Drying Characteristics of Microwave-assisted Foam Drying of Corn Soaking Water

To improve the industrial utilization of corn soaking water, the yeast protein powder was produced by microwave-assisted foam drying. Firstly, preparation experiments were carded out, which included the foaming characteristic experiments of fermentation broth and that about the effects of carbon and nitrogen ratio on solid content in the fermentation broth. Secondly, the drying characteristics experiment of corn soaking water was studied, which selected the microwave power, material amount and thickness as the influencing factors for the single experiment. The results showed that the final moisture content （d.b.） and drying rate were significantly affected by those factors.

基于强化学习的减少烘丝过程中烟丝“干头”量的方法

针对烘丝开始阶段存在的烘丝温度超调、过干烟丝较多等问题,提出一种基于强化学习(Reinforcement learning, RL)的减少烟丝“干头”量的方法.该方法利用生产实时数据作为输入特征向量感知烘丝生产过程的状态变化,以烟丝含水率检测值为依据来评价、优化烘丝温度控制策略,实现对烘丝机温度设定值的在线修正,优化烘丝开始阶段的温度控制,有效改善烟丝过干问题.与烘丝机的自动控制模式和人工干预模式相比,烟丝含水率的标准偏差比自动控制时降低了44.7%,比人工干预时降低了14.3%.实验结果表明烟丝含水率的稳定性有较大提高,烟丝“干头”量明显减少,验证了所提方法的有效性和可行性.

解决烘丝机干头干尾的方法与实现

为解决薄板烘丝机在生产过程中存在干头干尾烟丝量偏大、出口烟丝含水率控制精度低等问题,利用PID控制技术对烘丝机干头干尾控制方式进行了改进。在烘前隧道式叶丝回潮机(HT)入口处增加自动补水装置并修改控制程序,增加料头工作温度自动修正环节并得出烘前来料含水率与工作温度之间的函数关系,在烘丝机出料端进行补偿加水以进一步减少不合格烟丝量。应用效果表明,改进后烘丝控制系统,有效降低了干头干尾量,干头量由原来的每批次27.50 kg降低到3.54 kg,干尾量由原来的21.90 kg降低到5.53 kg。批次干头干尾量平均值由70.00 kg降低到7.62 kg,叶丝出丝率由每批次的97.4%提高到98.7%,满足了卷烟生产的需求,改善了卷烟感官品质,减轻了操作人员的劳动强度。

不同含水率干头干尾烟丝挥发性有机酸含量的变化

分析了滚筒烘丝后不同含水率干头干尾烟丝挥发性有机酸含量的变化规律,以8种挥发性有机酸作为评价指标,利用多重比较法、主成分综合得分的箱线图分析法、聚类分析法,研究了不同含水率烟丝挥发性有机酸含量的变化,以及综合差异的含水率临界点,最后利用感官评吸对上述统计结果进行验证。结果表明:(1)除辛酸外,不同含水率区间烟丝的其余挥发性有机酸均存在显著性差异;(2)挥发性有机酸综合含量随着烘后烟丝含水率的降低呈逐渐下降的变化趋势;(3)烘后烟丝挥发性有机酸综合含量出现较大差异的含水率临界点为8%左右;(4)卷烟整体感官质量随着烘后烟丝含水率的降低呈逐渐下降的变化趋势。根据主成分综合得分箱线图、系统聚类及感官质量的分析结果,该配方叶组干头干尾烟丝与正常烟丝品质差异的含水率临界点应为8%左右;为保证产品质量稳定性,建议将含水率小于8%的干头干尾烟丝回潮后降级使用。

烘丝过程烟丝含水率的MFA控制

烘丝过程中烟丝含水率的变化具有较强的非线性、不确定性和大滞后特性,同时存在干扰和噪声,运用常规的PID算法难以达到期望的控制效果。采用无模型自适应控制器(MFA)并结合渐进辨识(ASYM)方法对烘丝过程的烟丝含水率控制系统进行了改造,建立了前馈和含水率对象的数学模型,提高了模型的精度。利用MFA的自适应和抗滞后功能,减小了烟丝含水率的波动幅度,降低了“干头干尾”的数量,提高了卷烟生产质量。

