RC－80葉絲回潮系統的優化改進

蘇福彬 張 偉（福建龍巖煙草工業有限責任公司，福建 龍巖 364021）

RC－80葉絲回潮是干冰膨脹線一道重要工序，其工藝任務是將膨脹后的煙絲降溫回潮到特定水分，以保證煙絲的內在質量及提高煙絲的耐加工性。中國煙草科技工作者對滾筒增溫增濕等加工參數與產品感官質量和化學成分的影響關系已做了相關的研究［1－3］。其中，含水率的控制效果對制絲的內在品質具有重要作用［4－6］。在實際生產過程中，RC－80葉絲回潮入口煙絲溫度高、造碎量大、粘絲和濕團量多，影響了煙絲的出口水分穩定性。前人已對干冰線RC－80葉絲回潮機進行了實用性研究，如RC－80葉絲回潮機的改造研究［7］、關于 CO2膨脹葉絲生產線回潮系統的改進［8］、RC－80再回潮筒穩壓凈水系統的改進［9］、葉絲回潮過程加水比例對膨脹絲整絲率的影響［10］，但這些均是在程序控制上進行改進，提高煙絲出口水分的穩定性，并未對滾筒粘絲和濕團進行深入研究。為此，可在回潮滾筒入口前的冷卻皮帶增加可變頻的低風壓吹風設備，以及對滾筒內部導流板進行優化改造，以解決RC－80葉絲回潮入口煙絲溫度高、造碎量大、粘絲和濕團量多的問題，改善產品的加工質量。

1 存在問題及原因分析

1.1 工藝流程

目前中國膨脹煙絲生產線葉絲回潮系統大多引用美國AIRCO公司模式的回潮設備，行業內簡稱RC－80。其工作過程如圖1所示，煙絲由冷卻振槽1、BC－72冷卻皮帶機2和BC－73冷卻皮帶機3進行預降溫，然后煙絲從進料斗4送入筒體5內，依靠自重及筒體4°傾角和導流板的作用，隨著筒體旋轉向出料端移動。由壓縮空氣引射的霧化水，在筒體內部分3個區共12個噴嘴對物料進行噴射，使物料回潮降溫。裝在出料罩上的排潮風機6，從筒內抽走少量的空氣，使筒內形成負壓，以免霧化的水外溢。為防止煙絲從冷卻振槽和冷卻皮帶經過時，只有與大氣進行熱交換的煙絲表面溫度降低，以及煙絲水分散失過大，對冷卻振槽和冷卻皮帶采取了密閉設計。

1.2 存在問題

以龍巖煙草工業有限責任公司的RC－80葉絲回潮系統為例，雖然在回潮前采用了密閉的冷卻振槽和冷卻皮帶進行預降溫，并根據多年的使用經驗，對RC－80葉絲回潮機的噴嘴霧化進行調節，對控制程序進行優化。但在實際生產運行過程中，RC－80葉絲回潮系統在使用時還是存在著煙絲造碎量大、滾筒粘絲量多，煙絲濕團、濕球嚴重，煙絲的填充值較低的問題。根據多次的試驗數據以及現場觀察，造成RC－80葉絲回潮系統此種問題的原因分析如下：

圖1 RC－80葉絲回潮系統Figure 1 Humidition of tobacco system

（1）滾筒前的入口煙絲溫度高，根據多次試驗測得，煙絲溫度可達65℃。RC－80葉絲回潮機是給高溫膨脹后的煙絲加水增濕回潮，煙絲溫度高將直接導致回潮筒體內冷凝水的產生，造成煙絲濕團，粘絲量增加，同時也降低了膨脹煙絲的填充值［11］。

（2）滾筒內導流板垂直于筒壁，設計不合理。垂直于筒壁的導流板使得膨脹后含水率低的葉絲在回潮滾筒內被拋起較高的角度后落下，增大了葉絲造碎；同時因煙絲需運行至滾筒“12”點鐘時（以滾筒順時針旋轉沿煙絲出料方向看）才能完全地掉落，因此水能穿透煙絲，直接噴射至滾筒壁，煙絲濕球產生量加大［12，13］。

2 改進方法

針對RC－80葉絲回潮系統煙絲造碎量大、滾筒粘絲量多，煙絲濕團、濕球嚴重，煙絲填充值較低的問題，對RC－80葉絲回潮系統進行優化設計改造。

（1）如圖2所示，在冷卻皮帶BC－72和BC－73之間的搭接處下部增加一臺可變頻的低風壓吹風設備，該風機固定于地面，風機的功率1.5kW，轉速1 450r/min，全壓590Pa，流量3 500m3/h，其結構見圖3，其中風量及風壓根據現場過料情況進行預調試，調試的結果取決于：① 進滾筒5前的煙絲溫度；② 選取的風量需使煙絲平穩、較均勻地進入下游設備。當高溫的膨脹煙絲從冷卻皮帶BC－72落至BC－73時，風機轉子上的葉片帶動由機殼的中心進入的空氣高速運動，離心力使空氣在漸開線形狀的機殼內，沿著漸開線流向風機出口，吹向高溫的膨脹煙絲，增強了與煙絲的對流換熱，經換熱后的熱氣經冷卻皮帶機BC－73上方的除塵管抽走，達到冷卻膨脹煙絲的效果，解決了入口煙絲溫度高的問題，同時也提高了煙絲的填充值；

