專利名稱：氧含量檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煙草加工領域制絲過程高溫氣流干燥設備，包括C02膨脹設備、HXD等在內(nèi)的工藝氣流中氧氣含量的檢測與控制技術。
背景技術：
煙草加工領域制絲過程高溫工藝氣流是蒸汽與空氣的混合體，空氣中氧氣含量占 20. 95%，理論上工藝氣流中氧氣含量(％) = (1-工藝氣流中蒸汽濃度)*20.95%。目前煙草加工行業(yè)對制絲生產(chǎn)過程度工藝氣流蒸汽濃度的檢測可采用電子元件傳感器進行檢測，目前的技術力量還無法對高溫工藝氣流用溫濕度傳感器進行檢測，也就是說當氣體溫度高于180°C時，就無法用溫濕度傳感器在線檢測工藝氣流的蒸汽濃度。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種氧含量檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)氧含量檢測系統(tǒng)有效減小有氧條件下煙絲燃燒的危險性，同時降低煙絲在高溫工藝氣流中的氧化反應程度，提高煙絲的感官質(zhì)量。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術方案為氧含量檢測系統(tǒng)，特征在于其主要包括一氧化鋯氧分析儀及一連接該氧化鋯氧分析儀的PID控制回路；所述的氧化鋯氧分析儀還連接一氣流干燥塔，該氣流干燥塔連接一熱交換器，該熱交換器與所述氣流干燥塔的進料管道、一出料管道相接形成一氣流運動回路；所述的PID控制回路由一蒸汽注入量控制回路和一排潮風量控制回路組成，所述的蒸汽注入量控制回路由一蒸汽施加調(diào)節(jié)器控制蒸汽的注入量，所述的排潮風量控制回路由一排潮風門調(diào)節(jié)器控制排潮風量；所述的蒸汽施加調(diào)節(jié)器和一排潮風門調(diào)節(jié)器設置于熱交換器與氣流干燥塔出料口相接的管路上。上述技術方案的有益之處在于本發(fā)明氧含量檢測元件采用一氧化鋯氧分析儀來測量高溫氣流樣品氧氣含量，通過其檢測氣流干燥塔中的氧含量反饋給PID控制回路。PID控制回路為一 PID雙回路，其中之一的蒸汽注入量控制回路通過控制蒸汽施加調(diào)節(jié)器的蒸汽注入量，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氧含量的自動控制；另一排潮風量控制回路通過排潮風門調(diào)節(jié)器控制排潮風量，調(diào)節(jié)進料氣鎖中的空氣注入量，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氧含量的自動控制。如圖3所示，該雙回路控制系統(tǒng)在自動狀態(tài)下工作時，PID控制系統(tǒng)將氧含量檢測元件檢測的實際氧含量與在人機界面中輸入的氧含量設定值進行比較，通過計算輸出電流控制信號給蒸蒸汽施加調(diào)節(jié)器和排潮風門調(diào)節(jié)器調(diào)整蒸汽注入量和排潮風量，從而達到氧含量自動控制的目的。本發(fā)明氧含量檢測系統(tǒng)通過檢測分析高溫工藝氣流氧含量的變化和煙絲質(zhì)量的關系，確定合理的氧含量)控制條件，對提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。如當收集的工藝氣流中的氧含量高于4%時，按理論公式計算工藝氣流中氧氣含量(％) = (1-工藝氣流中蒸汽濃度)*20. 95%，工藝氣流中蒸汽濃度就低于80% (工藝氣流的蒸汽濃度包
3括煙絲蒸發(fā)出來的水分)，如果這個值低于80%，會降低工藝氣流中的熱量向煙絲中轉移， 這樣會阻止煙絲的正常膨脹，同時也有可能增加在有氧條件下煙絲燃燒的危險性。本發(fā)明提供的高溫工藝氣流氧含量的控制方法，有效減小有氧條件下煙絲燃燒的危險性，同時降低煙絲在高溫工藝氣流中的氧化反應程度，提高煙絲的感官質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明結構示意圖；圖2是本發(fā)明氧含量控制流程示意圖；圖3是本發(fā)明氧含量控制邏輯示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)結合附圖和實施例說明本發(fā)明。隨著煙草科技的不斷發(fā)展，煙草在制品加工工藝的要求愈來愈高，通過對煙草在制品過程工藝參數(shù)的控制逐漸取代煙草在制品的結果檢驗。要實現(xiàn)卷煙產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的穩(wěn)定性，不僅要在原料上保證配方的準確性，而且要保證加工過程工藝參數(shù)的穩(wěn)定，只有這樣才能保證最終產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。