滾筒干燥對(duì)煙絲熱物性的影響研究.pdf

1、卷煙質(zhì)量與煙絲熱物性和機(jī)械特性密切相關(guān)，對(duì)于煙絲的貯存和一系列熱加工生產(chǎn)過(guò)程，都需要有煙絲的熱物性數(shù)據(jù)。煙草熱物性數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)煙草機(jī)械以及制定卷煙加工工藝時(shí)所需要的基礎(chǔ)材料。干燥是煙草加工過(guò)程中重要的單元操作，研究干燥過(guò)程中煙絲熱物性的變化規(guī)律，對(duì)深入分析煙絲狀態(tài)變化以及煙絲加工過(guò)程中的傳熱現(xiàn)象、優(yōu)化卷煙加工工藝參數(shù)等都具有重要意義。
　　 本課題利用自主研發(fā)建立的在線煙絲熱物性測(cè)試裝置，測(cè)定了滾筒干燥過(guò)程中煙絲熱物性的變化，并對(duì)

2、熱物性測(cè)試裝置的穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)測(cè)定不同滾筒壁溫、熱風(fēng)溫度、滾筒轉(zhuǎn)速下滾筒干燥過(guò)程中煙絲熱物性的變化，考察了煙絲溫度、含水率對(duì)滾筒干燥過(guò)程中煙絲導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)、體積熱容的影響規(guī)律，并建立了煙絲導(dǎo)熱系數(shù)與煙絲溫度、含水率之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。主要結(jié)論如下：
　　 1.利用建立的在線煙絲熱物性測(cè)試裝置，通過(guò)重復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，測(cè)試裝置穩(wěn)定性較好，可以用于干燥過(guò)程中煙絲熱物性的測(cè)定；煙絲干基堆積密度在測(cè)定過(guò)程中變化較小，由于煙絲干

3、基堆積密度相對(duì)于含水率和溫度對(duì)煙絲熱物性影響較小，因此試驗(yàn)得到熱物性數(shù)據(jù)可用于分析含水率和溫度對(duì)煙絲熱物性的影響。
　　 2.在煙絲干燥過(guò)程中，滾筒壁溫較熱風(fēng)溫度、滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)干燥過(guò)程影響顯著；隨著滾筒壁溫的升高，煙絲溫度及含水率變化較快。在實(shí)驗(yàn)測(cè)定范圍內(nèi)，滾筒壁溫相同時(shí)，熱風(fēng)溫度、滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)干燥速度、煙絲溫度的影響較小。
　　 3.在干燥過(guò)程中，隨著煙絲含水率的減小，煙絲溫度的升高，煙絲的導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)、體積熱容整

4、體分別呈升高、減小、升高的趨勢(shì)，說(shuō)明在干燥過(guò)程中，含水率對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響較溫度的影響顯著。
　　 4.當(dāng)煙絲含水率相同時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)、體積熱容隨著溫度的升高而升高，熱擴(kuò)散系數(shù)隨溫度的升高而減小。煙絲溫度相同時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)、體積熱容隨含水率增大而增大，熱擴(kuò)散系數(shù)隨著含水率的增大而減小。
　　 5.當(dāng)堆積煙絲孔隙率處于87％～93％、溫度在85℃以下、含水率在10.0％～17.5％范圍時(shí)，在Krupiczka模型以及兩相散亂堆積