[发明专利]一种滚筒干燥非稳态加工过程头料和尾料阶段的调控优化方法

说明书

一种滚筒干燥非稳态加工过程头料和尾料阶段的调控优化方法,通过分析滚筒干燥料头阶段和料尾阶段出口叶丝含水率和流量随时间的变化特征，以低含水率不合格烟丝产生量最少为目标，确定料头及料尾阶段筒壁蒸汽压力、热风温度、滚筒转速、补新风延时时间加工参数的最优控制水平，以及相应的筒壁蒸汽压力、热风温度、滚筒转速从非稳态阶段到稳态加工过程的切换时间；将上述获取的料头阶段和料尾阶段最优加工参数组合及参数切换时间，用于调控滚筒干燥非稳态加工过程料头和尾料阶段。本发明提供了一种科学有效方法，所确定的滚筒干燥料头和料尾阶段调控模式，与传统经验方法相比，可有效降低滚筒干燥加工环节的烟丝干头干尾量，降低烟叶原料消耗。

技术领域

本发明涉及烟草加工技术领域，尤其涉及滚筒干燥非稳态加工过程头料和尾料阶段的调控优化方法。

背景技术

在烟丝加工过程中作为卷烟制丝关键加工工序的滚筒烘丝过程，是通过蒸气加热的筒壁和热风为烟丝提供干燥热源，其控制系统主要包括蒸汽压力控制、热风温度控制系统、筒体转速控制。滚筒烘丝过程以筒壁干燥为主，筒壁温度是通过调节蒸气薄膜阀调控蒸气压力来控制的。对热风温度的控制是通过热风回路中的加热器或冷热风门来控制的。烘丝含水率一般使用蒸气回路控制，即对筒壁蒸气压力或热风换热器实施双闭环串级控制，控制筒壁或热风温度达到出口含水率的要求。滚筒烘丝增加烟丝卷曲度和弹性，提高烟丝品质和填充值。但滚筒烘丝机在工作过程中，生产开始和结束时由于烟丝量较少，而烘丝机的滚筒具有较大热容，造成烘丝机进出口叶丝的“料头”、“料尾”(不合格产品)，“料头”、“料尾”现象是烟草行业目前面临的普遍问题，“料头”、“料尾”的产生使得烟丝中化学成分也随着水分损失而发生显著变化，造成烟丝香气质、香气量降低、杂气增多、细腻程度降低、刺激性增强、干燥感增加、和干净程度降低等。除此之外，“干头”、“干尾”经过后序加工造碎率较高，极大降低了产品加工质量、感官质量以及产品加工的均匀一致性，增加了烟丝原料的消耗。

近年来，随着烟草企业对生产过程的控制要求不断提高，尽可能地降低叶丝干燥加工过程中产生的“料头”、“料尾”烟丝量,是卷烟企业提质降耗的重要目标之一。目前，为了减少“料头”、“料尾”烟丝量，一种方案是通过对干燥时段划分及筒内留存时间和经验加水进行了控制(《中国烟草学会》，2007(9)：347-352)，提高出口烟丝含水率的稳定性；另一种方案是通过优化烘丝头料工作温度，通过温度自动修正环节(《烟草科技》，2013(9)：27-29)，以降低干头干尾量。但上述的解决方案主要还是以经验为主，操作难度大，很难把握。同时，在滚筒干燥过程中，“料头”、“料尾”受筒壁温度、热风温度、滚筒转速及补新风时间等综合因素的影响，如果仅调控单个影响因素很难高效去控制“料头”、“料尾”。因此，探寻一种高效控制滚筒干燥非稳态加工过程头料和尾料阶段的调控优化方法，是增强卷烟产品质量稳定性、降低烟丝加工过程消耗的重要途径。

发明内容

本发明的目的正是基于上述现有技术状况而提供一种控制滚筒干燥非稳态加工过程头料和尾料阶段的调控优化方法。该方法通过依次获取料头阶段和料尾阶段两个非稳态加工过程中各关键加工参数的最优控制水平、非稳态阶段到稳态加工过程(或稳态加工过程到非稳态阶段)关键加工参数的切换时间，从而确定可有效减少低含水率不合格烟丝量的滚筒干燥非稳态加工过程最优调控模式。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种滚筒干燥非稳态加工过程头料和尾料阶段的调控优化方法，通过分析滚筒干燥料头阶段和料尾阶段出口叶丝含水率和流量随时间的变化特征，以低含水率不合格烟丝产生量最少为目标，确定料头阶段筒壁蒸汽压力、热风温度、滚筒转速、补新风延时时间加工参数的最优控制水平，以及相应的筒壁蒸汽压力、热风温度、滚筒转速从非稳态阶段到稳态加工过程的切换时间；同时确定料尾阶段筒壁蒸汽压力、热风温度、滚筒转速加工参数的最优控制水平，以及上述参数从稳态加工过程到非稳态阶段的切换时间；将上述获取的料头阶段和料尾阶段最优加工参数组合及参数切换时间，用于调控滚筒干燥非稳态加工过程头料和尾料阶段。

具体包括以下步骤：