一種煙草物料干燥滾筒的液相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種煙草物料干燥滾筒的液相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)，包括選擇開關(guān)、冷流體流量控制單元、蒸汽壓力控制單元以及流量檢測器、溫度檢測器共同構(gòu)成；所述冷流體流量控制單元由第一PID控制器、第一氣動執(zhí)行器、冷流體循環(huán)回路流量調(diào)節(jié)閥、冷流體循環(huán)回路組成；所述蒸汽壓力控制單元由第二PID控制器、第二氣動執(zhí)行器、加熱回路換熱器蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥、加熱回路組成。本實用新型的優(yōu)點是：分別通過調(diào)節(jié)液相介質(zhì)循環(huán)雙回路中的冷流體回路流量和加熱回路中加熱器的蒸汽壓力來控制滾筒筒壁溫度，冷熱液相流量比例和加熱器飽和蒸汽流量，可提高生產(chǎn)過程中筒壁溫度的穩(wěn)定性，并可實現(xiàn)筒壁溫度的快速準確調(diào)節(jié)，有利于提高干燥物料出口水分穩(wěn)定性。
【專利說明】一種煙草物料干燥滾筒的液相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及煙草物料干燥控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種煙草物料干燥滾筒的液 相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在煙草干燥過程中，滾筒裝置由于具有處理量大、可靈活處理各種物料及操作費 用相對低廉等優(yōu)點，同時與流化床等裝置相比，對物料的混合效果較好、加工質(zhì)量相對均 一，因此是煙草物料干燥處理的主要加工方式。
[0003] 在片煙及煙絲干燥等滾筒熱濕處理過程中，筒壁溫度是影響在制品物理和感官加 工質(zhì)量的關(guān)鍵工藝參數(shù)，也是滾筒干燥設(shè)備控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制參數(shù)。物料在加工過程 中的受熱程度過高，即加工強度過大，容易使得片煙或煙絲原料中香味成分由于逸出而損 失，會降低其吸味品質(zhì)，導(dǎo)致原料的使用價值降低。因此，為了較好保持原料中香味成分，往 往希望采用較低的干燥加工強度。如在煙葉打葉復(fù)烤環(huán)節(jié)，打葉后的片煙需要經(jīng)過低強度 干燥脫水處理后，進行裝箱醇化。
[0004] 目前，煙草物料干燥等滾筒熱濕處理過程中，主要利用滾筒筒壁熱傳導(dǎo)和筒內(nèi)熱 風(fēng)對流傳熱的復(fù)合干燥方式對物料進行加熱脫水。其中滾筒筒壁加熱是物料干燥脫水的主 要熱源，也是決定物料加工過程受熱強度的主要因素?，F(xiàn)行煙草滾筒加工設(shè)備中，筒壁加熱 系統(tǒng)基本采用加壓的飽和蒸汽介質(zhì)加熱。飽和蒸汽作為加熱介質(zhì)其溫度均在100°c以上，故 該方式難以實現(xiàn)筒壁加熱溫度在100°c以下的低強度熱濕處理過程。實際生產(chǎn)過程中，由于 飽和蒸汽含濕量等狀態(tài)發(fā)生變化，致使實際蒸汽質(zhì)量流量和熱焓流量波動問題，會導(dǎo)致筒 壁加熱溫度波動。另一方面，對于筒壁溫度的調(diào)節(jié)和控制是通過改變筒壁中蒸汽壓力來實 現(xiàn)的，這一溫度調(diào)節(jié)過程存在較大滯后性，也會影響滾筒干燥過程物料加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型提供了一種適用于采用液相加熱循環(huán)介質(zhì)的煙草物料干燥滾筒筒壁 溫度控制系統(tǒng)，其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，根據(jù)滾筒的入口液相介質(zhì)溫度設(shè)定值 與實測值的偏差大小，分別通過調(diào)節(jié)液相介質(zhì)循環(huán)雙回路中的冷流體回路流量和加熱回路 中加熱器的蒸汽壓力來控制滾筒筒壁溫度，冷熱液相流量比例和加熱器飽和蒸汽流量，可 提高生產(chǎn)過程中筒壁溫度的穩(wěn)定性，并可實現(xiàn)筒壁溫度的快速準確調(diào)節(jié)，有利于提高干燥 物料出口水分穩(wěn)定性。
