干燥設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于干燥纖維狀或者粒狀材料的干燥設(shè)備和方法，特別地但不排它地涉及干燥諸如煙葉或者部分煙葉的纖維材料的干燥設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在基本的煙葉加工中，煙葉被加工以用于香煙制造。煙葉的分層部分被壓縮，然后在切割機中切割，以提供適合于香煙制造的煙草顆粒。通常從纖維狀煙草材料中除去濕氣，以提尚煙草材料的處理和填充性能。
[0003]對于煙草的干燥，特別是總體上其它產(chǎn)品的干燥，已知級聯(lián)回轉(zhuǎn)式圓筒干燥器(cascading rotary cylinder dryer)，該干燥器的不例在US 3785765中有描述。干燥器通常由中空的旋轉(zhuǎn)圓筒組成，待干燥的產(chǎn)品在揚料板或者攪料槳的作用下結(jié)合圓筒從輸入或給料部分向出料端傾斜而沿著圓筒傳送通過該旋轉(zhuǎn)圓筒。也已知，產(chǎn)品通過水平圓筒由螺旋狀的料板或者攪料槳傳送，并因此將產(chǎn)品以類似于阿基米德螺旋(Archimedian screw)的方式傳送。產(chǎn)品的重復升起和降落使產(chǎn)品能夠交替地在與加熱的表面或區(qū)域接觸時被加熱并在不接觸時冷卻。
[0004]已知加熱例如圓筒來干燥煙草。用于干燥圓筒內(nèi)的產(chǎn)品的熱可以通過在干燥空氣或者其它氣體進入圓筒之前對其進行加熱來施加、通過加熱圓筒的壁來施加，或者通過兩種手段的組合來施加。可能需要對該干燥設(shè)備的重要部分進行加熱，這運行起來將是昂貴的。
[0005]干燥工藝所需的熱通常可以通過來自氣體或其它燃料燃燒器的直接或間接熱或者通過來自電源的熱而通過從諸如蒸汽鍋爐或者熱流體加熱器的各種源產(chǎn)生并隨后使用熱來獲得。在采用蒸汽或者其它流體加熱的情形中，圓筒及其揚料板被構(gòu)造為使得加熱流體通過與圓筒的內(nèi)表面密切接觸的加熱套或者管道，從而在其通過圓筒時將熱傳遞到產(chǎn)品。加熱流體通常借助于包含流體流同時允許圓筒旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式接頭或聯(lián)軸節(jié)(un1ns)從旋轉(zhuǎn)圓筒供給并從旋轉(zhuǎn)圓筒除去。
[0006]加熱均勻性可以是可變的，并且反過來，產(chǎn)品溫度對于煙草的吸用特性的影響也可以是可變的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于干燥纖維狀或粒狀材料的回轉(zhuǎn)式干燥設(shè)備，包括:大致圓筒形的第一滾筒，具有用于將纖維狀或粒狀材料引入到所述滾筒中的第一滾筒入口，和第一滾筒出口，大致圓筒形的第二滾筒，具有第二滾筒入口和第二滾筒出口，工藝氣體和干燥的纖維狀或粒狀材料在通過所述第一滾筒并且隨后通過所述第二滾筒之后，通過所述第二滾筒出口排出，所述第一滾筒和所述第二滾筒均具有與水平線成角度的旋轉(zhuǎn)軸線，并且均被布置成圍繞其各自的軸線旋轉(zhuǎn)，機械密封設(shè)備布置成使得進入所述干燥器或出自所述干燥器的空氣泄漏最小化，集氣室位于所述第一圓筒形滾筒和第二圓筒形滾筒之間，并且被布置成與所述第一滾筒出口和所述第二滾筒入口流體連通，所述集氣室具有進氣風扇，所述進氣風扇位于集氣室入口處并且被布置成將工藝氣體從所述集氣室推入所述第一圓筒形滾筒和第二圓筒形滾筒中，其中工藝氣體在反向于工藝產(chǎn)品流的方向上被推進通過所述第一圓筒形滾筒，并且工藝氣體在與工藝產(chǎn)品流的方向共流的方向上被推進通過所述第二圓筒形滾筒。
