加料加香系统管路的改进

依据制丝生产过程中加料加香控制精度要求,对加料加香系统进行分析、测试,针对料香施加管路存在的问题,对其进行了优化设计,提高了加料加香系统运行的精确性、可靠性和经济性;应用证明:改造后的管路能有效满足制丝生产加料加香系统运行控制要求。

基于OpenFOAM大规模并行计算的烟草气流干燥装置中气固流动数值模拟

为了探索工业级烟草CTD流态化干燥设备的气固流动特性,将开源计算流体力学软件OpenFOAM与固相颗粒的高性能大规模超级计算相结合,对CTD流态化干燥设备进行了全三维的气相流场,以及颗粒停留时间分布的数值模拟研究。同时,对比分析了添加弧形导流板结构前后CTD的气固相流场变化。结果表明,固体颗粒在工业CTD垂直干燥管中径向分布存在偏料现象,颗粒在径向方向上存在明显的浓相区域和稀相区域。添加弧形导流板结构可以改善干燥器内的固体颗粒偏料问题,使得烟丝颗粒在塔内的分布更为均匀。此外,添加导流板结构使得CTD干燥器中颗粒平均停留时间较原始结构减少1.45s,颗粒停留时间分布的方差也明显降低,这表明烟丝颗粒在添加导流板结构的CTD干燥器中的停留时间分布更为均一。

滚筒烘丝机控制方法的改进与对比分析

为了解决目前滚筒烘丝机中以筒壁温度控制出口烟丝含水率对产品质量稳定性造成一定影响的问题,对滚筒式烘丝机叶丝干燥去湿控制方法进行了改进:在现有筒壁温度控制模式的基础上增设一套以调节入口热风风量来实现出口含水率自动控制的热风风量控制模式,并且对两种控制模式进行了试验对比,结果表明:①采用热风风量控制模式,出口叶丝含水率和出口叶丝温度的稳定性较好,且含水率和温度的波动范围较小;②采用热风风量控制模式,对叶丝特征尺寸(de)的下降影响程度较小,而叶丝特征尺寸(de)的稳定性较差,且叶丝特征尺寸(de)的波动范围比采用筒壁温度控制模式的波动范围略大;③两种控制模式下的叶丝感官质量差别不大,香气风格一致,在烟气风格特征上略有差别。

制丝叶丝生产线关键工艺参数组合优化研究

为优化制丝叶丝生产线工艺参数,在单工序工艺参数优化成果的基础上,将各工序主要工艺参数区分为常量和变量,确定关键工艺参数并开展关键工艺参数组合优化研究。结果表明,通过对关键工艺参数进行组合优化,提高了产品感官质量及稳定性,实现以适宜的工艺参数组合加工叶组,充分发挥了原料潜质。

提高FBD出口水分均匀性

FBD流化床是国内烟草行业引进的DICKINSON公司设备,该设备在使用中,普遍存在着出口梗丝水分不均匀的现象。本文通过对FBD遂道式梗丝干燥机的结构及工作原理进行分析,寻找造成水分不均匀的原因,提出改进措施,为企业提高设备的加工水平,改善梗丝质量提供参考。

滚筒干燥不同控制变量对卷烟产品质量的影响

以滚筒干燥设备中筒壁温度、热风风速、入口物料流量作为控制变量,分别从烟丝物理质量、常规化学成分、感官品质、过程响应速度及稳定性等方面对比分析了不同控制变量对卷烟产品综合质量的影响.结果表明:1)不同控制变量对叶丝整丝率、碎丝率和填充值无明显规律性影响;2)热风风速变量相比其他变量,其所控制的水溶性总糖和水溶性还原糖含量高,总氮、总植物碱、钾和氯的含量无明显规律性影响;3)热风风速控制变量的感官品质评价效果最优,筒壁温度的波动对产品感官品质的影响程度较大,入口物料流量的波动对感官品质影响最小;4)热风风速调节变量对出口叶丝含水率的响应速度较快且稳定性较好,入口物料流量调节变量对于出口叶丝含水率的响应速度较慢且稳定性较差.

KLD2-3两段式滚筒烘丝机控制模式研究

为验证KLD2-3两段式滚筒烘丝机9种控制模式对卷烟产品综合质量的影响,采用对比论证法分析了不同控制模式对卷烟产品的物理质量、感官质量、叶丝常规化学成分、烟气常规化学成分、烟气香味成分的影响。结果表明:①物理质量方面:逆流式控制模式比顺流式控制模式填充值高,烟丝耐加工性能好;②感官质量方面:顺流式控制模式优于逆流式控制模式,其中以顺流两段式前高后低模式(滚筒一区脱水量大,二区脱水量小)感官质量最优;③叶丝常规化学成分方面:与固定筒壁温度控制模式相比,固定热风风量控制模式下叶丝总糖、还原糖含量整体较高,烟碱、氯和钾的含量整体差别不大;④烟气化学成分方面:不同控制模式对烟气焦油量、烟碱量影响不大,但顺流式控制模式比逆流式控制模式一氧化碳释放量低。⑤烟气香味成分方面:顺流式控制模式比逆流式控制模式酸性香味成分总量高,碱性香味成分以顺流两段式前高后低控制模式为最高,中性香味成分总量变化不大。

