管板式烘丝机不同干燥控制模式对比研究

黄 治，何 蓉，谭奇忠，郑利峰，丁康钟，刘 华，齐延鹏，周苗苗

(1．重庆烟草工业公司，重庆 400060;2．重庆烟草工业公司重庆分厂，重庆 400061)

烘丝机作为制丝过程的关键设备，起到改善和提高叶丝感官品质及理化指标的作用［1－2］。管板式烘丝机是行业近年来兴起的新型烘式设备，重庆烟草工业有限责任公司3个分厂均采用了该烘丝机。公司重庆分厂管板式烘丝机现具有两种不同的干燥控制模式，一种模式为其他参数固定，通过筒壁温度自动控制进行水分调节;一种模式为其他参数固定，通过热风及排潮开度自动控制进行水分调节。现在公司诸多品牌都实行多点加工模式，产品的均质化、卷烟香气的稳定性显得尤为重要，两种不同的自动控制模式虽然均能达到控制叶丝出口温度水分的目的，但两种控制模式对于出口物料水分的控制能力及对出口物料质量的控制能力是否存在差异，我们通过对管板式烘丝机两种干燥控制模式下烘后叶丝质量指标进行对比，以验证两种模式的差异性。

一、材料与方法

(一)材料、仪器

选取某四类卷烟作为测试对象。

SH315D管板式烘丝机(秦皇岛烟草机械有限公司)、METTLERPM100电子天平(瑞士Mettler公司)、MM710在线水分仪(美国NDC红外技术公司)、MX2型RAYTEX红外测温仪(美国RAYTEX公司)、D51型填充值测定仪(德国FACTORYDENSIMETER公司)、YQ水分2烟丝结构振动分选筛(郑州烟草研究院)。

(二)方法

1)参数设置。试验批对烘丝机各项参数按照现行参数设定要求进行预设定(出口水分要求不变)，整批叶丝干燥过程水分控制均采用自动控制，不进行人工干预。

2)试验及取样方法。分别采用两种水分控制模式进行叶丝脱水干燥，在出口水分稳定状况下按照《卷烟工艺测试与分析大纲》［3］对出口叶丝进行结构及填充值取样检测，每批次不少于3次;在出口叶丝水分稳定状况下取叶丝500g左右作为化学分析样品，每批次间隔取3次，按照标准［4］水分8进行检测。两种控制模式均进行3批次试验。

3)数据记录。对整批叶丝干燥过程物料水分、温度进行数据记录，均匀记录30个点。采用筒壁温度进行水分控制模式，对整批筒壁温度变化情况进行记录;采用热风—排潮开度进行水分控制模式，对整批热风—排潮开度变化情况进行记录。

二、结果与分析

根据试验方法，对两种不同的水分控制模式各进行了3个批次的试验。筒壁温度、热风—排潮开度及烘后叶丝水分、温度记录见表1、表2。

表1 两种自动控制模式出口叶丝水分记录

表2 两种自动控制模式出口叶丝温度记录

(一)烘丝出口叶丝水分测试

烘后叶丝水分标准偏差对比见图1。

图1 烘后叶丝水分记录标准偏差对比

从水分记录数据可以看出，3个对比批次，出口物料水分的稳定性上，通过热风水分排潮自动调节的模式要好于筒壁温度自动调节模式。而且可以看出筒壁温度自动调节模式下，出口物料水分偏离中心的上偏差和下偏差均较大，在出现一个偏离较大的高(低)水分点后，会相应地出现一个偏离较大的低(高)水分点。这充分反映出筒壁温度进行水分控制时由于筒壁温度热惯性较大，在筒壁温度根据出口水分情况进行调节时容易出现过调现象;热风—排潮进行水分自动调节，当出口水分出现偏离中心的情况时，通过热风—排潮的调整，出口水分变化趋势较为平缓，曲线不易出现过于陡峭的水分拐点。

从3个对比批次的出口水分标偏对比图可以看出，热风—排潮自动调节模式出口物料水分标偏要小于筒壁温度自动调节的模式。这也和前面出口物料水分曲线图所反映出来的情况相一致。

(二)烘丝出口叶丝温度测试

烘后叶丝温度标准偏差对比见图2。

图2 烘后叶丝温度记录标准偏差对比

出口物料温度的影响因素相对较多，除了筒壁温度、热风—热风—排潮外，热风温度及HT的蒸汽压力等对其都有较大影响，而且从记录数据上看，出口物料温度均基本在要求范围以内。从温度记录数据可以看出，3个对比批次，出口物料温度的稳定性上，两种水分控制模式差异不大。

从3个对比批次的物料出口温度标偏对比图看，除了第一组对比批次筒壁温度控制模式下出口物料温度标偏较好外，其他对比组物料出口温度标偏均较大，且两种模式下有好有坏。由于影响出口物料温度的因素相对较多，这需要从其他方面查找原因。

(三)烘丝出口叶丝物理测试

烘后叶丝物理指标测试结果对比见图3。

图3 烘后叶丝物理指标测试结果对比

从对比图来看，两种水分自动控制模式下，出口物料的物理指标结果差异不大，整丝率指标热风水分排潮控制模式稍好于筒壁温度控制模式;碎丝率指标筒壁温度控制模式稍好于热风水分排潮控制模式;填充值指标，热风水分排潮控制模式稍好于筒壁温度控制模式。

(四)烘丝出口叶丝化学指标测试

烘后叶丝化学指标测试结果对比见图4。

图4 烘后叶丝化学指标测试结果对比

从两种水分控制模式出口物料化学指标对比图来看，热风—排潮控制模式叶丝还原糖、水溶性总糖指标稍低于筒壁温度控制模式，其他指标基本接近。

三、总结

1)管板烘丝机由于筒壁热惯性较大)在同一批次叶丝干燥过程中在入口水分波动时，通过频繁调整筒壁温度来控制出口水分，容易引起出口叶丝水分的波动。热风水分排潮开度自动调节模式能够较好地控制整批次干燥后叶丝水分的波动情况，不会出现筒壁温度调节模式下的出口叶丝水分曲线所反映出来的忽大忽小的现象。

2)从分析及对比试验结果来看，对于出口物料的水分控制精度，生产过程中通过适当的热风水分排潮开度调节能够得到较好的保障。

3)依据试验结果，可以对管板式烘丝机的水分控制方式作一定的优化调整。在正常生产情况下，烘丝机入口水分没有出现较大范围的波动时，烘丝机可以依靠热风—排潮开度的小幅度调整来实现对出口物料水分的控制。这样既避免了筒体温度调节因热惯性较大水分曲线容易出现陡峭的拐点情况，也可以更快速地对出口水分进行调节;在入口水分出现较大波动，而热风水分排潮开度调节不能及时进行水分控制的情况下，调整筒壁温度以达到改变脱水量的目的(热风—排潮开度调整过大，同样会出现对烘后物料感官质量的影响)。

［1］编写组．卷烟工艺［M］．北京:北京出版社，2000．

［2］陈良元．卷烟生产工艺技术［M］．郑州:河南科学技术出版社，2002．

［3］国家烟草专卖局．卷烟工艺测试与分析大纲［M］．成都:四川大学出版社，2004．

［4］国家烟草专卖局．YC/T160－2002烟草及烟草制品总植物碱的测定 连续流动法［S］．北京:中国标准出版社，2002．

(责任编辑 张佑法)