[0006] 本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0007] -種煙草物料干燥滾筒的液相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)，包括選擇開關(guān)、冷流體流 量控制單元、蒸汽壓力控制單元以及流量檢測器、溫度檢測器共同構(gòu)成；所述冷流體流量控 制單元由第一 PID控制器、第一氣動執(zhí)行器、冷流體循環(huán)回路流量調(diào)節(jié)閥、冷流體循環(huán)回路 組成；所述蒸汽壓力控制單元由第二PID控制器、第二氣動執(zhí)行器、加熱回路換熱器蒸汽壓 力調(diào)節(jié)閥、加熱回路組成；流量檢測器、溫度檢測器的輸出端分別與選擇開關(guān)輸入端相連， 選擇開關(guān)設(shè)有兩路并聯(lián)輸出，其中一路輸出依次連接第一 PID控制器、第一氣動執(zhí)行器、冷 流體循環(huán)回路流量調(diào)節(jié)閥、冷流體循環(huán)回路，另外一路輸出依次連接第二PID控制器、第二 氣動執(zhí)行器、加熱回路換熱器蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥、加熱回路；流量檢測器輸入端與冷流體循環(huán) 回路相連，冷流體循環(huán)回路、加熱回路匯合后與溫度檢測器的輸入端相連。
[0008] 在本實用新型中，所述流量檢測器為電磁或渦街流量計，所述溫度檢測器為熱電 阻或熱電偶溫度計。
[0009] 該控制系統(tǒng)安裝于干燥滾筒的筒體外部，干燥滾筒的液相介質(zhì)入口與控制系統(tǒng)中 的冷流體循環(huán)回路和加熱回路相連接。
[0010] 該控制系統(tǒng)工作原理和過程如下：將滾筒入口液相介質(zhì)溫度的實時檢測值T及其 設(shè)定值?\、冷流體循環(huán)回路液相介質(zhì)流量的實時檢測值V及其調(diào)控范圍Vmin、Vmax作為選擇開 關(guān)輸入量，當(dāng)檢測到的T與設(shè)定值?\滿足| Τ- ?\ |〈2 °C，并且檢測到的V滿足Vmin〈V〈Vmax 時，選擇開關(guān)將I Τ-?\ |值輸出至第一 PID控制器，第一 PID控制器的輸出量為冷流體循 環(huán)回路的液相介質(zhì)流量，第一氣動執(zhí)行器接受第一 PID控制器的輸出信號，通過冷流體循 環(huán)回路流量調(diào)節(jié)閥，將冷流體循環(huán)回路的液相介質(zhì)流量調(diào)節(jié)到第一 PID控制器的輸出值， 以此來控制滾筒入口液相介質(zhì)溫度。當(dāng)檢測到的T與設(shè)定值1\不滿足| T-I\ | <2°C或 者檢測到的V不滿足Vmin〈V〈Vmax時，選擇開關(guān)將| Τ- ?\ |值輸出至第二PID控制器，第二 PID控制器的輸出量為加熱回路換熱器蒸汽壓力，第二氣動執(zhí)行器接受第二PID控制器的 輸出信號，通過加熱回路換熱器蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥，將加熱回路換熱器蒸汽壓力調(diào)節(jié)到第二 PID控制器的輸出值，以此來控制滾筒入口液相介質(zhì)溫度。
[0011] 本實用新型的有益效果在于可有效提高煙草物料滾筒干燥加工過程中筒壁溫度 控制的穩(wěn)定性，并可實現(xiàn)筒壁溫度的快速準確調(diào)節(jié)，有利于提高干燥物料出口水分的穩(wěn)定 性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為煙草物料干燥滾筒的液相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為該控制系統(tǒng)的工作流程示意圖。

【具體實施方式】
[0014] 本實用新型的控制系統(tǒng)的構(gòu)成及連接關(guān)系以下結(jié)合附圖做進一步描述：
[0015] 如圖1所示：一種煙草物料干燥滾筒的液相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)，包括選擇開 關(guān)、冷流體流量控制單元、蒸汽壓力控制單元以及流量檢測器、溫度檢測器共同構(gòu)成；所述 冷流體流量控制單元由第一 PID控制器、第一氣動執(zhí)行器、冷流體循環(huán)回路流量調(diào)節(jié)閥、冷 流體循環(huán)回路組成；所述蒸汽壓力控制單元由第二PID控制器、第二氣動執(zhí)行器、加熱回路 換熱器蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥、加熱回路組成；流量檢測器、溫度檢測器的輸出端分別與選擇開關(guān) 