料液喷管内缩距离与引射蒸汽...力协同调整对加料效果的影响_白永忠.pdf

农产品加工2022 年第 12 期文章编号：1671-9646（2022）12b-0016-04第 12 期（总第 566 期）农产品加工No.122022 年 12 月Farm Products ProcessingDec.摘要：为探究加料喷嘴不同料液喷管伸缩距离下，协同不同加料引射蒸汽压力调整对烟叶加料效果的影响。设计 3 个料液喷管内缩距离值，2 组引射蒸汽压力，以在线生产批次为单位，开展加料试验。对试验过程中的料液施加均匀性、加料机桶壁黏附量、加料喷射状态、烟叶出料温度和水分等指标进行记录分析，以考查试验设计条件对加料效果的影响。结果表明，喷嘴料液喷管内缩距离为 7.58 mm 时，调整喷嘴蒸汽引射压力 1.2/1.3 bar 的加料均匀性系数在试验调整中最高，样品中丙二醇含量标准偏差最小；喷嘴料液喷管内缩距离在 7.58 mm，引射蒸汽压力为 1.2/1.3 bar时的试验烟叶桶壁黏附量最小；在试验设计条件下，加料喷射料液均能充分雾化，无跑、冒、滴、漏现象，试验批次内和批次间烟叶的出料温度及出料水分差异不大，均在标准要求范围内。关键词：料液喷管；内缩；引射蒸汽压力；加料均匀性；筒壁黏附量中图分类号：TS452+.1文献标志码：Adoi：10.16693/ki.1671-9646（X）.2022.12.034Effect of Coordinated Adjustment of Casing Flavour Nozzle Retraction Distanceand Injection Steam Pressure on Casing EffectsBAI Yongzhong，*GUAN Bin，ZHU Ming，ZHU Xuefeng，WANG Zeyu，LI Guozhi（Honghe Cigarette Factory，Hongyun Honghe Tobacco（Group）Co.，Ltd.，Mile，Yunnan 653199，China）Abstract：To explore the influence of coordinated adjustment of casing flavour nozzle retraction distance and injection steampressure on casing effects.Three values of the casing flavour nozzle retraction distance and two groups of injection steam pres-sure were designed.The casing test was carried out by taking the on-line production batch as the unit.The uniformity of the cas-ing，the adhesion amount of casing cylinder，the spraying state of casing and the temperature and moisture of test tobacco ofcasing cylinder output end，etc were recorded and analyzed to investigate the effect of experimental design conditions on the cas-ing effect.The result showed that：When the casing flavour nozzle retraction distance was 7.58 mm，the casing uniformity coeffi-cient of adjusting the nozzle steam injection pressure of 1.2/1.3 bar was the highest in the test adjustment，and the standard devi-ation of propylene glycol content in the sample is the smallest.When the casing flavour nozzle retraction distance was 7.58 mmand the injection steam pressure was 1.2/1.3 bar，the adhesion amount of casing cylinder was the smallest.Under the experi-mental design conditions，the spraying liquid of casing can be fully atomized without running,emitting，dripping and leaking.There was little difference in the temperature and moisture of test tobacco of casing cylinder output end within and between theexperimental batches，which were within the standard requirements.Key words：casing flavour nozzle；retraction；injection steam pressure；casing uniformity；adhesion amount of casing cylinder料液喷管内缩距离与引射蒸汽压力协同调整对加料效果的影响白永忠，*关斌，朱明，朱雪峰，王泽宇，李国智（红云红河烟草（集团）有限责任公司 红河卷烟厂，云南 弥勒652399）收稿日期：2022-06-23作者简介：白永忠（1967），男，本科，工程师，研究方向为制丝工艺过程控制和质量管理。