打叶复烤车间备料区増湿装置开发

王 涛 郑博文 皇甫东有

(红云红河集团昆明卷烟厂，云南 昆明 650000)

1 现状调查分析

物料在备料区暂存时间较长，备料区的环境湿度则直接影响着烟叶的含水率[2]。由于原烟必须经过翻箱喂料、高位喂料仓均料、流量控制、振槽送料后方可进入润叶筒。在此之前，烟叶经历了高度落差(约2 m)、振动、冲击等多种外力因素，且烟叶含水率较低(约13.5%～16.5%)，致使烟叶干燥易碎[3]，必然使润叶前的烟叶造碎率增大。

1.1 烟笼表层烟叶水分与环境湿度关系调查分析

取整理车间来料烟笼置于打叶复烤车间备料区进行检测，定时采集各等级烟笼的烟叶，进行烟叶含水率检测并记录环境温湿度。为保证取样的代表性和准确性，烟笼表层采样方式式在烟笼4个角的表层进行采样，烟笼中间在距离烟叶表层50 cm处采样，样品重量约500 g，采到的样品用塑料袋密封封装，采样后，把样烟切成3 cm左右大小，用红外水分检测仪检测水分。为减少设备及人员操作产生的误差，每个样品检测4次，对取得数据进行分析。

表1 表层烟叶水分与环境湿度跟踪测试结果

从烟笼表层分别取样，其水分分布如图表所示。

图1 上部烟表层含水率与环境湿度变化情况

实验结果表明，随着时间的推移，各部位烟叶，烟笼表层烟叶的水分和环境湿度总体变化相一致，基本呈正相关。环境湿度越小，烟笼表层烟叶含水率越低。由于表层烟叶水分的散失致使烟叶干燥易碎，且在翻箱喂料时表层烟叶恰好处于重力最大撞击挤压位置，必然会导致烟叶造碎的增大。

1.2 烟叶造碎率关系与备料区环境相对湿度调查

如下为2016年9月7日8：00～20：00，BIF单等级加工时，在一润入口取样进行碎烟含量检测，跟踪环境湿度与润叶工序前造碎率的关系，如下为测试结果。

表2 2016年9月7日B1F环境相对湿度、碎烟率跟踪测试结果(环境平均温度24 ℃)

表3 2016年9月13日C3F环境相对湿度、碎烟率跟踪测试结果(环境平均温度27 ℃)

表4 2016年9月13日X2F环境相对湿度、碎烟率跟踪测试结果(环境平均温度22 ℃)

图2 X2F一润前碎烟含量与备料区环境湿度关系调查

由统计图表可知，环境相对湿度与一润前原烟碎烟率呈负相关关系，即环境湿度越低，一润前碎烟率越高。

图3 2015-2016年烤季，环境相对湿度统计情况

对整个烤季进行环境湿度统计(图表如上)发现，2014-2015年烤季，平均环境相对湿度47.2%，整个烤季有5个月低于50%，最低发生在4月份，环境相对湿度只有35%，可见打叶复烤备料区环境湿度对偏低而且不可控。因此，增加备料区环境湿度迫切需求。

2 制定并实施方案

2.1 确定方案目标

表5 已实现环境湿度控制系统案例调查

通过对增湿案例的调查分析，现已有其他用途的增湿案例可将环境相对湿度提升到70%以上甚至达到90%，而备料区理想的环境湿度为70%，因此把方案目标确定为将打叶复烤备料区环境湿度保持在70%以上。

2.2 提出并确定方案

针对环境及空间因素，提出了超声波加湿器、高压雾化加湿和风机加湿器三种备料区环境增湿装置的开发方案并进行论述。

其中超声波加湿方案对水质要求比较高，管路占用空间大，工程实施难度大；风机加湿方案雾化不均匀，施工成本较高，工程量较大且会出现滴水现象；高压雾化加湿方案的集中控制性能较好，对水质要求不严格且能耗较低，因此，选定高压雾化加湿方案。

2.3 方案实施

图4 増湿方案原理

根据増湿方案原理图，将増湿装置系统分解成主机系统、控制系统、水处理系统以及喷雾管路等4个子单元。

3 效果验证

3.1 备料区现场效果检查

加装环境雾化增湿装置后，现场实际效果中所有喷头正常工作，现场微雾喷洒均匀，无堵塞无滴漏现象。

3.2 备料区湿度检查

如下为室外环境平均相对湿度为48%的极度干燥情况下统计的8：00～20：00备料区环境相对湿度跟踪情况。

表6 具体实施方案表

从图5可知加湿装置使得备料区的平均相对湿度保持在70%以上，预设的加湿目标得以实现。

图5 环境相对湿度跟踪图

3.3 碎烟率检查

经过加装备料区环境增湿装置后，2017年9月份抽样同等级烟叶一润前碎烟率比较得出，BIF碎烟率降低了0.06%，C3F碎烟率降低了0.07%，X2F碎烟率降低了0.07%。造碎率明显降低，有效地降低了润叶前的烟叶造碎率。

表7 备料区环境相对湿度跟踪情况

表8 2017年9月14日B1F环境相对湿度、碎烟率跟踪测试结果(环境平均温度26 ℃)

表9 2017年9月17日C3F环境相对湿度、碎烟率跟踪测试结果(环境平均温度27 ℃)

表10 2017年9月21日X2F环境相对湿度、碎烟率跟踪测试结果(环境平均温度25 ℃)

图6 同期、同等级、一润前碎烟率情况对比

4 结语

备料区环境湿度对烟笼表层烟叶含水量有显著影响，当环境湿度较低时导致表层烟叶水分散失而干燥易碎，致使在润叶工序前的烟叶造碎率增大。在加装増湿装置之后，打叶复烤车间备料区环境湿度基本保持在70%以上，有效保持了烟笼表层烟叶水分，明显降低了润叶工序前的烟叶造碎。