專利名稱：煙草加壓干燥處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及研究煙草(或類似煙草的生物質(zhì))加工特性的試驗(yàn)裝置，具體是一種煙草加壓干燥處理裝置，該裝置可用于在對(duì)流干燥條件下考察加壓條件對(duì)煙草干燥影響研
5 ιο
背景技術(shù)：
煙草物料的加工過程中，干燥是影響煙草感官性質(zhì)和物理、化學(xué)性質(zhì)的重要加工工序。許多關(guān)于煙草物料干燥的研究基本上涉及了氣氛溫度、濕度、流速以及干燥方式的選擇等因素，但是在干燥過程中環(huán)境壓力也是影響產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要因素，而目前煙草干燥過程中很少考慮壓力因素，從拓展煙草物料干燥加工過程和研究開發(fā)的角度出發(fā)，考察壓力對(duì)煙草物料干燥產(chǎn)生的影響有重要探索意義。在研究的過程中，利用現(xiàn)有干燥機(jī)改變壓力進(jìn)行研究具有一定的局限性，例如，現(xiàn)有煙絲干燥設(shè)備所需試驗(yàn)樣品量大、影響正常的生產(chǎn)加工過程、物料浪費(fèi)較多，試驗(yàn)條件范圍有限，且對(duì)現(xiàn)有設(shè)備改造實(shí)現(xiàn)加壓條件難度較大。鑒于研究?jī)?nèi)容的重要性，設(shè)計(jì)專門的試驗(yàn)裝置，是本發(fā)明所要解決的問題?？疾旒訅簵l件對(duì)物料干燥的影響研究，通常的做法是將干燥物料預(yù)先放置在能夠承受一定壓力的干燥倉(cāng)中，對(duì)干燥倉(cāng)充入干燥氣體進(jìn)行升壓，待干燥倉(cāng)內(nèi)的壓力達(dá)至指定壓力時(shí)，再調(diào)節(jié)進(jìn)出口閥門開度實(shí)現(xiàn)干燥介質(zhì)的對(duì)流流動(dòng)。這種研究方法能夠滿足一些物料的干燥的研究要求，但對(duì)于煙草物料(或類似生物質(zhì))實(shí)際研究的操作過程而言，不可避免的會(huì)引入一些系統(tǒng)誤差，從而給研究結(jié)果帶來一定的影響。例如，充泄壓需要的一定的穩(wěn)定時(shí)間，氣流溫度、濕度穩(wěn)定也需要一定的時(shí)間，在穩(wěn)定過程中會(huì)對(duì)物料產(chǎn)生較大影響，從而無法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)壓力對(duì)干燥過程的影響。相比之下，一種比較理想的方法是在穩(wěn)定干燥倉(cāng)各種試驗(yàn)參數(shù)的條件下，快速通入物料進(jìn)行干燥處理，并能夠在干燥倉(cāng)不泄壓的條件下取出物料進(jìn)行下一步的分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題而專門設(shè)計(jì)的一種煙草加壓干燥處理裝置，該裝置能夠在一定的壓力、溫度、濕度和風(fēng)速條件下進(jìn)行干燥方面的試驗(yàn)研究，獲取煙草物料水分隨時(shí)間的變化情況以及制備樣品，用于分析煙草物料的物理、化學(xué)和感官質(zhì)量等指標(biāo)在加壓情況下對(duì)流干燥過程中的變化情況。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的煙草加壓干燥處理裝置， 包括壓力反應(yīng)倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)，壓力反應(yīng)倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)之間通過球形閥連接，壓力反應(yīng)倉(cāng)中設(shè)置有進(jìn)口氣體分布板和出口氣體分布板，在壓力反應(yīng)倉(cāng)上連接有由空氣壓縮機(jī)、空氣流量計(jì)、蒸汽發(fā)生器、蒸汽流量計(jì)、空氣加熱器組成的氣體預(yù)處理系統(tǒng)，在壓力反應(yīng)倉(cāng)中還安插有用于監(jiān)控反應(yīng)區(qū)域的溫度與壓力的測(cè)溫?zé)犭娕己蛪毫Ρ?；進(jìn)料倉(cāng)中設(shè)置有磁力進(jìn)料裝置，該磁力進(jìn)料裝置由帶有樣品槽的磁力桿以及位于進(jìn)料倉(cāng)外部的磁鐵組成，進(jìn)料倉(cāng)通過進(jìn)氣閥與氮?dú)馄窟B接，且在進(jìn)料倉(cāng)上設(shè)有壓力表。在壓力反應(yīng)倉(cāng)進(jìn)氣管路設(shè)置有安全閥以控制系統(tǒng)的氣體流量，在壓力反應(yīng)倉(cāng)出氣管路設(shè)有備壓閥，用于控制倉(cāng)內(nèi)壓力。進(jìn)口氣體分布板和出口氣體分布板呈水平上下位置安放在壓力反應(yīng)倉(cāng)中，兩板之間的反應(yīng)區(qū)域(即兩氣體分布板之間區(qū)域)高度大于連接球形閥的公稱直徑，二者中心線重合，能夠使樣品槽順利進(jìn)出反應(yīng)倉(cāng)。在進(jìn)料倉(cāng)和壓力反應(yīng)倉(cāng)之間連接有輸氣管路，用于平衡兩倉(cāng)之間的壓力。進(jìn)料桿端部連接樣品槽，樣品槽可拆卸，底部經(jīng)過打孔處理，便于氣流上下流通。在整個(gè)裝置的輸氣管路外覆有保溫層，防止由于溫度下降導(dǎo)致的氣氛濕度變化。本發(fā)明的主要工作過程如下
