本實(shí)用新型涉及一種煙草柔性加香系統(tǒng)和一種煙草柔性加香裝置。

背景技術(shù)：

煙絲加香是煙草加工的重要工藝，其目的是把事先配制好的香料均勻的施加在煙絲上，煙絲加香對(duì)于醇和香氣、確立產(chǎn)品風(fēng)格、彌補(bǔ)煙葉原料吸味質(zhì)量之不足發(fā)揮特殊作用。

目前，煙絲加香大都采用滾筒式加香機(jī)，滾筒由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，由于滾筒的軸向傾斜及滾筒內(nèi)扒釘?shù)氖鑼?dǎo)作用，使得煙絲能夠松散、均勻地自動(dòng)向出料口方向流動(dòng)。當(dāng)煙絲運(yùn)行到滾筒內(nèi)且離進(jìn)料口1.5m左右時(shí)，加香系統(tǒng)啟動(dòng)開始工作，將預(yù)先配制好的香料液連續(xù)呈霧狀噴射出去，灑落在煙絲上，完成混合及加香處理。香料泵流量由變頻器控制，可在一定范圍內(nèi)調(diào)整，以滿足工藝的要求。

為了適應(yīng)消費(fèi)者多樣化個(gè)性需求，各個(gè)煙草生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)出多種風(fēng)格的卷煙品牌，不同卷煙品牌的加香比例又有所不同，由于香料泵在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)存在非線性工作特性，在對(duì)不同的卷煙品牌進(jìn)行加香時(shí)，由于工藝加香比例不同，香料泵及變頻器工作區(qū)間差別大，極易造成香料泵工作在非線性區(qū)間，造成加香精度不達(dá)標(biāo)，形成嚴(yán)重的質(zhì)量事故和經(jīng)濟(jì)損失。

針對(duì)上述問(wèn)題，授權(quán)公告日為2015.12.16、公告號(hào)為204861128U的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種加香裝置，通過(guò)采用兩種不同的泵和質(zhì)量流量計(jì)對(duì)香料進(jìn)行抽送和流量檢測(cè)，在不同生產(chǎn)品牌時(shí)選擇不同的泵和質(zhì)量流量計(jì)對(duì)香料進(jìn)行抽送和流量檢測(cè)，有效地避免了由于單一的泵和質(zhì)量流量計(jì)在多品牌生產(chǎn)時(shí)，可能存在某些品牌設(shè)計(jì)加香要求不在該泵的線性工作區(qū)間，造成加香精度不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。但是，該方案中設(shè)置有多條加香管路，每條加香管路上均設(shè)置有與加香工藝相關(guān)的關(guān)鍵設(shè)備泵和質(zhì)量流量計(jì)，所以，該方案就需要設(shè)置多個(gè)設(shè)備泵和質(zhì)量流量計(jì)，投入的成本較高，實(shí)現(xiàn)難度大，對(duì)多于兩個(gè)的品牌需求有局限性；并且，控制較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種煙草柔性加香系統(tǒng)和一種煙草柔性加香裝置，用以解決傳統(tǒng)的加香裝置投入成本較高的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括一種煙草柔性加香系統(tǒng)，包括一條香料管路，一條壓縮空氣管路，雙介質(zhì)噴嘴以及控制器，所述香料管路的一端和所述壓縮空氣管路的一端均連接所述雙介質(zhì)噴嘴，所述香料管路上串設(shè)有香料泵，所述香料泵與所述雙介質(zhì)噴嘴之間的管路上串設(shè)有質(zhì)量流量計(jì)，所述香料泵的進(jìn)液口和出液口之間連接有一條返回支路，所述返回支路上串設(shè)有一個(gè)開度可調(diào)的控制閥，所述控制器采樣連接所述質(zhì)量流量計(jì)，控制連接所述控制閥和所述香料泵。

所述香料管路的另一端設(shè)置有過(guò)濾器。

所述控制器通過(guò)一個(gè)變頻器控制連接所述香料泵。

所述壓縮空氣管路上串設(shè)有氣動(dòng)三聯(lián)件和電磁閥，所述控制器控制連接所述電磁閥。

一種煙草柔性加香裝置，包括香料管路和壓縮空氣管路，所述香料管路上串設(shè)有香料泵，所述香料泵的進(jìn)液口和出液口之間連接有一條返回支路，所述返回支路上串設(shè)有一個(gè)開度可調(diào)的控制閥。

