一种用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法技术

本申请公开了一种用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法，包括步骤：湿料输送机将烟丝输送至干燥仓体内，干燥仓体内的储料板上的烟丝达到设定量时，使储料板上的烟丝掉落至其下方的载料筛网上；热风输送装置输出的热风作用于烟丝，同时超声辐照装置产生的超声波通过干燥仓体的侧壁作用于烟丝，进而实现超声耦合热风的干燥方式，该方式显著增强热风干燥的效率，缩短干燥时间；负压风机将上升至储料板下方的湿空气抽离；超声耦合热风的干燥方式作用烟丝的时长达到3～5min时，控制载料筛网活动使其上的烟丝掉落至其下方的干料输送机上进行下一步处理。本申请解决了现有技术中烟丝含水率过高时，烟丝干燥后烟丝感官质量下降的问题。下降的问题。下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法


[0001]本申请属于烟草加工
，具体涉及一种用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法。

技术介绍

[0002]目前业内烟丝干燥主要采用热风干燥方法或者传导式的换热干燥方法，以及二者相结合的干燥方式，但采用热风干燥或者传导式的换热干燥能耗大，且干燥过程中物料温度比较高，并且对烟丝的含水率有较高的要求，即烟丝干燥前的含水率需在20％左右。当烟丝含水率过高时，采用热风干燥或者传导式的换热干燥过程中会使物料的温度大幅提高，进而使烟丝感官质量明显下降。特别是经过酶处理烟丝或者微生物发酵后的烟丝，含水率高达到30％～60％，因此利用现有的干燥方式，存在物料干燥时温度较高、干燥时间较长、以及烟丝感官质量下降等问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例通过提供一种用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法，解决了现有技术中烟丝含水率过高时，烟丝干燥后烟丝感官质量下降的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法，包括以下步骤：
[0005]启动湿料输送机、干料输送机、超声辐照装置、热风输送装置、以及负压风机；控制所述热风输送装置的风速为0.5～3m/s，所述热风输送装置将干燥仓体内部加热至30～60℃；控制所述超声辐照装置的输出功率为60～200W，超声频率为20～40kHz；
[0006]所述湿料输送机将待干燥的烟丝输送至所述干燥仓体内，所述干燥仓体内的储料板上的烟丝达到设定量时，控制所述储料板活动，使所述储料板上的烟丝掉落至其下方的载料筛网上；
[0007]所述热风输送装置输出的热风向上流动，并穿过所述载料筛网上的孔后作用于所述烟丝，同时所述超声辐照装置的超声探头产生的超声波通过干燥仓体的侧壁作用于所述烟丝，进而实现超声耦合热风的干燥方式；在这过程中，所述负压风机将上升至所述储料板下方的湿空气抽离，实现除湿效果，并使热风在所述储料板和所述载料筛网之间形成向上流动的运动状态；
[0008]超声机械和空化效应克服了所述烟丝表面附着水分与所述烟丝的结合力，增强流体扩散能力，促进所述烟丝毛细管和微细通道的生成，降低渗透脱水过程的水分传递阻力，提高流体湍动，并提高相界面的传热传质，从而显著增强热风干燥的效率，降低热风干燥温度，缩短干燥时间；
[0009]超声耦合热风的干燥方式作用所述烟丝的时长达到3～5min时，控制所述载料筛网活动，使所述载料筛网上的烟丝掉落至其下方的所述干料输送机上进行下一步处理。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述载料筛网的孔径为0.5～5mm；所述烟丝和所述储
料板的间距位于30～50cm之间。
