[发明专利]一种叶丝微波真空干燥设备

说明书

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，具体涉及一种叶丝微波真空干燥设备。 

背景技术

叶丝干燥是烟草制丝加工过程中的一个关键工序，其工艺任务是去除叶丝的部分水分，满足叶丝贮存、卷制等要求，同时也改善叶丝感官质量，提高叶丝填充能力和耐加工性。 

现有的叶丝干燥设备主要有滚筒式烘丝机、气流式干燥设备和微波干燥设备等，滚筒式烘丝机主要采用筒壁热传导和筒内热风对流方式干燥烟丝，气流式干燥设备是通过热风对流的方式进行干燥；微波干燥设备(CN 201005012Y)是通过微波辐射的方式使物料中的极性分子振动摩擦产生热量而使物料干燥。 

现有的叶丝干燥设备主要存在以下不足：一是干燥温度偏高，叶丝香气损失较大。在叶丝干燥过程中，滚筒式叶丝干燥设备筒壁温度达到170℃，热风温度达到140℃；气流式干燥设备热风温度大于200℃(见《卷烟工艺规范》，38页)；微波干燥的物料温度也在100℃以上，过高的干燥温度造成叶丝中一些热敏性的致香物质分解或挥发，经试验测定，现有的设备干燥后的叶丝香气损失较大，烟草本香不突出，感官质量变差；二是提高叶丝填充值和保持其香气之间存在矛盾。经试验测定，叶丝填充值与干燥设备加工强度(热风温度、筒壁温度或微波功率等)之间存在显著的相关性，随着加工强度的增大，叶丝填充值呈逐渐增大趋势，但叶丝的香气损失也逐渐增大，感官质量逐渐变差。现有的分段式滚筒烘丝机可分段控制筒壁温度或热风温度，能够实现叶丝快速脱水干燥和防止干燥过程中致香物质的损失，但由于设备不同干燥区之间相互联通(见中国专利CN101611921)或不同温度段的加热介质都需要通过同一个旋 转接头进入筒体(见中国专利CN101361589)，不同加热介质之间易相互干扰，各干燥区的温度难以独立控制。 

微波真空干燥设备(见中国专利CN100424453C、CN101338968、CN200982800等)是在真空状态下对物料进行干燥，干燥温度低，干燥后的物料色香味较好。现有的微波真空干燥设备在叶丝干燥过程中存在以下不足：①叶丝松散率低。现有的微波真空干燥设备是针对特定对象设计，如：中药材、果蔬等，可满足这些物料干燥需要，但未考虑叶丝干燥的工艺需求，当用于叶丝干燥时，一些结团的叶丝在干燥过程中难以松散，影响了出口叶丝水分的均匀性，也使得后续叶丝掺配均匀性降低。②未考虑叶丝干燥脱水规律，使得连续微波真空干燥设备的能耗较大，脉冲微波真空干燥设备处理的叶丝填充值较低。叶丝干燥过程分为等速、降速和滞速三个阶段(见《烟草科技》，2004(9)：6～15页)，连续微波真空干燥的叶丝在等速干燥阶段，可实现快速脱水干燥，叶丝填充值提高，但进入降速和滞速阶段，叶丝脱水速率降低，继续采用连续微波干燥则造成了能源浪费；采用脉冲微波真空干燥叶丝可减少设备能耗，但在叶丝等速干燥阶段却不能提高其脱水速率，干燥后的叶丝填充值较低。 

发明内容

本发明正是针对上述技术不足之处提供的一种叶丝微波真空干燥设备，该设备能够在真空状态下对叶丝进行分段微波干燥，降低叶丝干燥温度，保持叶丝香气，提高其感官质量，同时也能够实现叶丝的快速脱水干燥，提高叶丝的填充值。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明的叶丝微波真空干燥设备，包括立式筒状干燥腔体、与干燥腔体相连通的抽真空系统以及微波加热系统，在干燥腔体的顶部和底部分别设置有进料口和出料口，在干燥腔体中设置有物料分散机构，该物料分散机构由设置在干燥腔体轴心上的转轴和安装在转轴上的多层物料分散盘组成，转轴由电机驱动旋转，微波加热系统分为设置在腔体上部的连续微波加热单元和设置在腔体下部的脉冲微波加热单元，两加 热单元均沿干燥腔体筒壁分层多组设置。 

在本发明中，所述微波加热系统连接有通风冷却机构，该通风冷却机构由风机和冷却管组成。 

抽真空系统包括通过真空管依次连接的冷凝器和真空泵以及控制真空度的电磁阀组成。 

物料分散盘为伞状结构，等间距安装在转轴上，分散盘由多个分散片组装而成。 

在干燥腔体的出料口和进料口均设置有密封机构，以保证整个装置内部的气密性和防止微波泄漏。 

所述的微波加热系统分为两个单元：位于干燥腔体上部的连续微波加热单元和下部的脉冲微波加热单元。两个微波单元均由位置一一对应的磁控管、微波波导以及通风冷却系统组成，磁控管分为连续波磁控管和脉冲磁控管，相应设置在干燥腔体上、下部。 

干燥腔体的形状为筒状结构，其顶部设有筒门，进料口和真空管连接口均设在筒门上，