[发明专利]均匀给料喷雾加湿水分控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及烟草薄片原料的均匀给料、除尘和加水、水分自动控制，特别是涉及一种均匀给料喷雾加湿水分控制系统。

背景技术

烟草薄片原料预处理的核心设备是喷雾加湿螺旋输送机和均匀给料装置。如图1所示，均匀给料装置由上料风机1、储存罐和送料风机4组成，螺旋输送机由电机、螺旋输送杆5和喷雾装置6组成。螺旋输送机左右两侧各布置有十个喷头，五个喷头连接喷水总管道，五个碰头连接压缩空气总管道。喷水总管上安装有一个流量控制器(包含流量计)22和一个流量调节阀21，以及检测水压的压力变送器。螺旋输送机出口安装有一台水分仪7，加水后的原料由带式输送机送到指定的储柜。

均匀给料装置是为了稳定均匀向螺旋给料机送料的设备，它由三部分组成，上料风机把需要生产的原料通过风力送入储料罐，储料罐内存储一定量的原料，送料风机通过风力把原料由储料罐均匀送到螺旋输送机，形成稳定供料。由于原料分为长梗、短梗、大片、碎片、烟末等不同类型，通过调节送料风机的电机频率，调整给料量，实现稳定均匀供料。

烟草薄片、造纸等行业生产过程中常用原料是烟梗和烟片，这些原料的灰尘很大，为了生产和环境的需要，首先对原料要进行处理，从而降低原料中的灰尘，同时增加并均匀稳定原料中的水分含量。其方法是在输送物料的过程中，采用加压的水雾进行喷淋。采用人工投料的方法，虽然也能降低水分中的灰尘，但不能使加水量稳定，对后续生产保持稳定的配比有一定的影响。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种均匀给料喷雾加湿水分控制系统，用于解决现有技术中原料除尘加水工序无法精准自动控制的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种均匀给料喷雾加湿水分控制系统，其建立包含出口水分控制回路和给水流量控制回路的水分串级控制模型，出口水分控制回路为主环，以螺旋给料机出口水分为主环控制对象；给水流量控制回路为副环，以给水流量为副环控制对象；所述水分串级控制模型以螺旋给料机出口水分为控制目标；其中，所述出口水分控制回路以最终输出的原料出口水分测量值与设定目标值之间存在的偏差作为输入量，所述出口水分控制回路的输出值转化为所述给水流量控制回路的设定值，所述给水流量控制回路以所述设定值与给水流量测量值之间的偏差作为输入量，并且通过运算将控制量输出到流量调节阀。

优选的，所述出口水分控制回路中采用积分分离型PID控制器。

优选的，所述给水流量控制回路采用PI控制算法，给水流量控制回路由流量变送器、流量控制器和流量调节阀组成。

优选的，所述均匀给料喷雾加湿水分控制系统还包括原料选择控制器以及控制每个喷头的喷雾加湿控制器，所述原料选择控制器根据不同的原料给出不同的所述设定目标值，以及给出不同的喷雾加湿组合。

优选的，所述均匀给料喷雾加湿水分控制系统还包括均匀给料控制器，所述均匀给料控制器控制均匀给料装置均匀地向螺旋给料机送料。

优选的，当所述螺旋给料机出口水分产生阶跃干扰时，螺旋给料机出口水分控制模型采用如下结构：

Y(s)＝K*U(s)

式中：

Y(s)——出口水分控制器的输出

K——调节系数

U(s)——传递函数的输入

将Y(S)转换为所述给水流量控制回路的设定值，作用到给水流量控制回路上。

如上所述，本发明的均匀给料喷雾加湿水分控制系统，具有以下有益效果：本发明在均匀给料的情况下，可以采用调节喷雾加湿水量和喷头个数的方法，对加入到原料中的水分采用闭环控制，从而实现螺旋给料机出口水分含量的自动稳定控制；本发明能够实现对烟梗、烟片、烟末等不同原料的水分精细化控制，使得进入生产储柜的原料水分含量稳定在工艺设定的范围内，提高后续萃取物料配比的精确度，从而提高涂布液和烟浆的生产质量，最终实现薄片质量的提高。

附图说明

图1显示为均匀给料喷雾加湿装置示意图。

图2显示为本发明的均匀给料喷雾加湿水分控制系统的系统框图。

元件标号说明

1    上料风机

2    给水流量控制回路

21   流量调节阀

22   流量控制器

23   流量变送器

3    出口水分控制回路

31   水分仪变送器

32   出口水分控制器

4    送料风机

5    螺旋输送杆

6    喷雾装置