[0011]在一种可能的实现方式中，超声波发生器驱动所述超声辐照装置中的压电陶瓷换能器产生超声振荡，所述压电陶瓷换能器通过变幅杆将超声波传播至所述超声探头，通过干燥仓体的侧壁作用于所述载料筛网上的烟丝。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述超声辐照装置工作时，启动冷却风扇，所述冷却风扇将所述超声辐照装置内的热空气抽出并外排，同时使外界的冷空气进入所述超声辐照装置内，进而对所述超声辐照装置内部降温，使所述压电陶瓷换能器处于适宜的工作环境中。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述湿料输送机使待干燥的烟丝以设定速度掉落至两侧的所述储料板的对接处；
[0014]所述储料板上的烟丝达到设定量时，所述储料板的储料端和所述烟丝在其重力的作用下以所述储料板的铰接轴向下翻转，使所述储料板上的烟丝掉落至其下方的所述载料筛网上；
[0015]所述烟丝脱离所述储料板后，由于所述储料板的支撑端的重量大于所述储料端的重量，因此所述储料端向上翻转，直至所述支撑端的端部支撑于所述干燥仓体内壁上的支撑块，此时所述储料板恢复至初始状态。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述储料板上的烟丝掉落至其下方的所述载料筛网上后，启动抹平装置的电机；
[0017]抹平杆的两端伸出干燥仓体上的长条孔后分别连接于滑套和驱动块，滑套滑动套装于滑杆上，驱动块套装于螺杆上，驱动块和螺杆为螺纹连接；
[0018]所述电机驱动所述螺杆自转，使得所述驱动块在所述螺杆上移动，所述滑套在所述滑杆上滑动，所述抹平杆在长条孔内水平移动；
[0019]所述抹平杆水平移动时，所述抹平杆将所述载料筛网上的烟丝抹平。
[0020]在一种可能的实现方式中，控制所述载料筛网活动时，启动所述抹平装置的电机，使抹平杆在长条孔内水平移动；
[0021]所述抹平杆推动滑动块在所述干燥仓体侧壁的孔内向外移动，所述滑动块通过同步驱动块带动锁紧块在所述干燥仓体侧壁的孔内同步向外移动，所述滑动块和所述锁紧块分别设置于所述载料筛网的上部和下部；
[0022]所述锁紧块的端部进入所述干燥仓体侧壁的孔内后，所述载料筛网的卸料端解除所述锁紧块的端部的支撑，使所述载料筛网的卸料端在其重力的作用下以所述载料筛网的铰接轴向下翻转，使所述载料筛网上的烟丝掉落至其下方的所述干料输送机上。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述载料筛网上的烟丝掉落至所述干料输送机后，控制所述抹平杆反向移动，所述抹平杆移动至所述载料筛网的铰接轴处时，所述抹平杆和所述载料筛网的上表面抵接，所述抹平杆继续移动，使得所述载料筛网的卸料端以所述载料筛网的铰接轴向上翻转；
[0024]所述载料筛网的端部和所述锁紧块的端部下侧的斜面抵接时，所述载料筛网推动所述锁紧块向所述干燥仓体侧壁的孔内移动，当所述载料筛网的卸料端位于所述滑动块和所述锁紧块之间时，所述锁紧块在复位弹簧的作用下伸出所述干燥仓体侧壁的孔，使所述载料筛网的卸料端支撑于所述锁紧块上。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述抹平杆移动时，所述抹平杆和施力块倾斜设置的
施力面抵接，使所述载料筛网的卸料端处于所述滑动块和所述锁紧块之间。
[0026]在一种可能的实现方式中，烟丝通过超声耦合热风的方式干燥时，启动所述抹平装置的电机，使所述抹平杆水平移动，所述抹平杆移动时使烟丝充分翻转，进而使烟丝均匀受热。
[0027]本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0028]本专利技术实施例提供了一种用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法，采用本专利技术的方法能够使干燥后的烟丝水分达到12.5％，与同样条件的单纯热风干燥相比，本专利技术的方法可适用于干燥前含水率在20％～45％的高湿度烟丝，且干燥时间相对加快了15％，经过多次感官质量测试，烟丝的香气损失较小，刺激性减小，因此本专利技术更好地优化了高湿度烟丝的干燥过程，创新了烟丝干燥工艺流程和技术，避免了热空气干燥或者传导式的换热干燥对于来料的含水率有较高的要求的问题。