真空回潮机加湿及干燥功能的研究

曹恒智，闻月冰，周 喆，业亚明，胡峻闻

（红塔集团玉溪卷烟厂，云南 玉溪 652600）

0 引 言

在烟叶打叶复烤生产的过程中，如果原烟的烟叶水分过少，在生产过程中会使造碎率增大，既会造成原料浪费，又会使产品质量下降。如原烟的烟叶水分过高，则会使原烟烟片的加工处理难度增加，而且容易使得烟片发霉变质，严重影响烟叶的质量。目前打叶复烤车间采用的真空回潮机都只能对原烟烟叶进行加湿加温处理，而无法对大水分烟片实施干燥处理。假如单独开发对水分过大的原烟烟片干燥的设备，不仅需要面积较大的设备安装场地，并且增加了设备的安装成本、管理成本等，不利于工厂实现精益化管理目标。因此，需研究一种能同时满足加湿和干燥两种功能的装置[1]。

本文主要从真空加湿干燥两用装置的结构与工作原理及使用三方面进行研究分析，利用目前真空回潮机的反方向工作原理，研发出真空状态下大水分原烟水分蒸发的装置，该装置不仅可以实现对原烟烟叶的真空回潮功能，而且能对水分过大的原烟烟叶实现真空蒸发、降低水分的功能。

1 设备结构

1.1 设备组成元件

如图1 所示，真空加湿干燥两用装置包括：小车轨道、运输小车、物料框栏、真空回潮箱体、安全阀、压力传感器、压力表、热风管路、阀门Ⅳ、引射管进气端、阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、引射管出气端、水汽管、阀门Ⅲ。

图1 真空加湿干燥两用装置结构

1.2 真空箱

真空回潮箱是一矩形的盒式箱体，内壁用不锈钢板焊接而成，外部用型钢加强。前后两个端头各有1 个用液压提升设备控制的门，门和真空回潮箱体之间用实心加厚的橡胶密封圈密封，在每个门的端面，都有4 个气缸压紧箱体，使密封性得到充分的保证。

1.3 烟包运载装置

真空回潮箱的底部装有小车轨道、运输小车和物料框栏，运输小车和物料框栏位于小车轨道上。运输小车为牵引小车，是烟包车的一部分，主要由车体和传动装置构成，车体用型钢和钢板焊制而成，下方装有4 个铸铁轮，传动装置包括电机、三角带、减速器、传动轴、传动链和链轮等。

1.4 真空加湿干燥装置

真空回潮箱的上部外侧安装控制安全的安全阀，在安全阀的一侧安装引射管，在引射管进气端上安装阀门Ⅰ，在引射管出气端上安装阀门Ⅱ，压力表安装在真空回潮箱上部，真空回潮箱内部的压力传感器、压力表通过导线相连，真空回潮箱上部的另外一侧安装有热风管路和水汽管，热风管路上安装阀门Ⅳ，水汽管上安装阀门Ⅲ[2]。

1.5 控制系统

真空加湿干燥两用装置的控制系统与传统真空回潮系统相似，仅比传统真空回潮控制系统多一个选择工作方法控制系统，如图2 所示。

图2 真空加湿干燥两用装置的控制流程

1.6 安全装置

（1）安全阀安装在真空箱的顶部，当真空箱内的压力超过0.102 MPa 绝对压力时，安全阀打开，对设备起到安全保护作用。

（2）安全绳是安装在真空箱内部侧壁上的一根金属绳。一旦有人被误关在箱内，被关人员只要拉动一下安全绳，回潮机即立即停止工作，箱门自动打开。这种安全绳报警开关只能在紧急时使用，所以也称为紧急停止装置。

2 工作原理

2.1 抽真空原理

系统运行时，先由运输小车将物料框栏推入真空回潮箱中，然后通过液压装置关闭真空回潮箱两侧的门，再同时打开阀门Ⅰ、阀门Ⅱ，让高速压缩空气从引射管进气端通入，在真空泵和高速压缩空气的共同作用下，真空回潮箱中的空气会从引射管出气端流出，由于引射作用可使真空回潮箱中达到真空状态。当压力表内的读数达到工艺要求值时，关闭阀门Ⅰ和阀门Ⅱ。