所述壓縮空氣管路為一條，所述香料管路為一條，所述香料管路的一端和所述壓縮空氣管路的一端均連接雙介質(zhì)噴嘴，所述香料泵與所述雙介質(zhì)噴嘴之間的管路上串設(shè)有質(zhì)量流量計(jì)。

所述加香裝置包括控制器，所述控制器采樣連接所述質(zhì)量流量計(jì)，控制連接所述控制閥和所述香料泵。

所述壓縮空氣管路上串設(shè)有氣動(dòng)三聯(lián)件和電磁閥，所述控制器控制連接所述電磁閥。

所述香料管路的另一端設(shè)置有過(guò)濾器。

所述控制器通過(guò)一個(gè)變頻器控制連接所述香料泵。

本實(shí)用新型提供的煙草柔性加香系統(tǒng)中只包括一條加香管路，相對(duì)于背景技術(shù)中的裝置中的多條加香管路，投入成本大大降低，所以，本實(shí)用新型提供的加香系統(tǒng)成本較低，能夠很容易實(shí)現(xiàn)；并且，該系統(tǒng)中設(shè)置有一個(gè)返回支路，該返回支路與香料泵并聯(lián)，在不同生產(chǎn)品牌時(shí)控制調(diào)整控制閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整香料泵工作在線性工作區(qū)間，有效地避免了由于香料泵在多品牌生產(chǎn)時(shí)，可能存在某些品牌設(shè)計(jì)加香要求不在該香料泵的線性工作區(qū)間，造成加香精度不達(dá)標(biāo)，形成嚴(yán)重的質(zhì)量事故和經(jīng)濟(jì)損失的問(wèn)題；該系統(tǒng)能有效降低過(guò)程加香波動(dòng)，提高瞬時(shí)加香精度，進(jìn)一步提升加香系統(tǒng)的柔性化控制效果。該系統(tǒng)在大幅度降低投入成本的前提下，仍舊具有在不同生產(chǎn)品牌時(shí)均能夠?qū)崿F(xiàn)香料泵工作在線性工作區(qū)間的功能作用。

附圖說(shuō)明

圖1是煙草柔性加香裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

裝置實(shí)施例

本實(shí)用新型提供的煙草柔性加香裝置包括香料管路和壓縮空氣管路，其中，香料管路可以只有一條；也可以是多條，且并聯(lián)設(shè)置，不管設(shè)置一條，還是多條，其工作原理相同(具體的連接方式與背景技術(shù)中公開的專利文件中的香料管路的連接方式相同)，均是為了加香；而壓縮空氣管路可以根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)置，可以也為一條，也可以為多條，但是，不管設(shè)置多少條壓縮空氣管路，其功能均為提供壓縮空氣，所以，本實(shí)施例中，煙草柔性加香裝置只包括一條香料管路和一條壓縮空氣管路，如圖1所示。

該香料管路的一端和壓縮空氣管路的一端均連接雙介質(zhì)噴嘴8。并且，在該香料管路上串設(shè)有香料泵3，本實(shí)施例中，該香料泵3為齒輪泵，當(dāng)然，其也可以為其他類型的泵。在香料泵3和雙介質(zhì)噴嘴8之間的管路上串設(shè)有質(zhì)量流量計(jì)5。香料泵3的出液口和進(jìn)液口之間連接有一條返回支路，該支路上串設(shè)控制閥2，即可以理解為香料泵3與控制閥2并聯(lián)，該控制閥2為開度可調(diào)的控制閥，其有多種類型，比如：氣動(dòng)控制閥、液壓控制閥或者電動(dòng)控制閥等，在本實(shí)施例中，控制閥2為氣動(dòng)控制閥。