[0008]還描述了一種用于干燥纖維狀或粒狀材料的回轉(zhuǎn)式干燥設(shè)備，包括:大致圓筒形的第一滾筒，具有用于將纖維狀或粒狀材料引入到所述滾筒中的第一滾筒入口，和第一滾筒出口，大致圓筒形的第二滾筒，具有第二滾筒入口和第二滾筒出口，工藝氣體和干燥的纖維狀或粒狀材料在通過所述第一滾筒并且隨后通過所述第二滾筒之后，通過所述第二滾筒出口排出，所述第一滾筒和所述第二滾筒均具有與水平線成角度的旋轉(zhuǎn)軸線，并且均被布置成圍繞其各自的軸線旋轉(zhuǎn)，集氣室位于所述第一圓筒形滾筒和第二圓筒形滾筒之間，并且被布置成與所述第一滾筒出口和所述第二滾筒入口流體連通，所述集氣室具有進氣風扇，所述進氣風扇位于集氣室入口處并且被布置成將工藝氣體從所述集氣室推入所述第一圓筒形滾筒和第二圓筒形滾筒中，其中工藝氣體在反向于工藝產(chǎn)品流的方向上被推進通過所述第一圓筒形滾筒，并且工藝氣體在與工藝產(chǎn)品流的方向共流的方向上被推進通過所述第二圓筒形滾筒。
[0009]粒狀或者纖維狀形式的產(chǎn)品，在本示例中為粒狀或者纖維狀的煙草，在現(xiàn)有技術(shù)中是通過使空氣或者其它氣體以與產(chǎn)品流相同的方向(共流)或者以與產(chǎn)品流相反的方向(逆流)經(jīng)過滾筒或圓筒來進行干燥。
[0010]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于一些產(chǎn)品，特別是煙草，產(chǎn)品的物理和化學特性受至IJ產(chǎn)品在加工過程中經(jīng)受的時間和溫度狀況的影響的局限。
[0011]例如，如果利用共流氣流來干燥煙草，除非采用合適的預處理或者調(diào)理，否則所產(chǎn)生的最終產(chǎn)品會是易碎的、多塵的并且將表現(xiàn)出與香煙制造相關(guān)的不良特性(稱為填充值)O另一方面，如果采用相反的氣流，使得在供料端離開干燥器的空氣濕度是飽和的，則煙草的物理特性會是更有彈性的、少塵的，并且填充力明顯好于上述共流的情況。
[0012]另外關(guān)注的是產(chǎn)品溫度對于吸用特性即所謂的煙草口味的影響。對于某些產(chǎn)品，需要高溫以產(chǎn)生烘烤效果，而對于其它產(chǎn)品則需要限制工藝溫度，以保留某種味道或者防止由于煙草成份中的化學變化而產(chǎn)生不良味道。
[0013]本發(fā)明尋求通過以這樣的方式來解決流動和口味之間的矛盾，即允許干燥器以組合模式操作，使得進入干燥器的產(chǎn)品首先經(jīng)受逆流氣流，并且在沿著干燥器通過一些距離之后經(jīng)受共流氣流。通過以這種方式布置干燥器，在選取工作溫度和氣流以實現(xiàn)所需的口味和產(chǎn)品物理特性上有相當大的靈活性。
[0014]在一個實施例中，第一滾筒和第二滾筒具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線。在一個實施例中，旋轉(zhuǎn)軸線相對于水平線以0°到15°、相對于水平線0°到10°范圍內(nèi)的角度傾斜，并且在一個實施例中，是在相對于水平線2°到8°的范圍內(nèi)。該傾角使得煙草制品易于沿著第一和第二滾筒傳送和移動。
[0015]煙草的實際溫度受到其接觸的加熱表面的溫度以及工藝空氣的溫度和濕度兩者的影響。在共流氣流的情況下，煙草溫度和空氣溫度彼此非常接近，并且在煙草退出干燥器時，其溫度和濕度與空氣相平衡。如果氣流減少，則煙草溫度上升以將該平衡保持在所需的退出濕度。如果需要更低的煙草溫度，則必須增加氣流，以使空氣能夠攜帶在較低溫度下承載的必要濕度。與逆流氣流模式類似，干燥器出口處的煙草溫度由于氣流的增加而降低，離開干燥器供料端的空氣濕度也是如此。就填充值而言，理想的是確保在干燥器的供料處的高濕度或者飽和空氣狀態(tài)，這意味著使得工藝氣流最小化。因此，在一方面期望保持低的煙草溫度與另一方面改進諸如良好填充值的物理產(chǎn)品特性并使灰塵的產(chǎn)生最小化之間存在矛盾。