烘丝控制模式的建立与实现

通过对烘丝过程的分析 ,针对现有烘丝控制系统的不足 ,提出了新的控制模式。正常工作时稳定进入烘丝筒内烟丝的脱水量以及烘丝筒的筒壁温度 ,从而稳定烘后烟丝的含水率。在热风管道上增加一个由电磁阀控制的低压蒸汽喷射装置 ,“模拟”正常烘丝过程中筒内的环境 ,以减少“干头”和“干尾”烟丝量。使用新的控制模式 ,提高了烘后烟丝含水率的稳定性 ,“干头”和“干尾”

基于RBF-ARX模型的烘丝机出口含水率优化控制方法

烘丝机出口烟丝含水率采用PID算法以及前馈补偿等控制方案,各控制回路之间相对独立,协调性差,控制精度低,难以实现完全的闭环自动控制。采用RBF-ARX模型对烘丝过程动态特性进行建模,提出了一种基于模型预测的烘丝机出口含水率控制方法。根据生产过程及生产工艺模式,将烘丝过程分为干头、中间及干尾3个阶段分别采用基于模型的优化设定或预测控制方法进行控制,并综合考虑了筒温、排潮等工艺参数同时变化时对出口含水率的影响,以获得工艺参数的最佳配置。应用效果表明:①实现了烘丝过程的自动化控制,避免了在生产过程中人工干预。②头尾段出口含水率在设定值±0.5%内,中间段出口含水率在设定值±0.2%内且标准偏差≤0.10%,可快速抑制各种干扰引起的含水率波动。③头部干烟丝量小于来料流量的0.27%,尾部干烟丝量小于来料流量的0.28%,降低了烟丝浪费和造碎。基于模型预测控制方法能够获得比筒温和排潮独立调节模式更好的控制效果,满足了工业应用的要求。

滚筒烘丝过程干头干尾烟丝物理特性研究

为探索滚筒烘丝过程干头干尾烟丝与正常烟丝品质差异的判定方法，考察了干头干尾烟丝整丝率、整丝率变化率、堆密度及表观密度等物理指标的变化趋势，并基于上述物理指标对不同含水率的烟丝样品进行系统聚类分析，最后通过感官质量评吸对聚类分析结果进行验证。结果表明：①干头干尾烟丝的整丝率、整丝率变化率、堆密度及表观密度均与含水率存在明显的相关性。②以含水率8.72%～9.46%为聚类分界点，不同含水率的烟丝样品可分为两类。③含水率≤8.72%的干头干尾烟丝与正常水分烟丝的整体感官质量存在显著差异。综合物理指标分析及感官质量验证结果，干头干尾烟丝与正常烟丝品质差异的含水率临界点应在9.00%左右。

白肋烟烘焙关键工艺参数设置与加工质量

为研究白肋烟烘焙过程中干燥气流温度与干燥终端含水率之间的关系,选择确定适宜的热风风量和排潮风门开度、铺叶厚度、烘焙时间等配套参数,进行了白肋烟叶组不同干燥模式、干燥气流温度及干燥终端含水率等关键工艺参数与烘焙处理后白肋烟物理指标和感官质量的关系研究。结果表明,在试验范围内,采用“先高后低”的干燥气流温度模式,选择130℃、130℃、110℃、110℃的干燥气流温度和4%～6%干燥终端含水率的参数设置,最适于F白肋烟叶组感官质量的改善。

基于融合注意力时间卷积网络的烘丝出口含水率控制方法

为解决HDT气流式烘丝机在烘丝过程中存在出口含水率控制精度低等问题,提出一种基于融合注意力时间卷积网络(Fused Attention Time Convolution Network,FATCN)的烘丝出口含水率控制方法。借助多元高斯分布检测和降噪自编码器对监测数据进行实时处理、特征衍生与增强,利用FATCN模型对监测数据进行实时判别,精准识别控制参数的调整时机和调整量,实现烘丝过程的自动化控制。以成都卷烟厂生产的2种牌号卷烟为对象对FATCN模型、PID+人工调节和卷积神经网络模型的控制效果进行对比测试,结果表明:FATCN相较于其他2种控制方式,出口含水率平均偏差分别降低约0.105和0.086,降幅分别为60%和55%左右;干头物料质量分别减少约15.8和15.1 kg,降幅分别为12.6%和12.1%左右。该方法可为提高烘丝出口含水率的稳定性和准确性提供支持。