本专利技术的方法能够使不断传送的烟丝利用接触式超声辐照装置耦合热风进行干燥，避免了现有技术中接触式超声辐照装置耦合热风干燥时，需要不断启停输送机或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法，其特征在于，包括以下步骤：启动湿料输送机(7)、干料输送机(14)、超声辐照装置(2)、热风输送装置(3)、以及负压风机(4)；控制所述热风输送装置(3)的风速为0.5～3m/s，所述热风输送装置(3)将干燥仓体(1)内部加热至30～60℃；控制所述超声辐照装置(2)的输出功率为60～200W，超声频率为20～40kHz；所述湿料输送机(7)将待干燥的烟丝输送至所述干燥仓体(1)内，所述干燥仓体(1)内的储料板(5)上的烟丝达到设定量时，控制所述储料板(5)活动，使所述储料板(5)上的烟丝掉落至其下方的载料筛网(6)上；所述热风输送装置(3)输出的热风向上流动，并穿过所述载料筛网(6)上的孔后作用于所述烟丝，同时所述超声辐照装置(2)的超声探头(231)产生的超声波通过干燥仓体(1)的侧壁作用于所述烟丝，进而实现超声耦合热风的干燥方式；在这过程中，所述负压风机(4)将上升至所述储料板(5)下方的湿空气抽离，实现除湿效果，并使热风在所述储料板(5)和所述载料筛网(6)之间形成向上流动的运动状态；超声机械和空化效应克服了所述烟丝表面附着水分与所述烟丝的结合力，增强流体扩散能力，促进所述烟丝毛细管和微细通道的生成，降低渗透脱水过程的水分传递阻力，提高流体湍动，并提高相界面的传热传质，从而显著增强热风干燥的效率，降低热风干燥温度，缩短干燥时间；超声耦合热风的干燥方式作用所述烟丝的时长达到3～5min时，控制所述载料筛网(6)活动，使所述载料筛网(6)上的烟丝掉落至其下方的所述干料输送机(14)上进行下一步处理。2.根据权利要求1所述的用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法，其特征在于：所述载料筛网(6)的孔径为0.5～5mm；所述烟丝和所述储料板(5)的间距位于30～50cm之间。3.根据权利要求1所述的用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法，其特征在于：超声波发生器(10)驱动所述超声辐照装置(2)中的压电陶瓷换能器(232)产生超声振荡，所述压电陶瓷换能器(232)通过变幅杆(233)将超声波传播至所述超声探头(231)，通过干燥仓体(1)的侧壁作用于所述载料筛网(6)上的烟丝。4.根据权利要求3所述的用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法，其特征在于：所述超声辐照装置(2)工作时，启动冷却风扇(22)，所述冷却风扇(22)将所述超声辐照装置(2)内的热空气抽出并外排，同时使外界的冷空气进入所述超声辐照装置(2)内，进而对所述超声辐照装置(2)内部降温，使所述压电陶瓷换能器(232)处于适宜的工作环境中。5.根据权利要求1所述的用于高湿度烟丝的接触式超声波耦合热风干燥方法，其特征在于：所述湿料输送机(7)使待干燥的烟丝以设定速度掉落至两侧的所述储料板(5)的对接处；所述储料板(5)上的烟丝达到设定量时，所述储料板(5)的储料端(51)和所述烟丝在其重力的作用下以所述储料板(5)的铰接轴向下翻转，使所述储料板(5)上的烟丝掉落至其下方的所述载料筛网(6)上；
所述烟丝脱离所述储料板(5)后，由于所述储料板(5)的支撑端(52)的重量大于所述储料端(51)的重量，因此所述储料端(51)向上翻转，直至所述支撑端(52)的端部支撑于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永红，仝智强，冯怡，南哲洙，姚思愚，范波，何媛，李小斌，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：