异型盒包材料对卷烟含水率的影响

为研究异型盒包材料对烟支含水率的影响,建立了烟丝、卷烟纸、接装纸、硫酸纸、滤棒及盒包材料的等温吸附曲线,并通过DLP模型方程拟合水活度和含水率的相关性,验证拟合结果。根据质量守恒定律并结合DLP方程拟合结果,构建异型盒包体系内各物料含水率预测方法,开展方法的验证试验。结果表明,(1)利用DLP模型方程拟合烟丝及各烟用材料的等温吸附曲线,拟合结果的决定系数均大于0.9990,且含水率实测值与预测值平均相对误差均在5%以内,说明方程具有较高的准确性;(2)相对湿度90%环境条件下,密封度良好的异型烟包在15 d内能较好地隔绝外部环境相对湿度的影响;(3)经不同相对湿度平衡后的盒包装入相同烟支,在18 d后体系内水分可达到充分平衡;(4)根据质量守恒定律并结合DLP方程拟合结果所优化的异型盒包体系内各物料含水率的预测方法具有较高的准确性,不同含水率的异型盒包材料对烟丝、滤棒及硫酸纸造成的影响不同,说明控制异型盒包材料含水率在合理范围内,可以使成品烟支含水率满足质量要求。

基于数值仿真模拟的“五段式”加香滚筒设计

为解决传统"三段式"加香滚筒香料吸收率低等问题,采用数值仿真模拟技术,利用EDEM软件对加香滚筒内烟丝颗粒运动轨迹进行模拟,分别考察了导料板数量、混合段导料板高度和阻流段导料板轴向角度3个特征参数对滚筒内烟丝颗粒数量及停留时间的影响,并优化了烟丝抛撒路径;基于优化结果设计了"五段式"加香滚筒,并采用超声提取-气相色谱质谱联用法对引入的目标致香化合物薄荷醇和香茅醇进行定量分析。结果表明:(1)"五段式"滚筒与"三段式"滚筒相比,薄荷醇吸收率增幅22.56%,香茅醇吸收率增幅76.67%;改进前后各致香化合物的变异系数均在工艺质量要求的15%以内;(2)感官评价结果显示烟支嗅香浓郁,香气量充足,符合产品设计要求。该技术可为提升加香均匀性和香料吸收率提供支持。

基于烟丝风速比控制的丘堆状风力喂丝工艺

为解决风力喂丝工艺风速过高、烟丝速度不可控带来的烟丝分层、造碎较大等问题,采用基于烟丝风速比控制的丘堆状风力喂丝方法,对风力喂丝系统进行了升级改造。以龙岩烟草工业有限责任公司在制品"七匹狼(红)"为对象进行测试,引入烟丝风速比△VAT作为控制参量,增大喂丝流量,增加自动防堵料模块。结果表明:(1)烟丝风送速度控制在7~11 m/s时,能实现低风速的丘堆状风力喂丝,烟丝不会与送丝管道产生过多摩擦,可有效保护烟丝。(2)将△VAT值比例控制在0.70至0.85之间,可以达到最好的烟丝输送状态。(3)风力喂丝系统改进后实现了低风速的丘堆状风力喂丝,风速由不可控降低至11.32 m/s,烟丝速度降低至9.5 m/s,烟丝风速比为0.84,有效解决了原系统烟丝风送速度过快带来的烟丝分层问题,提升了生产的工艺质量。(4)系统改进后烟丝的混合均匀度由5.41%降低至5.16%;同时风速降低有效减少了烟丝消耗,烟丝整丝率下降绝对值由1.27%降低至0.74%,烟丝消耗由32.17 kg·(50 000支)^(-1)降低至31.34 kg·(50 000支)^(-1)。

非空调环境下制丝车间微雾加湿控制系统的设计

为解决干燥季节非空调环境下制丝车间相对湿度低而造成烟丝含水率波动大等问题,设计了一种微雾加湿控制系统。基于车间原有送新风系统,在新风入口处配置微雾加湿控制系统,通过生产区域的湿度传感器对加湿量进行控制,减小环境湿度波动,提高烟丝含水率稳定性。以龙岩烟草工业有限责任公司生产的“七匹狼”牌卷烟为对象进行测试,结果表明:应用微雾加湿控制系统后,干燥季节非空调环境下车间批次间相对湿度稳定性提升56.3%,烘后叶丝、掺配梗丝以及加香后烟丝的含水率批次间稳定性分别提升19.0%、12.9%和30.8%。该技术可为提高烟丝加工工艺质量提供支持。

卷筒状烟用纸张中挥发性有机化合物的散发规律

为了探索卷筒状烟用纸张中挥发性有机化合物(VOCs)含量的变化规律,对该类型纸张进行了抽真空、抽风和自然通风处理,同时考察了竖放和堆放两种放置方式的影响。结果显示:抽真空处理12 h可以降低VOCs含量较高纸张的VOCs残留,但对VOCs含量较低的纸张影响不明显;室温下,抽风和自然通风处理可以有效降低纸张中的VOCs残留;竖放比堆放更有利于降低纸张中VOCs残留。因此,在足够大的室内及室温下,竖放卷筒状纸张,抽风或自然通风均可有效降低VOCs的残留。

下吸式风力喂丝系统参数化建模的研究及应用

为解决下吸式风力喂丝系统喂丝斗送料不畅的问题,利用有限元分析软件模拟空气在喂丝斗中流动的形态,对流场中的压力和流速进行分析,并比对五种不同补风风门(全关、0.125、0.25、0.5、全开)开度状态下的压力场,从而得出最佳的补风风门设置。结果表明:1补风风门全关,负压初始值和二级压力梯度变化值最优;2补风风门全开,缩口处局部压力最优;3综合以上两个因素,取优化的实际阀门开度0.1885,能够满足系统的较好流场分布需要。