圖2 改造后的RC－80葉絲回潮系統Figure 2 The humidition of tobacco system after the renovation

圖3 風機結構放大圖Figure 3 The Wind turbine structure drawing of partial enlargement

（2）如圖4所示，由于滾筒內導流板垂直于筒壁，使得膨脹后含水率很小的葉絲被拋起較高的角度后又落下，增加了加水直接噴射至筒壁而產生濕球，同時也增大了葉絲造碎，造碎的煙絲容易粘附在滾筒壁上造成粘絲過多。因此本試驗提出對滾筒內部的導流板結構進行了優化改造（見圖5）。據試驗得知：滾筒轉動時，筒內翻滾的物料主要集中在筒底部和一側（滾筒逆時針轉動時，物料主要集中在筒底部和右側；順時針轉動時，物料主要集中在筒底部和左側）。以滾筒順時針旋轉（沿煙絲出料方向看）為例，將導流板垂直于筒壁改造成導流板在滾筒“11點鐘”時垂直于筒壁，也就是當滾筒旋轉至“11點鐘”時，煙絲能垂直落下，避免了煙絲被過度翻轉而造成造碎。并且滾筒內的所有導流板內側開口，與筒壁均設有3.5cm的縫隙，以便筒壁膨脹煙絲落下，以免噴嘴加水回潮時直接噴到筒壁而產生濕球/掛壁。

圖4 改造前的葉絲回潮筒導流板結構Figure 4 The deflector structure before the renovation of the humidition of tobacco cylinder

圖5 改造后的葉絲回潮導流板結構Figure 5 The deflector structure after the renovation of the humidition of tobacco cylinder

3 改進后的效果

改進后的RC－80葉絲回潮系統，由于在進入RC－80葉絲回潮機前的冷卻設備增加低風壓吹風設備，使得進入回潮機前的煙絲溫度降低至40℃，很好地解決了冷凝水在回潮滾筒內部的產生，以致減少了粘絲量；而對回潮滾筒內部導流板的改造，更進一步地解決了煙絲的造碎及煙絲濕球/掛壁的產生。在生產過程中，通過對RC－80葉絲回潮系統優化改造后的多批次數據測量，回潮滾筒粘絲及濕團重量由優化改造前的13kg/批降至為9kg/批，碎絲率由之前的4.2%降至2.8%，煙絲的填充值增加了0.3g/cm3，應用結果表明，此次的RC－80葉絲回潮系統優化改造，對減少煙絲的造碎，降低粘絲和濕團量是有效的，達到了改善產品質量，降低煙絲損耗的目的。鑒于此，龍巖煙草工業有限責任公司將此成果應用在制絲車間加香工序上加以推廣使用，也取得了良好的效果。

1 王兵，楊達輝，林平，等.新的卷煙生產工序品質評價方法的建立［J］.煙草科技，2002（11）：16～18.

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6 康金嶺，黃賢飛，劉遠濤，等.預處理工藝對煙梗回透率的影響［J］.食品與機械，2012，28（6）：205～208.

7 孫哲建，丁偉，吳貴平，等.RC－80葉絲回潮機的改造研究［J］.湖南文理學院學報，2011（9）：79～80，84.

8 劉磊，劉斌.關于CO2膨脹葉絲生產線回潮系統的改進［C］//中國煙草學會工業專業委員會煙草機械學術研討會論文集.［出版地不詳］：［出版者不詳］，2008：53～55.

9 張文杰.RC－80再回潮筒穩壓凈水系統的改進［J］.安徽煙草科技，2000（3）：17～18.

10 韋小玲，康金嶺，徐吉銘，等.葉絲回潮過程加水比例對膨脹絲整絲率的影響［J］.食品與機械，2013，29（2）：41～43.

11 周俊，王艷偉.隧道式煙絲流動冷卻機對煙絲質量的影響探討［J］.廣西煙草，2003（4）：27～29.

12 鄧國棟，王宏生，李斌，等.滾筒烘絲機中煙絲運動的模擬與試驗［J］.煙草科技，2007（9）：13～17

13 蘇福彬，張偉，江家森，等.葉絲回潮系統：中國，201420036894.5［P］.2014—07—09.