為了對(duì)該加香裝置進(jìn)行自動(dòng)控制，該加香裝置包括一個(gè)控制器9，該控制器的功能為：采集對(duì)應(yīng)的參數(shù)并輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)?？刂破?有多種類型，比如：?jiǎn)纹瑱C(jī)或者PLC，本實(shí)施例中，控制器9為PLC。控制器9采樣連接質(zhì)量流量計(jì)5，控制連接控制閥2，另外，香料泵3由變頻器4驅(qū)動(dòng)，控制器9通過(guò)變頻器4控制連接香料泵3。

壓縮空氣管路上串設(shè)有氣動(dòng)三聯(lián)件6，氣動(dòng)三聯(lián)件6用于對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾和調(diào)壓，保證輸出符合要求的空氣。在氣動(dòng)三聯(lián)件6與雙介質(zhì)噴嘴8之間的管路上串設(shè)有電磁閥7，控制器9控制連接電磁閥7。

為了防止待噴出的香料中混入的雜質(zhì)堵塞雙介質(zhì)噴嘴8進(jìn)而影響到煙絲的香味，在香料管道的另一端，即輸入端處設(shè)置有過(guò)濾器1，香料經(jīng)過(guò)過(guò)濾器1的過(guò)濾后輸出給香料泵3。

該裝置在正式投入使用之前，需要進(jìn)行以下步驟：

S1：利用實(shí)驗(yàn)或者查閱該香料泵的相關(guān)參數(shù)來(lái)確定香料泵3的線性工作區(qū)間，對(duì)由變頻器4驅(qū)動(dòng)的香料泵3，香料泵的線性工作區(qū)間與變頻器的運(yùn)行頻率有對(duì)應(yīng)關(guān)系，線性工作區(qū)間一般在變頻器4運(yùn)行頻率的某一范圍，設(shè)該線性工作區(qū)間對(duì)應(yīng)的頻率范圍中的運(yùn)行頻率中值為H。

工作在線性工作區(qū)間的原因在于：如果變頻器4的頻率不在上述范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，控制器給出的一個(gè)微小控制量變動(dòng)就會(huì)造成香料流量的較大變動(dòng)，對(duì)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，就形成振蕩，最終造成誤差大，加香精度不達(dá)標(biāo)。

S2：對(duì)某品牌卷煙A，由于不同的品牌卷煙對(duì)應(yīng)不同的加香比例及工藝標(biāo)準(zhǔn)，所以，根據(jù)卷煙A對(duì)應(yīng)的加香工藝配比要求，額定生產(chǎn)時(shí)，調(diào)整控制閥2的開度，使變頻器4的運(yùn)行頻率運(yùn)行在S1確定的與線性工作區(qū)間對(duì)應(yīng)的范圍內(nèi)，并且，為了進(jìn)一步保證工作特性，可以進(jìn)一步使變頻器4運(yùn)行頻率運(yùn)行在變頻器頻率范圍中值H附近，記下此時(shí)的控制閥開度Ka。

S3：在S2完成后，調(diào)節(jié)控制器9的加香控制程序關(guān)鍵控制參數(shù)Kpa、Kia、Kda，使控制回路穩(wěn)定，變頻器4工作在上述范圍內(nèi)，進(jìn)而使香料泵3工作在線性工作區(qū)間，記下此時(shí)Kpa、Kia、Kda。

S4：重復(fù)S2-S3，可以分別得到其它品牌卷煙對(duì)應(yīng)參數(shù)表。

S5：在控制器編寫不同品牌對(duì)應(yīng)加工工單的觸發(fā)器，某一品牌對(duì)應(yīng)加工工單觸發(fā)時(shí)，把對(duì)應(yīng)實(shí)參參數(shù)表下達(dá)到控制程序相應(yīng)的變量中。

針對(duì)上述過(guò)程，以下給出一個(gè)應(yīng)用實(shí)例：

S100：實(shí)驗(yàn)確定香料泵3線性工作區(qū)間，對(duì)由變頻器4驅(qū)動(dòng)的香料泵3，其線性工作區(qū)間對(duì)應(yīng)變頻器4的頻率范圍為12.0Hz-38.0Hz，中值為25.0Hz。

