[发明专利]滚筒干燥实验设备及建立烟草滚筒干燥REA模型的方法

说明书

本发明涉及一种滚筒干燥实验设备及建立烟草滚筒干燥REA模型的方法。其中，滚筒干燥实验设备包括：滚筒，所述滚筒上设置有孔，所述孔位于滚筒的旋转轴线上；和采样装置，所述采样装置能够通过所述孔进出滚筒的筒腔。该滚筒干燥实验设备可用于检测烟草干燥过程中的物性参数，进一步建立烟草滚筒干燥REA模型，为研究烟草干燥行为提供了很好的工具。

技术领域

本发明属于物料干燥处理领域，具体涉及一种滚筒干燥实验设备及建立烟草滚筒干燥REA模型的方法。

背景技术

在现代大规模卷烟工业生产中，滚筒干燥设备被广泛地应用与烟草物料的干燥脱水。干燥脱水是烟草物料加工中的关键热湿环节，贯穿了烟叶原料从采后初烤、打叶复烤到制丝的整个加工流程。干燥烟草的主要目的是从烟草中去除特定量的水分，使烟草能够满足包装密度的要求，同时还改善烟草的感官质量。烟草干燥过程中，烟草的温湿度的变化对于烟草加工物理质量及感官质量均有着较为显著的影响。理解烟草在滚筒中的干燥行为，对于准确地控制干燥过程、开发和改进干燥系统具有重要的意义。

随着数值计算技术的发展，各种干燥模型被广泛应用于描述农作物的干燥特性。Newton、Page、Modified Page、Henderson and Pabis、Logarithmic、Two-term、Wang andSingh和Midilli等人开发了各种半经验或者经验模型。然而，不同的模型的方程的组成差异很大，特定的模型对于特定实验条件的拟合效果较好，当实验条件的范围改变或扩大时，结果通常会有所偏差。如何选择合适的模型评价烟草在大型工业滚筒中的干燥过程，是本领域技术人员面临的难题。

工业滚筒设备体积庞大，一个典型的工业滚筒的直径约为1.9m，长度约为9.6m。在滚筒干燥过程中，只能检测到进料口和出料口的烟草温度和水分参数，对于烟草在滚筒中的具体变化，本领域技术人员不能得知。如何知晓烟草在滚筒中发生的干燥行为，也是本领域技术人员面临的难题。

发明内容

本发明一方面提供一种滚筒干燥实验设备，包括：

滚筒，所述滚筒上设置有孔，所述孔位于滚筒的旋转轴线上；和

采样装置，所述采样装置能够通过所述孔进出滚筒的筒腔。

上述滚筒干燥实验设备的优点是：利用该设备可以在滚筒旋转干燥的过程中采集正在干燥的烟草样品。由于孔位于滚筒的旋转轴线上，采样装置通过所述孔进出滚筒的筒腔时不会影响滚筒的旋转，也不会被滚筒的旋转所干扰，因而能够顺利地采集烟草样品。由于采样时无需停止滚筒的旋转，几乎不影响烟草正常的干燥过程，如此采集的样品参数十分可观、准确。

使用上述滚筒干燥实验设备能够采集在不同干燥温度下，经不同干燥时间的烟草的理化参数，这些参数对于理解烟草的干燥行为，建立烟草干燥模型有重要意义。

在一个实施方案中，本发明任一项所述的滚筒干燥实验设备，所述采样装置进出筒腔时的移动路径与滚筒的旋转轴线重合。

在一个实施方案中，本发明任一项所述的滚筒干燥实验设备，所述采样装置上设置有开放的样品槽。

在一个实施方案中，本发明任一项所述的滚筒干燥实验设备，所述采样装置在一个实施方案中，本发明任一项所述的滚筒干燥实验设备，还包括：

温度传感器(例如红外温度传感器)，所述温度传感器设置在滚筒外且位于所述孔的附近，用于测量采样装置采集的干燥样品的温度。

上述温度传感器能够准确快速地测量烟草样品的温度。

在一个实施方案中，根据本发明任一项所述的滚筒干燥实验设备，滚筒的长度为0.5～2m(例如0.6m、0.8m、1m、1.2m、1.5m、1.7m、1.9m)，直径为1～3m(例如1.5m、1.9m、2m、2.5m)。