輸入端相連，選擇開關(guān)設(shè)有兩路并聯(lián)輸出，其中一路輸出依次連接第一 PID控制器、第一氣 動執(zhí)行器、冷流體循環(huán)回路流量調(diào)節(jié)閥、冷流體循環(huán)回路，另外一路輸出依次連接第二PID 控制器、第二氣動執(zhí)行器、加熱回路換熱器蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥、加熱回路；流量檢測器輸入端 與冷流體循環(huán)回路相連，冷流體循環(huán)回路、加熱回路匯合后與溫度檢測器的輸入端相連。
[0016] 本實用新型的工作原理及過程結(jié)合圖1、圖2做進一步描述：
[0017] 1、將滾筒入口液相介質(zhì)溫度的實時檢測值T及其設(shè)定值?\、冷流體循環(huán)回路液相 介質(zhì)流量的實時檢測值V及其調(diào)控范圍v min、vmax作為選擇開關(guān)輸入量；
[0018] 2、當(dāng)檢測到的T與設(shè)定值?\滿足| Τ- ?\ |〈2 °C，并且檢測到的V滿足Vmin〈V〈Vmax 時，選擇開關(guān)將I Τ-?\ |值輸出至第一 PID控制器，第一 PID控制器的輸出量為冷流體循 環(huán)回路的液相介質(zhì)流量；
[0019] 3、第一氣動執(zhí)行器接受第一 PID控制器的輸出信號，通過冷流體循環(huán)回路流量調(diào) 節(jié)閥，將冷流體循環(huán)回路的液相介質(zhì)流量調(diào)節(jié)到第一 PID控制器的輸出值，以此來控制滾 筒入口液相介質(zhì)溫度。
[0020] 4、當(dāng)檢測到的Τ與設(shè)定值1\不滿足| T-I\ |〈2 °C或者檢測到的V不滿足 Vmin〈V〈Vmax時，選擇開關(guān)將I T-I\ |值輸出至第二PID控制器，第二PID控制器的輸出量為 加熱回路換熱器蒸汽壓力；
[0021] 5、第二氣動執(zhí)行器接受第二PID控制器的輸出信號，通過加熱回路換熱器蒸汽壓 力調(diào)節(jié)閥，將加熱回路換熱器蒸汽壓力調(diào)節(jié)到第二PID控制器的輸出值，以此來控制滾筒 入口液相介質(zhì)溫度。
【權(quán)利要求】
1. 一種煙草物料干燥滾筒的液相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)，其特征在于：包括選擇開 關(guān)、冷流體流量控制單元、蒸汽壓力控制單元以及流量檢測器、溫度檢測器共同構(gòu)成；所述 冷流體流量控制單元由第一 PID控制器、第一氣動執(zhí)行器、冷流體循環(huán)回路流量調(diào)節(jié)閥、冷 流體循環(huán)回路組成；所述蒸汽壓力控制單元由第二PID控制器、第二氣動執(zhí)行器、加熱回路 換熱器蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥、加熱回路組成；流量檢測器、溫度檢測器的輸出端分別與選擇開關(guān) 輸入端相連，選擇開關(guān)設(shè)有兩路并聯(lián)輸出，其中一路輸出依次連接第一 PID控制器、第一氣 動執(zhí)行器、冷流體循環(huán)回路流量調(diào)節(jié)閥、冷流體循環(huán)回路，另外一路輸出依次連接第二PID 控制器、第二氣動執(zhí)行器、加熱回路換熱器蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥、加熱回路；流量檢測器輸入端 與冷流體循環(huán)回路相連，冷流體循環(huán)回路、加熱回路匯合后與溫度檢測器的輸入端相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草物料干燥滾筒的液相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)，其特征在 于：所述流量檢測器為電磁或渦街流量計。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草物料干燥滾筒的液相加熱筒壁溫度控制系統(tǒng)，其特征在 于：所述溫度檢測器為熱電阻或熱電偶溫度計。
【文檔編號】A24B3/04GK203841094SQ201420250066
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】朱文魁, 陳良元, 李善蓮, 羅登山, 陳孚, 王兵 申請人:中國煙草總公司鄭州煙草研究院