S200：對(duì)某品牌卷煙A，根據(jù)其加香工藝配比要求，額定生產(chǎn)時(shí)，調(diào)整控制閥2的開度，使香料泵變頻器4運(yùn)行頻率運(yùn)行在25.0Hz附近，記下此時(shí)的控制閥2開度30％。

S300：在變頻器4的運(yùn)行頻率運(yùn)行在25.0Hz附近，控制閥開度2為30％時(shí)，調(diào)節(jié)控制器9的加香控制程序關(guān)鍵控制參數(shù)Kpa、Kia、Kda，使控制回路穩(wěn)定，變頻器4工作在上述范圍內(nèi)，進(jìn)而使香料泵3工作在線性工作區(qū)間，記下此時(shí)Kpa＝0.9、Kia＝0.68、Kda＝0。

S400：重復(fù)S200-S300，分別得到其它品牌卷煙對(duì)應(yīng)參數(shù)表。

S500：在控制器9中編寫不同品牌對(duì)應(yīng)加工工單的觸發(fā)器，某一品牌對(duì)應(yīng)加工工單觸發(fā)時(shí)，把對(duì)應(yīng)實(shí)參參數(shù)表下達(dá)到控制9程序相應(yīng)的變量中。

綜上，實(shí)現(xiàn)控制香料泵和控制閥的手段為：首先，確定該香料泵3的線性工作區(qū)間；其次，額定生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)對(duì)應(yīng)的加香比例及工藝標(biāo)準(zhǔn)來(lái)相應(yīng)調(diào)整控制閥2的開度，這樣在后續(xù)的正式生產(chǎn)時(shí)，使變頻器4工作在與香料泵3的線性工作區(qū)間對(duì)應(yīng)的頻率范圍內(nèi)，進(jìn)一步地，可以運(yùn)行在頻率中值附近；然后，固定控制閥2的開度，調(diào)整控制器9的控制程序中的控制參數(shù)，使香料泵3工作在線性工作區(qū)間；最后，在控制器編程實(shí)現(xiàn)該品牌對(duì)應(yīng)加香控制方案，實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)時(shí)自動(dòng)跟蹤品牌變化而下達(dá)控制方案。

所以，該裝置在正常工作時(shí)，香料經(jīng)過(guò)過(guò)濾器1流入香料泵3入口，香料泵3出口處的香料分兩路，一路將香料抽送至雙介質(zhì)噴嘴8處，另一路香料經(jīng)控制閥2回流至香料泵3的入口，回流量大小由控制閥2的開度決定；質(zhì)量流量計(jì)5采集管道中香料流量數(shù)據(jù)并通過(guò)信號(hào)線傳送至控制器9，控制器9將該數(shù)據(jù)與設(shè)定參數(shù)相比較后發(fā)出控制信號(hào)并通過(guò)信號(hào)線傳送到變頻器4，從而控制香料泵3的香料抽送能力，使香料流量達(dá)到設(shè)定值，并且調(diào)整控制閥2的開度，從而使香料泵3工作在線性工作區(qū)間。在香料泵3、控制閥2和質(zhì)量流量計(jì)5工作的同時(shí)，壓縮空氣經(jīng)氣動(dòng)三聯(lián)件6的過(guò)濾及調(diào)整壓力后、經(jīng)電磁閥7送至雙介質(zhì)噴嘴8。壓縮空氣與香料通過(guò)管道在雙介質(zhì)噴嘴8處混合，通過(guò)雙介質(zhì)噴嘴8處?kù)F化后施加于煙絲上，雙介質(zhì)噴嘴的安裝角度和開啟大小可調(diào)。

另外，該裝置的發(fā)明點(diǎn)在于香料泵3的出液口和進(jìn)液口之間連接有一條返回支路，該支路上串設(shè)控制閥2，所以，該裝置并不局限于在此技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定的技術(shù)方案，比如：設(shè)置控制器等。

系統(tǒng)實(shí)施例

該煙草柔性加香系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及工作過(guò)程與上述裝置實(shí)施例中的煙草柔性加香裝置相同，由于該裝置在上述裝置實(shí)施例中也做出了詳細(xì)的描述，這里不再贅述。

以上給出了具體的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。本實(shí)用新型的基本思路在于上述基本方案，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)。在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。