專利名稱：氧含量檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煙草加工領(lǐng)域制絲過(guò)程高溫氣流干燥設(shè)備，包括C02膨脹設(shè)備、 HXD等在內(nèi)的工藝氣流中氧氣含量的檢測(cè)與控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
煙草加工領(lǐng)域制絲過(guò)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(duì)制絲生產(chǎn)過(guò)程度工藝氣流蒸汽濃度的檢測(cè)可采用電子元件 傳感器進(jìn)行檢測(cè)，目前的技術(shù)力量還無(wú)法對(duì)高溫工藝氣流用溫濕度傳感器進(jìn)行檢測(cè)，也就 是說(shuō)當(dāng)氣體溫度高于180°C時(shí)，就無(wú)法用溫濕度傳感器在線檢測(cè)工藝氣流的蒸汽濃度。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種氧含量檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)氧含 量檢測(cè)系統(tǒng)有效減小有氧條件下煙絲燃燒的危險(xiǎn)性，同時(shí)降低煙絲在高溫工藝氣流中的氧 化反應(yīng)程度，提高煙絲的感官質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型技術(shù)方案為氧含量檢測(cè)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(jìn)料管道、一出料管道相接形成一氣流運(yùn)動(dòng) 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(fēng)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(fēng)量控制回路由 一排潮風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)器控制排潮風(fēng)量；所述的蒸汽施加調(diào)節(jié)器和一排潮風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)器設(shè)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(shù)方案的有益之處在于本實(shí)用新型氧含量檢測(cè)元件采用一氧化鋯氧分析儀來(lái)測(cè)量高溫氣流樣品氧氣含 量，通過(guò)其檢測(cè)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(guò)控制蒸汽施加調(diào)節(jié)器的蒸汽注入量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氧含 量的自動(dòng)控制；另一排潮風(fēng)量控制回路通過(guò)排潮風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)器控制排潮風(fēng)量，調(diào)節(jié)進(jìn)料氣鎖 中的空氣注入量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氧含量的自動(dòng)控制。如圖3所示，該雙回路控制系統(tǒng)在自動(dòng)狀 態(tài)下工作時(shí)，PID控制系統(tǒng)將氧含量檢測(cè)元件檢測(cè)的實(shí)際氧含量與在人機(jī)界面中輸入的氧 含量設(shè)定值進(jìn)行比較，通過(guò)計(jì)算輸出電流控制信號(hào)給蒸蒸汽施加調(diào)節(jié)器和排潮風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)器 調(diào)整蒸汽注入量和排潮風(fēng)量，從而達(dá)到氧含量自動(dòng)控制的目的。本實(shí)用新型氧含量檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)分析高溫工藝氣流氧含量的變化和煙絲質(zhì) 量的關(guān)系，確定合理的氧含量(2-4% )控制條件，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。如 當(dāng)收集的工藝氣流中的氧含量高于4%時(shí)，按理論公式計(jì)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括煙絲蒸發(fā)出來(lái)的水分)，如果這個(gè)值低于80%，會(huì)降低工藝氣流中的熱量向煙絲 中轉(zhuǎn)移，這樣會(huì)阻止煙絲的正常膨脹，同時(shí)也有可能增加在有氧條件下煙絲燃燒的危險(xiǎn)性。 本實(shí)用新型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(xiǎn) 性，同時(shí)降低煙絲在高溫工藝氣流中的氧化反應(yīng)程度，提高煙絲的感官質(zhì)量。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型氧含量控制流程示意圖；圖3是本實(shí)用新型氧含量控制邏輯示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型。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(lái)愈高，通過(guò)對(duì)煙草在 制品過(guò)程工藝參數(shù)的控制逐漸取代煙草在制品的結(jié)果檢驗(yàn)。要實(shí)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(zhǔn)確性，而且要保證加工過(guò)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(guò)對(duì)葉絲在線全配方膨脹的制絲新工藝技術(shù)一高溫氣 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(shí)際 定量檢測(cè)技術(shù)。通過(guò)對(duì)工藝氣流中氧含量變化與各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)探索，探討氧含量參數(shù)對(duì) 煙絲感官質(zhì)量的重要性和相互關(guān)聯(lián)。認(rèn)為在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)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(guò)大、刺激變大等，同時(shí) 會(huì)降低工藝氣流中的熱量向煙絲中轉(zhuǎn)移，這樣會(huì)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(xiǎn)性。本實(shí)用新型提供的氧含量檢測(cè)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(jìn)料管道2、一出料管道8相接形 成一氣流運(yùn)動(dòng)回路。氧化鋯氧分析儀3用來(lái)測(cè)量高溫氣流樣品氧氣含量，通過(guò)其氧化鋯氧 分析儀3檢測(cè)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(fēng)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(fēng)量控制回路由一排潮風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)器控制排潮風(fēng)量；所述的蒸汽施加調(diào)節(jié)器5和一排潮風(fēng)門(mén) 調(diào)節(jié)器6設(shè)置于熱交換器7與氣流干燥塔出料口 4相接的管路上。本實(shí)用新型PID控制系統(tǒng)采用高溫干燥系統(tǒng)中本身自帶的西門(mén)子S7400系列的 PLC，在其內(nèi)部功能塊中應(yīng)用其功能語(yǔ)言設(shè)計(jì)出PID雙回路進(jìn)行控制；人機(jī)界面采用通過(guò) PR0FIBUS-DP總線與S7400PLC直接通訊的西門(mén)子TP27觸控面板；所述的氧含量檢測(cè)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(fēng)量相對(duì)穩(wěn)定的前提下 通過(guò)控制蒸汽注入量來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氧含量的穩(wěn)定性，當(dāng)蒸汽注入量調(diào)節(jié)范圍超出設(shè)定上下 限時(shí)，通過(guò)控制排潮風(fēng)量來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氧含量的穩(wěn)定性。[0019] 以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí) 用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.氧含量檢測(cè)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P ID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(jìn)料管道、一出料管道相接形成一氣流運(yùn)動(dòng)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(fēng)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(fēng)量控制回路由一 排潮風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)器控制排潮風(fēng)量；所述的蒸汽施加調(diào)節(jié)器和一排潮風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)器設(shè)置于熱交換 器與氣流干燥塔出料口相接的管路上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種氧含量檢測(cè)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(jìn)料管道、一出料管道相接形成一氣流運(yùn)動(dòng)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(fēng)量控制回路組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供一種氧含量檢測(cè)系統(tǒng)有效減小有氧條件下煙絲燃燒的危險(xiǎn)性，同時(shí)降低煙絲在高溫工藝氣流中的氧化反應(yīng)程度，提高煙絲的感官質(zhì)量。
文檔編號(hào)A24B3/04GK201774946SQ2010202839
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者劉澤春, 盧新萬(wàn), 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(qǐng)人:福建中煙工業(yè)公司