*通讯作者：关斌（1979），男，硕士，工程师，研究方向为烟草及烟草制品产品质量检测与控制。烟叶加料工序是卷烟制丝生产工艺中重要的工序之一，主要任务是将配制好的料液按施加比例全面均匀地喷洒到烟叶叶片上，发挥料液施加在叶片上的作用。料液喷施效果的好坏直接对卷烟感官品质造成影响1-2。围绕如何提升加料料液喷施效果，2016 年修订版 卷烟工艺规范 中，对加料喷施规定了“加料系统清洁畅通，喷料正常，喷嘴雾化适度、喷射角度适宜”的加料技术要求3，但是要求较为宽泛，没有规定具体的料液施加工艺参数。近年来，烟草科技人员围绕提升加料均匀性和加料效果，对不同形式加料机进行了大量试验、改进和工艺参数调整4-15，但通过加料喷嘴的不同料液喷管内缩距离协同不同引射蒸汽压力调整，对料液施加均匀性、加料机壁黏附量等加料效果的研究还未有相关的报2022 年第 12 期道。以红河卷烟厂某牌号料液的溶剂丙二醇为标记物，在加料喷嘴不同料液喷管内缩距离下，进行 2 种不同的引射蒸汽压力调整，开展料液施加均匀性，桶壁黏附量指标，以及加料过程烟片含水率、温度变化的研究，旨在比较不同料液喷嘴内缩距离下 2 种引射压力加料的效果，为加料机的工艺参数调整和加料效果的评价提供一个方法和思路，对实际生产过程加料蒸汽引射压力的合理设定及加料效果评价技术方法的拓展均具有指导意义。1材料与方法1.1材料与仪器1.1.1材料与试剂卷烟配方叶组（红河“RJ”卷烟）、卷烟料液（红河“RJ”卷烟料液），红河卷烟厂提供；甲醇（分析纯），天津市科密欧化学试剂开发中心提供；1,2-丙二醇（分析纯），广东汕头市西陇化工厂提供。1.1.2主要仪器设备SJ1525 型加料机、内混式雾化加料喷嘴，昆明船舶设备集团有限公司产品；FS型旋风样品磨，浙江托普云设备有限公司产品；HP 6890 GC System 型气相色谱仪，美国 HP 公司产品；VENTICELL707 型烘箱，德国 MMM 公司产品；Thermalert TX 型在线温度仪，美国 Raytek 公司产品；Thermo moisture Sys-tems 型在线水分仪，美国 Thermo Fisher 公司产品；AB204-S 型分析天平，瑞士 Mettler Toledo 公司产品。1.2试验方法1.2.1加料试验方法以在线生产批次为单位，在保持加料机其他工艺参数不变的情况下，在每批加料生产开始前，分别调整加料机喷嘴中的料液喷管内缩距离至设计值，在不同的内缩距离上调整喷嘴的引射蒸汽压力为1.2/1.3，1.7/1.8 bar（#喷嘴/#喷嘴）。喷嘴试验内缩距离设计为#喷嘴的料液喷管内缩 5.50，7.58，9.56 mm。#喷嘴的料液喷管不进行内缩调整，但引射蒸汽压力随#喷嘴进行调整。每次试验前，用水替代料液进行加料模拟喷射试验，保证试验过程达到雾化效果，不存在跑冒滴漏等加料技术要求；试验过程中，通过加料机前端烟叶进料口观察料液喷射是否达到加料技术要求，并记录不同引射蒸汽压力下加料的流量变化、加料烟叶出口温度及水分变化，加料机周围是否存在料液雾化蒸汽溢出等；试验结束后，对加料机滚筒内部的烟叶黏附量进行收集称质量。1.2.2取样试验开始后 3 min 用秒表计时取样，每个样品取样间隔时间 2 min 至批生产结束，随生产过程连续抽取 3537 个烟叶样本，每个样品采集在线振槽横截面上的烟叶约 200 g，采集后的烟叶样品用事先编号的密封袋封装。批量生产结束后，收集每批次加料试验的筒壁黏附烟叶和烟末，以备筒壁黏附量的称量。1.2.3样品中 1,2-丙二醇含量的检测根据文献16测定样品中 1,2-丙二醇含量。1.2.4加料出口烟叶温度和水分采集采用在线温度仪和水分仪测定。1.2.5加筒壁黏附量的测定采用天平称量。1.2.6数据统计与分析根据文献17方法计算加料均匀性系数（以 1,2-丙二醇作为标记物），并计算烟叶样品之间 1,2-丙二醇含量的标准偏差，评价加料工序加料均匀性。2结果与分析2.1料液喷管内缩与引射蒸汽压力调整后的加料均匀性在料液喷管每个试验设计内缩距离下，调整#喷嘴加料引射蒸汽压力至 1.2 bar 和 1.7 bar，同时#喷嘴加料引射蒸汽压力随#喷嘴调整到 1.3 bar 和1.8 bar 进行试验。不同料液喷管内缩距离与不同引射蒸汽压力下丙二醇含量见表 1。表 1不同料液喷管内缩距离与不同引射蒸汽压力下丙二醇含量喷管内缩距离/mm5.507.589.56引射蒸汽压力/bar 1.2/1.31.7/1.81.2/1.31.7/1.81.2/1.31.7/1.8序号丙二醇含量/%123456789101112131415161718192021222324250.320.480.420.430.400.400.470.440.470.440.460.430.450.490.450.460.440.460.460.410.420.440.400.440.400.460.420.470.480.420.460.380.460.400.480.460.450.450.400.370.420.490.390.380.420.350.440.410.430.430.350.290.330.330.360.340.350.330.360.360.380.380.370.360.320.330.340.300.360.340.340.350.350.330.370.470.440.480.440.450.470.420.430.420.490.430.420.500.450.430.500.490.440.490.480.440.470.470.460.470.420.320.430.370.390.410.440.420.430.430.430.430.410.390.430.440.420.360.40