2.2 加湿工作原理

当蒸汽喷射泵和冷凝泵串联所组成的真空回潮箱内真空度的绝对压力小于103Pa 时，则关闭阀门Ⅳ，再打开阀门Ⅲ，使温度高达80 ℃～100 ℃的水蒸气从水汽管输入到真空回潮箱内。由于烟包内外部有较大的压力差，蒸汽可透进入到烟包中；由于蒸汽与烟叶的温度差，蒸汽被冷凝到烟叶上。水蒸气在真空箱中保持一定时间后，再次将真空回潮箱抽真空，往真空回潮箱内中通入水蒸气，重复此过程两次后，因为烟叶具有较强的吸湿性，所以可达到烟叶回潮的目的。当烟叶回潮达到工艺要求后，打开阀门Ⅰ，真空回潮箱内真空度降到0，则开门拉出已回潮的烟包，并同时装入待回潮的烟包，完成一次回潮加湿[3]。

2.3 干燥工作原理

超水分的烟叶直接送入真空回潮箱，关闭阀门Ⅲ，再打开阀门Ⅳ，使温度高达80 ℃～115 ℃的热风从热风管路通入真空回潮箱中，真空回潮箱中的气压达到一个标准大气压时，关闭阀门Ⅳ，让热风在真空箱中保持一定时间后，再次重复将真空回潮箱抽真空、往真空回潮箱中通入热风的过程，重复两次后，增大烟叶水分的饱和蒸汽压差，从而使烟叶表面湿气及烟叶中的少量水分在真空条件下快速汽化，达到脱水的目的。当烟叶达到干燥工艺要求后，打开阀门Ⅰ，使真空回潮箱内真空度降到0，则开门拉出已干燥的烟包，并同时装入待干燥的烟包，完成一次干燥[4]。

3 操作步骤

（1）开启前准备

排放管道内冷凝水，检查水、气、汽、电是否满足生产要求；检查各安全部件是否正常有效，检查待生产烟包等级是否正确。

（2）选择使用方法

确定待生产烟包是需进行回潮加湿还是干燥，并将控制按钮打到相应位置。

（3）运行操作

1）烟包装载

在生产开始的时候，把原烟烟叶合理堆放在物料框中，然后再通过运输小车将物料框放入到真空回潮箱中，原烟烟叶在真空回潮箱中处理完毕后，再通过运输小车把物料框从真空回潮箱拉出。这样，一侧的物料框在真空回潮箱中进行水分操作时，可先在另一侧的物料框中装卸原烟，便于合理利用时间，提高生产效率。

2）真空回潮操作

关闭阀门Ⅳ，再打开阀门Ⅲ，使温度高达80 ℃～100 ℃的水蒸气从水汽管通入真空回潮箱中，当真空回潮箱中气压达到一个标准大气压时，关闭阀门Ⅳ，让水蒸气在真空箱中保持一定时间后，再次重复将真空回潮箱抽真空、往真空回潮箱中通入水蒸气的过程，重复两次后，打开真空回潮箱的箱门，将真空回潮箱中的物料框用运输小车拉出，使原烟烟片在空气中自然降温即可。

3）真空原烟水分蒸发操作

关闭阀门Ⅲ，再打开阀门Ⅳ，使温度高达80 ℃～115 ℃的热风从热风管路通入真空回潮箱中，当真空回潮箱中气压达到一个标准大气压时，关闭阀门Ⅳ，让热风在真空回潮箱中保持一定时间后，再次重复将真空回潮箱抽真空、往真空回潮箱中通入热风的过程，重复两次后，打开真空回潮箱的箱门，将真空回潮箱中的物料框用运输小车拉出，使原烟烟片在空气中自然降温即可。

（4）结束工作

关闭水、气、汽、电，清洁设备内外部卫生及工作现场，做好交班记录。

4 结 语

综上所述，真空加湿干燥两用装置由目前打叶复烤车间所采用的真空回潮机改进而成，不仅可以使原烟的含水率得到提高，而且可以对较大水分的烟片进行干燥。并且无需大面积的设备安装场地，管理成本相对较低，既满足了工厂生产需求，增加了新功能，又有助于工厂的精益化管理。