[发明专利]特别是用于烟草干燥系统的烟草冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别是用于烟草干燥系统的烟草冷却装置。

背景技术

目前，在各种烟草干燥方法中，已知通常被称为闪蒸(塔式)干燥器或空气干燥器的系统。

这些是使气体(过程气体)在高温下经过闭合或开式回路循环的系统。

通过通常为离心式的风机来使过程气体运动，并设有在高温下操作所需的所有解决方案。

风机产生过程气体的质量和体积流率，这种流率适于提供基本上通过热对流获得的期望的干燥效果并将产品从装料位置传递到排出位置。

在燃烧烃类的基础上对过程气体加热的系统可以是直接火力型或间接火力型。

在第一种情况下，燃烧产品被直接引入(通常为开式的)干燥回路中。

在第二种情况下，使过程气体经过热交换器，燃烧产品在该热交换器的热部段内循环，而过程气体经过冷部段。通常，间接加热技术应用于闭合回路系统。

替代地，将电线圈加热器插入过程气体回路中以对其直接加热，尽管对于小容量干燥器这种应用是较佳的。

然后，使过程气体经过通常称为干燥塔或干燥柱的垂直管，由过程气体推动的产品通常从下向上在过程气体中以悬浮方式前进。

可以各种方法来设定对过程气体的速度和干燥柱的几何形状的调节，以在产品和过程气体之间引起或大或小的速度梯度。

然后，与产品混合的气体进入适于进行气体/产品分离的装置中。

为此，在大多数情况下，由于旋风分离器优越的分离效率而使用旋风分离器。

可采用在借助于气体传递固体材料的技术领域中熟知的其它分离系统，诸如所谓的“切向分离器”或管道膨胀分离器之类(在烟草行业中称为APS)。

然而，由于这两种最新类型的分离效率较低且它们所引起的负载损失较高，所以它们不太可取。

产品通常借助于星形阀(即，气塞)在位于干燥柱之前的管道的水平部分的高度处引入或替代地直接引入干燥柱。

通常借助于星形阀在旋风分离器(或其它的分离系统)的基部处抽出产品。

过程气体在与产品分离之后被送到具有开式回路的结构中的堆叠体(stack)(在能量回收之后，若有的话)，或替代地过程气体被回收并再送到闭合回路系统中的推进风机。

在闭合回路循环中，一部分过程气体(以自然或强制方式)流出，以消除干燥过程中产生的蒸汽。

设置各种仪器来测量气体的温度、速度和流速、干燥器内的压力等。

除了避免火灾危险之外，考虑到大幅消除循环气体中的残余氧气，一般实践中使用过热蒸汽作为过程气体，鉴于蒸汽的较高比热容，热效率可以比用空气进行操作来得高。

通常，产品在100℃被排出，该温度当然对应于海平面处大气压下水的沸点。

在干燥过程之后，产品通常用各种手段来冷却，尽管根据各种不同的应用方案，所有手段都使热量通过热对流从产品移送到可被预冷却或未预冷却的环境空气。

根据最广泛的应用，产品通过开式回路气动传送系统来传送，从而从环境中直接抽吸空气。

由于过程气体的高温和气体的热量快速传递到产品，在闪蒸干燥器内引起产品内水的迅速蒸发(沸腾)，从而使其细胞破裂，引起其比容(cm³/g)的膨胀或更精确地说比容的增大。

同样广泛的是旨在使后续的冷却过程具有以可获得的最佳结果“冷冻”膨胀的功能的技术趋势，这是因为已观察到由于比容的增大，较慢的冷却伴随着产量的减小。

因此，根据广泛采用的过程方案，用适于使冷却效率最大化的装置来促使冷却，这是因为已发现快速冷却可起到优化过程的作用。

通常借助于标准过程来测量比容，即在具有标定容积的容器内使预先确定质量的产品的试样受到已知重量的压缩并压缩预设定的时间。

确定适当的公式表达，以引入对试样的当前湿度的读数的修正。

已证实产品比容的增大又对应于卷烟填充力的增大，这意味着填充卷烟的管状容积所需的烟草量减少，但又不改变它的牢固性。

然而，适于确定填充力的确证测试仍然是继续包装大量卷烟(上千)并在相等的包装条件下测量与卷烟的实际稠度有关的产品的实际含量，这又是在标准横向压缩测试的基础上确定的。

尽管这是现在公认确定并在工业上广泛应用的技术，但已发现对于技术/经济层面的一些限制，其中我们注意到，由于用于使产品与气体分离的较佳系统是旋风分离器，因而用于工业规模生产的过程所涉及的气体流率需要使用几米高的旋风分离器。