[0016]在優(yōu)選實施例中，所述第一滾筒和所述第二滾筒被布置成以各自的第一旋轉(zhuǎn)速度和第二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，所述第一旋轉(zhuǎn)速度和所述第二旋轉(zhuǎn)速度相等，并且其中所述第一滾筒和所述第二滾筒一起旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，所述第一旋轉(zhuǎn)速度和所述第二旋轉(zhuǎn)速度是不同的。旋轉(zhuǎn)速度可以被選擇成匹配具體系統(tǒng)和所加工的煙草制品的類型。
[0017]在另一實施例中，所述第一滾筒具有第一直徑，并且所述第二滾筒具有第二直徑，其中所述第一直徑小于所述第二直徑。在一實施例中，所述第一滾筒的一部分被容納在所述第二滾筒內(nèi)。這考慮了對于共流操作，需要的空氣體積流通常高于逆流操作，因此大直徑滾筒對于共流操作是優(yōu)選的，以確保氣流不會太高以至于過度加速產(chǎn)品沿著滾筒的運送。將所述第一滾筒的一部分容納在所述第二滾筒內(nèi)可形成緊湊的干燥器，并且所容納的部分可隨空間和操作需要而變化。
[0018]回轉(zhuǎn)式干燥設(shè)備被描述為具有控制設(shè)備，該控制設(shè)備被布置成控制如下范圍參數(shù)中的一個:(i)通過所述第一滾筒的氣流體積的速度，(?)所述第一滾筒的壁的溫度，以及(iii)所述第一滾筒內(nèi)部和所述設(shè)備外部之間的壓力差或差別。所述第一滾筒的參數(shù)的監(jiān)測和管理用于設(shè)定和保持煙草制品輸出的品質(zhì)。類似地，在一個實施例中，回轉(zhuǎn)式干燥設(shè)備被布置為進一步包括控制設(shè)備，該控制設(shè)備被布置成控制如下范圍參數(shù)中的一個:(i)通過所述第二滾筒的氣流體積的速度；(ii)所述第二滾筒的壁的溫度；以及(iii)所述第二滾筒內(nèi)部和所述設(shè)備外部之間的壓力差。所述第二滾筒的參數(shù)的監(jiān)測和管理用于設(shè)定并保持煙草制品輸出的品質(zhì)。
[0019]設(shè)備進一步包括布置成使得進入所述干燥器或出自所述干燥器的空氣泄漏最小化的機械密封設(shè)備。這有助于系統(tǒng)中的發(fā)熱效率以及熱保持。另外在一個實施例中，設(shè)有位于所述第一滾筒入口處的機械密封設(shè)備，其中所述機械密封設(shè)備包括回轉(zhuǎn)式氣塞、迷宮式密封件和計量管密封件中的一個。可利用的選擇均提供了氣鎖和氣封功能，并且為系統(tǒng)的設(shè)計者和用戶提供了構(gòu)造和布置干燥器的選項。在一實施例中，密封設(shè)備可以位于所述第一滾筒出口和所述第二滾筒出口之間。該密封可保持產(chǎn)品和氣流的氣密布置。
[0020]從第二方面看，根據(jù)本發(fā)明，提供一種使用本發(fā)明的設(shè)備干燥纖維狀制品的方法。[0021 ] 本發(fā)明的其它優(yōu)選特征在隨附的權(quán)利要求中限定，并且包括由在共同軸線上旋轉(zhuǎn)的兩個圓筒構(gòu)成的回轉(zhuǎn)式干燥機，其中所述第一圓筒突出到所述第二圓筒中，并且被布置成使得干燥空氣可在所述圓筒之間的連接處引入，以便干燥空氣在與產(chǎn)品流相反的方向上通過所述第一圓筒，并且在與產(chǎn)品流相同的方向上通過所述第二圓筒。空氣和產(chǎn)品流在該裝置中稱為共流和逆流。另外包括一種回轉(zhuǎn)式干燥設(shè)備，其中流過所述圓筒的第一部件和第二部件的空氣體積被分別控制。
[0022]—個實施例的回轉(zhuǎn)式干燥機包括第一部件和第二部件的壁溫被分別控制的特征。
【附圖說明】
[0023]現(xiàn)在將參考附圖僅通過示例的方式說明本發(fā)明的實施例，其中:
[0024]圖1是本發(fā)明的干燥設(shè)備的示意圖；
[0025]圖2是包括第一密封系統(tǒng)的圖1的干燥設(shè)備的一部分的示意圖；
[0026]圖3是包括第二密封系統(tǒng)的圖1的干燥設(shè)備的一部分的示意圖。
【具體實施