dāng)煙葉回潮達(dá)到工藝要求后，打開閥門Ⅰ，真空回潮箱內(nèi)真空度降到0，則開門拉出已回潮的煙包，并同時(shí)裝入待回潮的煙包，完成一次回潮加濕[3]。

2.3 干燥工作原理

超水分的煙葉直接送入真空回潮箱，關(guān)閉閥門Ⅲ，再打開閥門Ⅳ，使溫度高達(dá)80 ℃～115 ℃的熱風(fēng)從熱風(fēng)管路通入真空回潮箱中，真空回潮箱中的氣壓達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，關(guān)閉閥門Ⅳ，讓熱風(fēng)在真空箱中保持一定時(shí)間后，再次重復(fù)將真空回潮箱抽真空、往真空回潮箱中通入熱風(fēng)的過程，重復(fù)兩次后，增大煙葉水分的飽和蒸汽壓差，從而使煙葉表面濕氣及煙葉中的少量水分在真空條件下快速汽化，達(dá)到脫水的目的。當(dāng)煙葉達(dá)到干燥工藝要求后，打開閥門Ⅰ，使真空回潮箱內(nèi)真空度降到0，則開門拉出已干燥的煙包，并同時(shí)裝入待干燥的煙包，完成一次干燥[4]。

3 操作步驟

（1）開啟前準(zhǔn)備

排放管道內(nèi)冷凝水，檢查水、氣、汽、電是否滿足生產(chǎn)要求；檢查各安全部件是否正常有效，檢查待生產(chǎn)煙包等級(jí)是否正確。

（2）選擇使用方法

確定待生產(chǎn)煙包是需進(jìn)行回潮加濕還是干燥，并將控制按鈕打到相應(yīng)位置。

（3）運(yùn)行操作

1）煙包裝載

在生產(chǎn)開始的時(shí)候，把原煙煙葉合理堆放在物料框中，然后再通過運(yùn)輸小車將物料框放入到真空回潮箱中，原煙煙葉在真空回潮箱中處理完畢后，再通過運(yùn)輸小車把物料框從真空回潮箱拉出。這樣，一側(cè)的物料框在真空回潮箱中進(jìn)行水分操作時(shí)，可先在另一側(cè)的物料框中裝卸原煙，便于合理利用時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

2）真空回潮操作

關(guān)閉閥門Ⅳ，再打開閥門Ⅲ，使溫度高達(dá)80 ℃～100 ℃的水蒸氣從水汽管通入真空回潮箱中，當(dāng)真空回潮箱中氣壓達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，關(guān)閉閥門Ⅳ，讓水蒸氣在真空箱中保持一定時(shí)間后，再次重復(fù)將真空回潮箱抽真空、往真空回潮箱中通入水蒸氣的過程，重復(fù)兩次后，打開真空回潮箱的箱門，將真空回潮箱中的物料框用運(yùn)輸小車?yán)?，使原煙煙片在空氣中自然降溫即可?/p>

3）真空原煙水分蒸發(fā)操作

關(guān)閉閥門Ⅲ，再打開閥門Ⅳ，使溫度高達(dá)80 ℃～115 ℃的熱風(fēng)從熱風(fēng)管路通入真空回潮箱中，當(dāng)真空回潮箱中氣壓達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，關(guān)閉閥門Ⅳ，讓熱風(fēng)在真空回潮箱中保持一定時(shí)間后，再次重復(fù)將真空回潮箱抽真空、往真空回潮箱中通入熱風(fēng)的過程，重復(fù)兩次后，打開真空回潮箱的箱門，將真空回潮箱中的物料框用運(yùn)輸小車?yán)?，使原煙煙片在空氣中自然降溫即可?/p>

（4）結(jié)束工作

關(guān)閉水、氣、汽、電，清潔設(shè)備內(nèi)外部衛(wèi)生及工作現(xiàn)場(chǎng)，做好交班記錄。

4 結(jié) 語

綜上所述，真空加濕干燥兩用裝置由目前打葉復(fù)烤車間所采用的真空回潮機(jī)改進(jìn)而成，不僅可以使原煙的含水率得到提高，而且可以對(duì)較大水分的煙片進(jìn)行干燥。并且無需大面積的設(shè)備安裝場(chǎng)地，管理成本相對(duì)較低，既滿足了工廠生產(chǎn)需求，增加了新功能，又有助于工廠的精益化管理。