首先打開空氣壓縮機(jī)和空氣加熱體統(tǒng)，對(duì)絕干空氣進(jìn)行加熱，預(yù)熱反應(yīng)倉(cāng)。然后打開蒸汽發(fā)生器，通過調(diào)節(jié)質(zhì)量流量產(chǎn)生一定濕度的氣體，調(diào)節(jié)空氣加熱系統(tǒng)，將一定濕度的干燥氣體加熱到試驗(yàn)要求值。根據(jù)試驗(yàn)要求，調(diào)節(jié)減壓閥置于一定開度，穩(wěn)定反應(yīng)倉(cāng)中氣體的流速，同時(shí)調(diào)節(jié)備壓閥門，使反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)的壓力達(dá)到試驗(yàn)要求值，檢查排氣口是否通暢，連接反應(yīng)倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)的閥門是否閉合。將已知質(zhì)量的樣品放入樣品槽中后，關(guān)閉進(jìn)料倉(cāng)，對(duì)進(jìn)料倉(cāng)充入惰性氣體氮?dú)猓M(jìn)料倉(cāng)內(nèi)壓力與反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)壓力相等時(shí)，打開連通閥門，利用磁力進(jìn)料裝置將樣品送入反應(yīng)倉(cāng)中，并開始計(jì)時(shí)和采集數(shù)據(jù)。經(jīng)過預(yù)定的處理時(shí)間后，將樣品取出， 調(diào)整參數(shù)再試驗(yàn)或按前述相反的順序關(guān)閉系統(tǒng)。本發(fā)明是一種能夠解決加壓密閉條件下快速進(jìn)出物料的裝置，基本原理是利用一冷態(tài)壓力進(jìn)料倉(cāng)與熱態(tài)壓力干燥倉(cāng)相連接，利用閥體與磁力送料裝置實(shí)現(xiàn)密閉壓力條件下的煙草物料進(jìn)出干燥倉(cāng)。本裝置可以用于煙草物料(或類似生物質(zhì))的干燥動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)研究，也可以用于加壓條件對(duì)煙草物料(或類似生物質(zhì))干燥品質(zhì)(物理、化學(xué)性質(zhì))的影響研究。對(duì)于干燥動(dòng)力學(xué)研究，本發(fā)明的試驗(yàn)裝置避免了穩(wěn)定干燥試驗(yàn)參數(shù)過程帶來的影響。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
①在保證反應(yīng)倉(cāng)達(dá)到反應(yīng)條件的情況下，實(shí)現(xiàn)了密閉加壓空間內(nèi)快速進(jìn)料，避免了批次試驗(yàn)之間，由于打開、閉合反應(yīng)倉(cāng)以及調(diào)節(jié)反應(yīng)條件所花費(fèi)的時(shí)間，減少了系統(tǒng)誤差。②試驗(yàn)參數(shù)的監(jiān)控以及調(diào)節(jié)方便并能夠涵蓋實(shí)際生產(chǎn)過程的工況，并且能夠用于常壓條件下煙草的干燥處理。


圖1為本發(fā)明的干燥系統(tǒng)原理圖。圖2為磁力進(jìn)料裝置、進(jìn)料倉(cāng)、連接球閥和干燥倉(cāng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.空氣壓縮機(jī)；2.質(zhì)量流量計(jì)；3.空氣加熱器；4.安全閥；5.壓力表； 6.氣體分布板；7.氮?dú)馄浚?.蒸汽發(fā)生器；9.蒸汽流量計(jì)；10.備壓閥；11.熱電偶；12.磁力進(jìn)料裝置；12-1.樣品槽；12-2.磁力桿；13.球閥；14.磁鐵；15.進(jìn)料倉(cāng)，16.反應(yīng)倉(cāng)，17.進(jìn)氣管，18.排氣管
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述
如圖1所述本發(fā)明的煙草加壓干燥處理裝置，包括壓力反應(yīng)倉(cāng)16和進(jìn)料倉(cāng)15，壓力反應(yīng)倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)之間通過球形閥13連接，在進(jìn)料倉(cāng)和壓力反應(yīng)倉(cāng)之間連接有輸氣管路，用于平衡兩倉(cāng)之間的壓力。