一種穩(wěn)定煙草烘絲機(jī)薄板換熱效率和換熱能力的方法所屬技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及卷煙工藝和煙草同質(zhì)化加工過程，尤其是煙草制絲工序中煙絲干燥設(shè)備控制技術(shù)。

背景技術(shù)：
隨著卷煙工藝的不斷完善，對(duì)產(chǎn)品的同質(zhì)化加工有了更加嚴(yán)格的要求，這要求烘絲機(jī)在加工同一品牌、不同批次煙絲的過程中，進(jìn)薄板的蒸汽對(duì)煙絲脫水的影響要一致。目前，絕大部分烘絲機(jī)為達(dá)到煙絲出口設(shè)定水分要求，采用進(jìn)薄板蒸汽溫度的控制方式，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，認(rèn)為進(jìn)薄板的蒸汽為理想的干飽和蒸汽。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于在旋轉(zhuǎn)的滾筒內(nèi)難以直接安裝傳感器檢測(cè)薄板溫度，而干飽和蒸汽的壓力和溫度之間有著直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，目前煙草烘絲機(jī)薄板溫度的控制是通過計(jì)算出該溫度下對(duì)應(yīng)的干飽和蒸汽壓力，控制進(jìn)薄板的蒸汽壓力而間接的控制薄板溫度。然而，對(duì)于不同批次，不同品牌煙絲，在不同的生產(chǎn)條件下，難以保證進(jìn)入薄板的蒸汽都是理想的干飽和蒸汽，使得進(jìn)入薄板的蒸汽在相同壓力下?lián)Q算出的實(shí)際蒸汽溫度和釋放熱量可能存在較大差異。例如，根據(jù)卷煙工藝要求本批次煙絲薄板溫度需147℃，對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力為0.35MPa,若此時(shí)進(jìn)入薄板的蒸汽為干飽和蒸汽，0.35MPa的蒸汽壓力能夠達(dá)到工藝要求，滿足該批次煙絲脫水所需換熱能力。如果此時(shí)進(jìn)入薄板的蒸汽為濕蒸汽，則0.35MPa的濕蒸汽壓力雖然能達(dá)到工藝所需147℃的薄板溫度，但是由于蒸汽中含水，同等壓力的蒸汽相比起干飽和蒸汽所釋放出的熱量較小，并不能滿足煙絲的脫水能力，導(dǎo)致烘絲機(jī)出口處煙絲含水率偏高。而如果進(jìn)入薄板的蒸汽為過熱蒸汽，雖然換熱能力能夠滿足要求，但是換熱要求時(shí)間加長(zhǎng)，單位時(shí)間內(nèi)換熱能力降低，整體換熱效率降低。因此，不同的蒸汽品質(zhì)會(huì)直接影響薄板的換熱效率和換熱能力，從而影響煙絲對(duì)流傳導(dǎo)換熱的實(shí)際效果，對(duì)煙絲脫水能力造成較大影響。下面對(duì)進(jìn)薄板不同品質(zhì)蒸汽的換熱能力進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述:(1)過熱蒸汽對(duì)薄板換熱的影響：過熱蒸汽的壓力、溫度之間沒有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系，在一定壓力下的過熱蒸汽可能對(duì)應(yīng)著很大范圍的不同溫度值。在相同壓力下，過熱蒸汽比干飽和蒸汽溫度更高，能夠釋放更多的熱量。例如：絕對(duì)壓力0.1013MPa的干飽和蒸汽的蒸汽比焓＝2675.75KJ/kg(見表1)，而絕對(duì)壓力0.1013MPa、過熱溫度為400℃的過熱蒸汽其蒸汽比焓＝3278.02KJ/kg(見表1)，那么對(duì)于400℃的過熱蒸汽其過熱部分的蒸汽比焓為：過熱部分的蒸汽比焓＝3278.02KJ/kg-2675.75KJ/kg＝602.27KJ/kg看起來可利用的熱量多了，可過熱蒸汽須先冷卻到飽和蒸汽溫度后再冷凝才能釋放出蒸發(fā)焓，而它們的蒸發(fā)焓相同＝2256.68KJ/kg(見表1和表2),由于過熱蒸汽從過熱部分到干飽和蒸汽溫度時(shí)所釋放出的蒸汽比焓與干飽和蒸汽冷凝時(shí)釋放的蒸發(fā)焓相比來說很小，而且如果過熱度很小，這很小的一部分熱量比較容易釋放出來，但過熱度大的時(shí)候，冷卻的時(shí)間相對(duì)要長(zhǎng)很多，而且，在冷卻時(shí)間段僅能放出很少一部分熱量，所以過熱蒸汽換熱沒有飽和蒸汽換熱效率高。