李瑞东 张建林 黄文勇 李天平 李克强 孙承忠

（1.云南烟叶复烤有限公司，昆明 650031；2.云南派龙机械设备制造有限公司，昆明 650200）

烟梗复烤是烟叶复烤企业不可或缺的工序，烟梗经过烟梗复烤机后，烟梗被烘干杀菌，含水率达到10%～13%，温度大致在60℃左右，烟梗的水份和温度适于烟梗长期贮存醇化[1]。目前，国内外烟梗复烤设备多为隧道式网带输送复烤机，在干燥过程中，利用刮板式或螺旋式匀料器将烟梗平铺在不锈钢网带上，通过网带的运行，使烟梗依次进入干燥区温度不同区域，由蒸汽散热器产生的热气流透过网带物料层进行烘干处理。该烟梗复烤设备存在能耗高、受热不均匀、占地空间大、设备利用效率低等缺点，随着复烤技术的快速升级，现有复烤设备已无法满足烟草行业节能降耗的生产需求，有必要设计一种简单、高效节能的烟梗复烤加工设备。

1 系统组成

新型滚筒式烟梗复烤设备主要由干燥滚筒、碎烟梗筛分输送装置、蒸汽加热管、补偿热风工艺风机等组成，如图1所示。滚筒采用托轮驱动方式进行旋转，主工艺风机完成热风和湿气流的输送，循环热风在进料斜管两侧进入干燥滚筒，采用并流方式，气流方向与烟梗进料方向相同，最后进入排潮管道排出。滚筒按加热区域分为头部加热段、中间加热段和尾部加热段，筒体架设在机架上并在两端分别设有进出料罩；蒸汽加热管和抄板均匀分布在滚筒内壁上，同时在中间加热段和尾部加热段，增加碎烟梗滚筒筛网，负责完成碎烟梗边烤边筛分功能，筛网下面增加气锁落料装置和螺旋输送机，完成碎烟梗的输送，确保碎烟梗输送的密封性，降低热损失[2]。滚筒烟梗复烤机利用滚筒内部的蒸汽加热管和干燥热风与烟梗接触，在筒内一定时间内完成烟梗干燥定型和碎烟梗筛选分离过程。结合烟梗自身的物理特性和产品工艺指标要求，采用适宜的烘烤温度和时间，对于提升烤后烟梗的品质具有重要作用。

滚筒式烟梗复烤机的设计重点是把碎烟梗的筛分分离和滚筒式干燥设备结合在一起，采用蒸汽加热管和循环热风作为加热途径，通过调节、控制加热管蒸汽的压力和流量，能够调节和控制加热管的表面温度与循环热风温度（即滚筒内部温度输出热量满足烟梗脱水的需要）。然后通过控制主工艺风机输出的风量，调节干燥滚筒内空气的流速，带走烟梗蒸发的水分，降低滚筒内部的空气湿度。接着通过控制滚筒的转速和工艺补偿热风风速，从而控制烟梗在干燥滚筒内的停留的时间。滚筒式烟梗复烤机在烟梗烘烤过程中，三者合理匹配，根据进入筒内烟梗的流量和水分，选择合适的烘烤温度和烘烤时间，并结合设备其他辅助手段，最终实现烟梗的脱水干燥。

图1 滚筒式烟梗复烤机

2 技术实现

2.1 抄板设计

为提高复烤质量，避免复烤过程中烟梗堆积或抛洒不均匀，内壁面上固定有若干条且沿内壁面等分平行排布的抄板，随着滚筒一起旋转，抄板采用特殊折角结构，能把烟梗提升到两点钟位置，均匀分布在空气中，让热风充分带走烟梗表面水分，提高烘烤品质。具体如图2所示。

图2 筒内抄板结构示意图

2.1 干燥温度和时间的控制调节

干燥温度调节分两个环节，滚筒内部的蒸汽加热管作为主要加热部件，属于一级调控，温度调节范围大，进入的蒸汽可由远程执行的气动薄膜阀的开度控制蒸汽流量，为系统提供足够和相对稳定的热源。主工艺热风补偿风机采用变频调速，通过调节、控制补偿热风工艺风机热风的温度和风量，作为补偿控制热源，属于二级调控，温度调节范围小，干燥温度由滚筒上的温度变送器和热风管道接近进料口的温度变送器检测反馈，与蒸汽阀门开度控制器结合完成闭环控制，设定值为120～150℃。

影响滚筒内烟梗滞留时间的主要因素有筒体倾角、筒体转速、筒内气流风速；但实际生产过程中筒体倾角已固定不变为2.5°，对烟梗停留时间无影响。根据来料状况，可根据需要设定主工艺风机频率，改变循环热风的气体流量，从而改变气体在干燥滚筒内的风速，控制烟梗在干燥滚筒内的停留时间。在一定直径的干燥滚筒内，风速越大，烟梗在干燥滚筒内停留时间越短，反之越长。同时，干燥滚筒采用变频调速，可设定不同转速与筒内风速相配合，最终实现烟梗烘烤时间的控制调节。一般情况下，烟梗在滚筒内的干燥时间可控制在150～300s范围内[3]。

2.2 烘后烟梗含水率控制要点

在进入滚筒烟梗干燥设备的物料流量和含水率稳定、均匀的前提下，为保证烘烤后烟梗含水率控制精确，应注意以下几方面：第一，生产过程中保证滚筒转速在烟梗进入前处于相对合理的范围；第二，利用特殊的抄板结构，保证物料在提升、抛落过程中与空气充分接触；第三滚筒内部温度调节迅速、稳定，易于跟踪控制，补偿热风风量和温度的精确调节，使干燥温度与干燥后烟梗含水率形成闭环控制[4]。

3 应用效果

滚筒烟梗复烤机通过带料测试，取得了良好的烘丝效果，干燥后烟梗含水率均匀、稳定，含水率为9%～12%，偏差±0.5%，烤烤后的烟梗出料温度为45～60℃，满足生产工艺指标要求；节能降耗明显，饱和蒸汽用量约500kg/h，约为隧道式网带输送复烤机980kg/h的一半；设备结够简单，滚筒筒体不存在泄漏问题，减少了设备维护工作量，降低了工人劳动强度和设备维修成本；设备配置碎烟梗筛面可将碎烟梗在烘烤过程中同时进行筛分，一机多能，提高设备利用率。