粉尘螺旋输送干燥设备的设计与实现
摘要 在卷烟生产线中，因烟叶或烟丝造碎而产生大量的烟草粉尘，这些粉尘均通过除尘系统收集到除尘室，经混合后通常直接进行压棒处理或直接包装运送到薄片厂用于生产薄片的原料。这种方式处理后的粉尘含水率无法满足后道工艺要求。本文介绍了一种粉尘螺旋输送干燥设备的设计与实现，可广泛应用于粘度不大的粉状、颗粒状和小块物料输送及烘干。
关键词 烟草粉尘；螺旋输送；烘干
中图分类号TS452文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0022-01
0 引言
在卷烟生产线中，特别在制丝生产过程中，因烟叶或烟丝造碎而产生大量的烟草粉尘，这些粉尘均通过除尘系统收集到除尘室，从不同生产工序收集的粉尘含水率差别很大。长期以来，经混合后通常直接进行压棒处理或直接包装运送到薄片厂用于生产薄片的原料。这种粉尘处理方式存在以下缺点：
1）粉尘水分偏高，导致影响压棒机的正常工作，经常出现压棒机堵料的情况，甚至出现压棒机损坏的情况；
2）含水率高的粉尘直接包装装运送到薄片厂，出现粉尘板结、不易贮存、霉变等现象。
针对现有制丝粉尘处理方式存在的问题，改变这种加工现象，我自行设计了一种粉尘螺旋输送干燥设备及其控制方式。通过在螺旋输送过程中对物料进行烘干，可实现同时完成物料输送和物料烘干的功能，具有结构简单、操作简便、制作成本低，密封性强、操作安全方便、设备布置灵活等优点，可广泛应用于粘度不大的粉状、颗粒状和小块物料输送烘干，特别是烟草制丝线含水率较大的粉尘集中处理。
1 粉尘螺旋输送干燥设备的结构及工作原理
1.1 设备组成
设备由机架、槽体、加热系统、传动装置、排潮系统等组成，设备外型详见图1。槽体由螺旋体、U形隧道、进料口及卸料口组成，整个槽体外部设有保温层，U形隧道是一个耐高压的双层不锈钢密闭腔体，通过将蒸汽注入腔体内来实现对内腔进行加热并提高U形隧道壁的温度，隧道壁设有一个温度探头，探测腔体内环境温度；槽体上方设有带保温功能及便于开关的不锈钢盖子；卸料口上方设有1排潮系统，将从物料散发出来的潮气排出。同时，进料端配有集中除尘系统，出料端配有输送装置，该装置上设有一个水分仪，测量处理后物料的含水率。
1.2 工作原理
本设备利用热交换工作原理，设备运行时将蒸汽持续地注入U形隧道的双层不锈钢密闭腔体内，通过蒸汽流量的调整使槽体内层的温度升高并保持所要求的温度。同时排潮风机运转，使槽体内的空气形成微负压，这时槽体外的自然空气进入槽体内，被内壁加热成热空气。进入到槽体内的物料呈螺旋行进式实现热交换，不断吸收内层散发的热量，又吸收U形隧道内热空气的热量，把物料内含的水分加热，使其汽化[1]，含有水分的湿热空气经排潮系统排出。
2 设备及控制方法的设计与实现
如图1所示，在设备安装完成后，先进行系统调试，通过调整减压阀4调节输入蒸汽的压力，使压力表3指示在所需的压力，并观察温度探头16是否显示所需的温度。
集中除尘器21从除尘系统1收集来的粉尘在进料口20进入设备槽体15，在螺旋体17上螺旋叶片19的作用下不断地反复抄起、散落，呈螺旋行进式实现热交换，不断吸收内层散发的热量和U形隧道18内热空气的热量，把物料内含的水分加热，使其汽化，含有水分的湿空气经排潮系统12排出，这个过程不断地持续反复，使其受热均匀直至物料的水分蒸发至所需的含水率，达到输送和干燥的目的。干燥后的物料从卸料口9输出，进入到后道输送装置10，物料输送装置10上设有一个温度仪11，检测干燥后物料的含水率。
当物料的含水率大于要求的含水率时，适当降低变频电机2的频率，增加物料在U形隧道18内的时间，同时调节减压阀4，增加蒸汽压力表3的压力来提高温度探头16检测到的温度，直至温度仪11显示的温度满足要求为止；当物料的含水率小于要求的含水率时，适当提高变频电机2的频率，缩短物料在U形隧道18内的时间，同时调节减压阀4，降低蒸汽压力表3的压力来降低温度探头16检测到的温度，直至温度仪11显示的温度满足要求为止。这样，就通过调节螺旋体的驱动电机来改变物料在槽体的时间和改变U形隧道18内壁的温度，使物料达到最佳干燥状态后，从卸料口9排出，进入下一道工序，完成输送和干燥目的。
为提高加热系统5的加热效果，设计了多路蒸汽输入和冷凝水输出系统，每路输入输出系统采用独立控制。该设备运行时与前、后端设备同步运行、自动控制。
3 结论
本设计的烟尘螺旋输送干燥设备改变了目前烟草粉尘不进行干燥的工艺缺点，可实现同时完成输送和干燥的功能、提高压棒机的工作效率、使其适合包装、运输、贮存和再利用；同时，该设备结构简单、制作成本低、设备布置灵活、安装适应性好、维修简便、操作安全方便，是一种推广应用的粉尘干燥处理设备。
参考文献
[1]朱文学，等.食品干燥原理与技术[M].科学出版社，2009.