壓力反應(yīng)倉(cāng)16中設(shè)置有進(jìn)口氣體分布板6和出口氣體分布板6， 兩分布板呈水平上下位置安放在壓力反應(yīng)倉(cāng)16中，在壓力反應(yīng)倉(cāng)16上連接有由空氣壓縮1 機(jī)、空氣流量計(jì)2、蒸汽發(fā)生器8、蒸汽流量計(jì)9、空氣加熱器3組成的氣體預(yù)處理系統(tǒng)，在壓力反應(yīng)倉(cāng)16中還安插有用于監(jiān)控反應(yīng)區(qū)域的溫度與壓力的測(cè)溫?zé)犭娕?1和壓力表5 ；進(jìn)料倉(cāng)15中設(shè)置有磁力進(jìn)料裝置12，該磁力進(jìn)料裝置由帶有樣品槽12-2的磁力桿12-1以及位于進(jìn)料倉(cāng)外部的磁鐵14組成，進(jìn)料倉(cāng)15通過進(jìn)氣閥與氮?dú)馄?連接，且在進(jìn)料倉(cāng)15上設(shè)有壓力表5。在壓力反應(yīng)倉(cāng)16進(jìn)氣管路設(shè)置有安全閥4以控制系統(tǒng)的氣體流量，在壓力反應(yīng)倉(cāng) 16出氣管路設(shè)有備壓閥10，用于控制倉(cāng)內(nèi)壓力。在整個(gè)裝置的輸氣管路外覆有保溫層，防止由于溫度下降導(dǎo)致的氣氛濕度變化。
權(quán)利要求
1.一種煙草加壓干燥處理裝置，其特征在于包括壓力反應(yīng)倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)，壓力反應(yīng)倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)之間通過球形閥連接，壓力反應(yīng)倉(cāng)中設(shè)置有進(jìn)口氣體分布板和出口氣體分布板， 在壓力反應(yīng)倉(cāng)上連接有由空氣壓縮機(jī)、空氣流量計(jì)、蒸汽發(fā)生器、蒸汽流量計(jì)、空氣加熱器組成的氣體預(yù)處理系統(tǒng)，在壓力反應(yīng)倉(cāng)中還安插有測(cè)溫?zé)犭娕己蛪毫Ρ?；進(jìn)料倉(cāng)中設(shè)置有磁力進(jìn)料裝置以及壓力表，該磁力進(jìn)料裝置由帶有樣品槽的磁力桿以及位于進(jìn)料倉(cāng)外部的磁鐵組成，進(jìn)料倉(cāng)通過進(jìn)氣管路和進(jìn)氣閥與氮?dú)馄窟B接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草加壓干燥處理裝置，其特征在于在壓力反應(yīng)倉(cāng)進(jìn)氣管路設(shè)置有安全閥，在壓力反應(yīng)倉(cāng)出氣管路設(shè)有備壓閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草加壓干燥處理裝置，其特征在于進(jìn)口氣體分布板和出口氣體分布板呈水平上下位置安放在壓力反應(yīng)倉(cāng)中，兩板之間的反應(yīng)區(qū)域高度大于連接球形閥的公稱直徑，二者中心線重合，能夠使樣品槽順利進(jìn)出反應(yīng)倉(cāng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草加壓干燥處理裝置，其特征在于在進(jìn)料倉(cāng)和壓力反應(yīng)倉(cāng)之間連接有輸氣管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草加壓干燥處理裝置，其特征在于進(jìn)料桿端部連接樣品槽，樣品槽可拆卸，底部經(jīng)過打孔處理，便于氣流上下流通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草加壓干燥處理裝置，其特征在于在整個(gè)裝置的輸氣管路外覆有保溫層。
全文摘要
一種煙草加壓干燥處理裝置，其特征在于包括反應(yīng)倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)，反應(yīng)倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)之間通過球形閥連接，反應(yīng)倉(cāng)中設(shè)置有進(jìn)、出口氣體分布板，在反應(yīng)倉(cāng)上連接有由空氣壓縮機(jī)、空氣流量計(jì)、蒸汽發(fā)生器、蒸汽流量計(jì)、空氣加熱器組成的氣體預(yù)處理系統(tǒng)，在壓力反應(yīng)倉(cāng)中還安插有測(cè)溫?zé)犭娕己蛪毫Ρ恚贿M(jìn)料倉(cāng)中設(shè)置有磁力進(jìn)料裝置以及壓力表，該磁力進(jìn)料裝置由帶有樣品槽的磁力桿以及位于進(jìn)料倉(cāng)外部的磁鐵組成，進(jìn)料倉(cāng)通過進(jìn)氣管路和進(jìn)氣閥與氮?dú)馄窟B接。本發(fā)明能夠在一定的壓力、溫度、濕度和風(fēng)速條件下進(jìn)行干燥方面的試驗(yàn)研究，獲取煙草物料水分隨時(shí)間的變化情況以及制備樣品，用于分析煙草物料的物理、化學(xué)和感官質(zhì)量等指標(biāo)在加壓情況下對(duì)流干燥過程中的變化情況。
文檔編號(hào)G01N1/36GK102445370SQ201110306520
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者劉朝賢, 張合明, 李斌, 王兵, 金躍平, 魯端峰 申請(qǐng)人:中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院