表1絕對(duì)壓力0.1013MPa、過熱溫度400℃的過熱蒸汽參數(shù)表2絕對(duì)壓力0.1013MPa干飽和蒸汽參數(shù)表3：絕對(duì)壓力0.1013MPa、干燥度90％的濕蒸汽參數(shù)(2)濕蒸汽對(duì)薄板換熱的影響：在同樣壓力下濕蒸汽和飽和蒸汽具有同樣的溫度，但是濕蒸汽蒸汽比焓和蒸發(fā)焓都要低于干飽和蒸汽，例如：在絕對(duì)壓力0.1013MPa條件下，干飽和蒸汽的蒸汽比焓＝2675.75KJ/kg，蒸發(fā)焓＝2256.68KJ/kg(見表2)。干燥度90％的濕蒸汽的蒸汽比焓＝2450.08KJ/kg(見表3)，蒸發(fā)焓＝2031.01KJ/kg(見表3)。由此可見，同等壓力下，濕蒸汽冷凝時(shí)釋放熱量沒有干飽和蒸汽高，導(dǎo)致薄板換熱能力降低。另外，濕蒸汽中攜帶的水蒸氣會(huì)形成水錘并且引起雜志等沉淀在薄板壁上，降低薄板傳熱性能。綜上所述，為保證不同批次、不同品牌煙絲具有同等的脫水能力，需對(duì)進(jìn)薄板蒸汽進(jìn)行檢測(cè)和處理，以穩(wěn)定薄板的換熱效率和換熱能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于以上技術(shù)背景，本發(fā)明的內(nèi)容為：通過對(duì)煙草烘絲機(jī)進(jìn)薄板蒸汽的在線檢測(cè)，得到蒸汽壓力、溫度、干度、流量等值，以此判斷進(jìn)薄板的蒸汽品質(zhì)(過熱蒸汽、干飽和蒸汽或者濕蒸汽)。根據(jù)采集數(shù)值進(jìn)一步計(jì)算過熱蒸汽的過熱度，濕蒸汽的蒸汽比焓和蒸發(fā)焓。對(duì)于過熱蒸汽根據(jù)過熱度計(jì)算需增加的換熱面積，使溫度降低到接近干飽和蒸汽溫度來降低過熱度，穩(wěn)定薄板換熱效率。對(duì)于濕蒸汽根據(jù)計(jì)算出的特定干燥度下的蒸氣比焓和蒸發(fā)焓，計(jì)算達(dá)到換熱要求熱量所需增加蒸汽量，控制進(jìn)薄板蒸汽薄膜閥的開度增加蒸汽量，從而穩(wěn)定薄板的換熱能力。由此使得進(jìn)入薄板不同品質(zhì)條件下的蒸汽都能夠達(dá)到工藝要求的煙絲脫水能力，穩(wěn)定煙草烘絲機(jī)薄板的換熱效率和換熱能力，保證煙絲的同質(zhì)化加工品質(zhì)。本發(fā)明的具體內(nèi)容如下：(1)判斷進(jìn)薄板蒸汽品質(zhì)的方法在進(jìn)薄板的蒸汽管道上安裝蒸汽溫度表、蒸汽壓力表、蒸汽干度計(jì)，對(duì)于檢測(cè)到的蒸汽壓力，通過查表或者模型公式計(jì)算出該壓力下干飽和蒸汽的溫度；如果檢測(cè)到蒸汽溫度等于同樣壓力下的干飽和蒸汽溫度，蒸汽干度為100％，判斷為供給蒸汽是干飽和蒸汽；如果蒸汽溫度高于同樣壓力下的干飽和蒸汽溫度，蒸汽干度為100％，判斷為供給蒸汽是過熱蒸汽；如果蒸汽溫度等于同樣壓力下的干飽和蒸汽溫度，蒸汽干度小于100％，判斷為供給蒸汽是濕蒸汽。蒸汽品質(zhì)的判斷流程圖如附圖2所示。(2)對(duì)于進(jìn)薄板過熱蒸汽的處理方法程序中計(jì)算蒸汽過熱度，根據(jù)過熱度計(jì)算需增加的換熱面積，在烘絲機(jī)蒸汽進(jìn)薄板前安裝等同面積或者不同面積蒸汽換熱盤管，以擴(kuò)大蒸汽換熱面積；按照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，過熱度每增加2℃則換熱面積需要增加1％，由此使得過熱蒸汽在進(jìn)入薄板前在蒸汽換熱盤管里冷卻到接近干飽和蒸汽溫度，保證供給薄板的蒸汽擁有最佳換熱效率；(3)對(duì)于進(jìn)薄板濕蒸汽的處理方法對(duì)于濕蒸汽，通過蒸汽干度計(jì)檢測(cè)得到的蒸汽干度，在程序中查表或者利用莫里爾曲線計(jì)算得到該干度下濕蒸汽的蒸發(fā)焓和蒸氣比焓，與干飽和蒸汽相比較，計(jì)算得到同等壓力條件下所需增加蒸汽量，通過控制進(jìn)薄板蒸汽薄膜閥開度增加蒸汽量，使得在同等時(shí)間內(nèi)，濕蒸汽釋放的蒸發(fā)焓與干飽和蒸汽相同，由此保證供給薄板的蒸汽換熱能力達(dá)到工藝要求，穩(wěn)定煙絲脫水能力。