滚筒式松散回潮机存在的问题及改进对策

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摘要 针对滚筒式松散回潮机在生产中存在的烟叶松散程度不够、造碎大、指标均匀性偏低、能耗偏高等问题，进行了论证和分析，得出设备优化改进的理论推论，并在试验线松散回潮机上进行验证，具体是将试验设备模拟添加预松散设备，循环热风改为下进风方式，抽废气位置设在入料口上端。验证结果表明，使用改进后的设备松散率在99.60%以上；平均碎片量降低了39.60%，滚筒内部温度和出口水分的均匀性大幅提高，能更好地保证松散回潮烟叶质量指标的均匀性，降低能耗。

关键词 滚筒式松散回潮机；松散程度；循环热风；改进

中图分类号 S22 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）29-0237-03

滚筒式松散回潮机是制丝加工工序中的主要设备之一，该设备的作用是松散烟叶，并对叶片进行增温增湿，以提高烟叶的水分和耐加工性，满足后续制丝工序的生产工艺要求，对烟叶加工的感官质量、香气风格、物理质量等有十分重要的影响[1]。目前，国内各卷烟生产厂制丝线均采用滚筒式松散回潮设备，主要有意大利COMAS公司、德国HAUNI公司、昆船和秦皇岛等多个厂家的机型，其控制原理基本相似，即通过调整和控制循环热风温度、蒸汽施加量、加水量等实现烟片松散和回潮。设备型号和厂家不同，其设备结构存在一定差异。根据来料是大块干烟叶的特点，松散回潮滚筒内部按功能划分3个区：松散区、回潮升温区、出料区[2]，如图1所示。目前，滚筒式松散回潮机在实际生产中存在烟叶松散程度不够、造碎大、指标均匀性偏低、能耗偏高等问题，不能满足精细化加工的要求[3]。对此，笔者根据设备特点进行原因分析，得出了改进推论并进行了效果验证。

1 滚筒式松散回潮机存在的问题及原因分析

1.1 烟叶松散率不够、造碎较大

由于复烤后的片烟采用压包装箱工艺，造成卷烟企业在投料生产中普遍存在因烟块压实紧密而不易松散的问题。各种机型滚筒式松散回潮机的出料口均会存在部分未松散开的干烟饼，且造碎较大。经工艺反复测试，出料口结块烟叶比例平均为0.65%左右，碎片量在83.00 kg/批左右（碎片量的检测方法参照YC/T 147—2001[4]），具体情况见表1。

针对松散率不够的问题，已有学者进行了研究和改进，其中改进效果较明显的措施如下：一是在松散回潮机前添加预松散装置[5]，顺着烟叶层纹路辅助松散，降低造碎；二是在松散回潮滚筒内部松散区对耙钉和抄板进行优化改造，增加未松散烟块在筒体内的撞击次数，提高了松散效率[6]。

1.2 循环热风进风口位置不同

不同厂家和机型的滚筒式松散回潮机循环热风进风口的位置不同，如HAUNI回潮筒循环热风采用上进风[7]，进风口在烟叶进料口的上面，而COMAS采用下进风[8]，进风口在烟叶进料口的下面，通过使用插线式热电偶温度仪分别对HAUNI和COMAS松散回潮滚筒内部温度分布进行检测，具体分析结果见图2和图3。

由图2、3可知，采取上进风方式（HAUNI）的滚筒内部温度最低点是滚筒入口下端，采取下进风方式（COMAS）的滚筒内部温度最低点是滚筒入口上端。因滚筒入料端烟叶的温度和松散程度较低，若循环热风入口在进料口下面，不仅可以形成“气流垫”缓冲烟叶跌落力量，降低造碎，而且由于入料口下端温度较高，使入口烟叶升温速度较快，还可以尽快将已经松散的烟叶吹离松散区，所以松散滚筒循环热风下进风设计更符合生产需要，可以促进松散，降低造碎。

1.3 抽废气位置设计不当

滚筒式松散回潮机设计抽废气的目的是抽走外溢蒸汽，实现滚筒内部风量平衡，并增加内部温度的均匀性[9]。滚筒内部进气包括新增工艺热风、喷入蒸汽、随烟叶进入的冷空气，通过抽废气装置抽走一定废气实现风量平衡，避免向外部大量溢出蒸汽。

COMAS和HAUNI滚筒式松散回潮机抽废气主要位置均设在物料出口上端。通过对滚筒外壁温度进行检测，滚筒出口端温度高于入口端温度，见图4。

结合图2、图3和图4滚筒内部和外壁温度分布可知，滚筒内部前段温度较低，且分布不均匀，滚筒内部后段温度较高，且分布均匀性好，所以若将抽废气主要位置设在滚筒出口端，会抽走大量热量，增加能耗，不利于滚筒内部温度的均匀性。因此，滚筒抽废气的主要位置应设在滚筒入口的上端，能够将与烟叶同时进入的冷空气抽走，使滚筒内部温度分布更均匀，降低工艺过程蒸汽消耗。