通過對葉絲在線全配方膨脹的制絲新工藝技術——高溫氣流式葉絲干燥工藝氣流理論的探討，闡述高溫工藝氣流干燥原理和高溫氣流中氧含量實際定量檢測技術。通過對工藝氣流中氧含量變化與各項參數(shù)的實驗探索，探討氧含量參數(shù)對煙絲感官質(zhì)量的重要性和相互關聯(lián)。認為在實際生產(chǎn)過程中工藝氣流中氧含量控制尤為重要；適宜的氧含量可以有效的去除煙草的雜氣，減小刺激性，如果氧含量發(fā)生變化則影響產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。工藝氣流中氧含量變大則可能造成煙草的香氣損失過大、刺激變大等，同時會降低工藝氣流中的熱量向煙絲中轉移，這樣會阻止煙絲的正常膨脹，也有可能增加在有氧條件下煙絲燃燒的危險性。本發(fā)明提供的氧含量檢測系統(tǒng)如圖1所示，其主要由一氧化鋯氧分析儀3連接-PID控制回路組成。所述的氧化鋯氧分析儀3連接一氣流干燥塔1，該氣流干燥塔1還連接一熱交換器7，該熱交換器7與所述氣流干燥塔1的進料管道2、一出料管道8相接形成一氣流運動回路。氧化鋯氧分析儀3用來測量高溫氣流樣品氧氣含量，通過其氧化鋯氧分析儀3檢測氣流干燥塔1中的氧含量反饋給PID控制回路。如圖2所示，所述的PID控制回路由一蒸汽注入量控制回路和一排潮風量控制回路組成，所述的蒸汽注入量控制回路由一蒸汽施加調(diào)節(jié)器控制蒸汽的注入量，所述的排潮風量控制回路由一排潮風門調(diào)節(jié)器控制排潮風量；所述的蒸汽施加調(diào)節(jié)器5和一排潮風門調(diào)節(jié)器6設置于熱交換器7與氣流干燥塔出料口 4相接的管路上。本發(fā)明PID控制系統(tǒng)采用高溫干燥系統(tǒng)中本身自帶的西門子S7400系列的 PLC，在其內(nèi)部功能塊中應用其功能語言設計出PID雙回路進行控制；人機界面采用通過 PR0FIBUS-DP總線與S7400PLC直接通訊的西門子TP27觸控面板；所述的氧含量檢測元件采用ZR22G/ZR402G分離型氧化鋯氧分析儀。PID雙回路的控制以蒸汽注入量控制回路為優(yōu)先，在排潮風量相對穩(wěn)定的前提下通過控制蒸汽注入量來實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氧含量的穩(wěn)定性，當蒸汽注入量調(diào)節(jié)范圍超出設定上下限時，通過控制排潮風量來實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氧含量的穩(wěn)定性。
以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.氧含量檢測系統(tǒng)，特征在于其主要包括一氧化鋯氧分析儀及一連接該氧化鋯氧分析儀的PID控制回路；所述的氧化鋯氧分析儀還連接一氣流干燥塔，該氣流干燥塔連接一熱交換器，該熱交換器與所述氣流干燥塔的進料管道、一出料管道相接形成一氣流運動回路；所述的PID控制回路由一蒸汽注入量控制回路和一排潮風量控制回路組成，所述的蒸汽注入量控制回路由一蒸汽施加調(diào)節(jié)器控制蒸汽的注入量，所述的排潮風量控制回路由一排潮風門調(diào)節(jié)器控制排潮風量；所述的蒸汽施加調(diào)節(jié)器和一排潮風門調(diào)節(jié)器設置于熱交換器與氣流干燥塔出料口相接的管路上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種氧含量檢測系統(tǒng)，其主要包括一氧化鋯氧分析儀及一連接該氧化鋯氧分析儀的PID控制回路；該氧化鋯氧分析儀還連接一氣流干燥塔，該氣流干燥塔連接一熱交換器，該熱交換器與所述氣流干燥塔的進料管道、一出料管道相接形成一氣流運動回路；所述的PID控制回路由一蒸汽注入量控制回路和一排潮風量控制回路組成。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供一種氧含量檢測系統(tǒng)有效減小有氧條件下煙絲燃燒的危險性，同時降低煙絲在高溫工藝氣流中的氧化反應程度，提高煙絲的感官質(zhì)量。
文檔編號A24B3/00GK102370239SQ201010246980
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權日2010年8月6日
發(fā)明者劉澤春, 盧新萬, 常明斌, 張煒, 李華杰, 李曉剛, 李躍鋒, 江家森, 洪偉齡, 羅登炎, 陳河祥 申請人:福建中煙工業(yè)有限責任公司