附圖說明圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式中的一實(shí)例結(jié)構(gòu)示意圖；圖中；1—進(jìn)薄板蒸汽流向，2—烘絲機(jī)滾筒，3—熱風(fēng)風(fēng)管，4—煙絲入口，5—煙絲出口，6—散熱器,7—進(jìn)散熱器蒸汽薄膜閥，8—蒸汽壓力表，9—蒸汽溫度計(jì)，10—蒸汽干度計(jì)，11—三通球閥(順蒸汽流向90°方向?yàn)閅V1，180°方向?yàn)閅V2)，12—角閥控制電磁閥YV3，13—角閥控制電磁閥YV4，14—角閥控制電磁閥YV5，15—進(jìn)薄板蒸汽薄膜閥，16—蒸汽流量計(jì)，17—進(jìn)薄板蒸氣壓力表，18—蒸汽換熱盤管；圖2是本發(fā)明進(jìn)薄板烘絲機(jī)蒸汽品質(zhì)判斷及不同品質(zhì)蒸汽處理方法的流程圖。具體實(shí)施方式為更好敘述本發(fā)明的上述目的、特征，下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的技術(shù)方案。在下面的具體實(shí)施方式中說明了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開的具體實(shí)施方式的限制。具體實(shí)施方式如下：(1)采集進(jìn)薄板蒸汽壓力、蒸汽溫度、蒸汽干度的數(shù)值在烘絲機(jī)進(jìn)薄板蒸汽管道上安裝蒸汽壓力表8、溫度表9、干度計(jì)10，通過減壓閥或者控制器穩(wěn)定進(jìn)薄板的蒸汽壓力8，采集該壓力條件下蒸汽溫度、蒸汽干度值，以此得到供給薄板的蒸汽品質(zhì)數(shù)據(jù)；(2)根據(jù)采集數(shù)值在程序中判斷進(jìn)入薄板的蒸汽品質(zhì)并對(duì)進(jìn)薄板的蒸汽管路進(jìn)行選擇和控制判斷及控制方法：對(duì)于蒸汽壓力P＝2barg(壓力表1-8檢測(cè))，查表得到飽和蒸汽溫度：T飽和＝134℃。IF蒸汽干度λ＝100％(蒸汽干度計(jì)1-10檢測(cè))ANDT蒸汽＝134℃(蒸汽溫度表1-9檢測(cè))THEN蒸汽流量ω＝ω干(蒸汽流量計(jì)1-16檢測(cè))；蒸汽比焓hg＝2725kJ/kg(在程序查表得到)；進(jìn)薄板蒸汽總熱量H＝2725*ω干kJ/h；此時(shí)蒸汽為干飽和蒸汽，通過三通閥(1-11)YV1流向，根據(jù)工藝指標(biāo)要求的薄板溫度，換算出該溫度下的干飽和蒸汽壓力，控制進(jìn)薄板蒸汽薄膜閥(1-15)開度以達(dá)到所需蒸汽壓力值(1-17)；IF蒸汽干度λ＝95％ANDT蒸汽＝134℃THEN蒸汽比焓hg＝2617kJ/kg，此時(shí)增大進(jìn)薄板蒸汽薄膜閥(1-15)開度來控制蒸汽流量(流量計(jì)1-16檢測(cè))達(dá)到1.04ω干；IF蒸汽干度λ＝100％ANDT蒸汽＞134℃THENT過熱度＝T蒸汽-134；此時(shí)蒸汽為過熱蒸汽，需在蒸汽進(jìn)薄板前增加換熱面積，在蒸汽管道上安裝一套等面積盤管，通過控制盤管上蒸汽出口控制增加換熱面積；例如，原有蒸汽通過管道面積為10m2,每個(gè)蒸汽盤管面積為0.1m2,經(jīng)計(jì)算過熱度為4℃，則需增加0.2m2換熱面積，控制蒸汽經(jīng)三通閥(1-11)YV2流向進(jìn)入換熱盤管(1-18)，程序控制YV3(1-12),YV4(1-13)開，YV5(1-14)關(guān)，以使過熱蒸汽經(jīng)過管道面積增加0.2m2，到達(dá)蒸汽薄膜閥(1-15)時(shí)接近干飽和蒸汽溫度值。以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，不能以此限定本發(fā)明的范圍，即依本發(fā)明專利申請(qǐng)保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，均應(yīng)包含在本發(fā)明的技術(shù)涵蓋范圍內(nèi)。