2 滚筒式松散回潮机优化设计推论和效果验证

2.1 滚筒式松散回潮机优化设计推论

根据上述分析可知，滚筒式松散回潮机在现有设计基础上，采用以下优化设计，能更好地保证松散回潮烟叶品质，降低造碎和能耗：

①在松散回潮机入口前添加预松散设计，顺着烟叶层纹路进行低造碎预松散，可提升烟叶松散程度，降低造碎。

②循环热风采用下进风方式，进风口在烟叶进料口的下面，能快速提升烟叶温度，快速松散烟叶和降低造碎，有利于提高烟叶品质均匀性。

③抽废气位置以设置在滚筒入口上端为主，前后抽废气可调，但总抽废气量不变，使滚筒内部温度分布更均衡，降低蒸汽消耗。

参照以上优化设计方法，在试验线对小型试验松散回潮机进行了一系列的改造。改造内容：切片后的烟块先经人工松散后再投料进入松散回潮机滚筒，以模拟达到采用预松散装置的效果；将小型试验松散回潮机的循环热风的进风口由进料口上方改为进料口的下方；将主要抽废气口由滚筒出口段上端调在滚筒入口段上端。

2.2 应用效果

2.2.1 物理指标检测对比。

材料为“红河”品牌配方烟叶[由红云红河烟草（集团）有限责任公司红河卷烟厂提供]，投料量为1 000 kg/批次（按12%水分计）；仪器为LA34001S 电子台秤（感量0.1 g，德国赛多利斯公司）。方法：参照YC/T 147—2001规定的叶片结构和碎叶片结构的检验方法，分别对改造前后的试验线松散回潮机的松散率、碎片量进行测试对比，测试结果见表2。

由表2可以看出，采用改造后的试验线松散回潮机烟叶松散率由99.30%提升到99.70%，碎片量由14.20 kg降为8.57 kg，减少了39.60%，说明经过优化改造后的松散回潮机，其松散能力得到明显提升，并有效降低了烟叶造碎。

2.2.2 滚筒内部温度分析检测。

使用插线式热电偶温度仪对改造后的松散回潮滚筒内部温度分布进行检测，具体分析结果见图4。由图4可知，通过将循环热风改为下进风方式，同时抽废气位置改为滚筒入口上部，能够将和烟叶同时进入的冷空气抽走，使滚筒内部温度分布更均匀。

2.2.3 松散回潮出口水分对比分析。由图5可以看出，通过对试验线松散回潮机优化改造后，其出口水分的标准偏差明显降低，水分控制的稳定性有所提升。

3 结语

根据滚筒式松散回潮机的设备特点，对生产中存在的问题进行分析和论证，得出设备优化改进的理论推论，并在试验线松散回潮机上进行效果验证，通过将试验设备的循环热风设为下进风方式，抽废气位置设在入料口上端等一系列的改造，并对改造前后的检测数据进行对比验证。验证结果表明，使用改进后的松散回潮设备其松散效果和出口水分的均匀性得到明显提升，有效降低了烟叶造碎和能耗，说明该滚筒式松散回潮机优化设计推论有一定的可行性和改进效果，可为进一步优化滚筒式松散回潮设备提供参考。

参考文献

[1] 陈良元.卷烟加工工艺[M].郑州：河南科学技术出版社，1996.

[2] 商杭.WQ3122型滚筒式叶片回潮机的设计改进[C]//中国烟草学会工业专业委员会烟草工艺学术研讨会论文集.青岛：中国烟草学会，2010.

[3] 王连峰，李久峰，赵文良，等.一种有效降低松散回潮机过程造碎的方法[J].烟草科技，2008（4）：11-13.

[4] 中国烟叶公司.打叶烟叶质量检验：YC/T 147—2001[S].北京：中国标准出版社，2011.

[5] 张玉和，陶轶静，裴志明，等.低强度松散回潮装置：201110128067.X[P].2013-08-28.

[6] 贺万华.一种提高烟草松散回潮效率的滚筒装置：203340986.U[P].2013-12-18.

[7] HAUNI公司.TB系列松散回潮机设备说明书[Z].德国：HAUNI公司，1997.

[8] COMAS公司.DCRB系列松散回潮机设备说明书[Z].意大利：COMAS公司，1999.

[9] 《卷烟机械》编写组.卷烟机械[M].北京：北京出版社，2003.

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