1、HDT設備結構
切后煙絲經入口振槽、進料氣鎖進入揚絲器。過熱蒸氣通過揚絲器定量噴射到煙絲上，并把煙絲送入干燥管。煙絲在干燥管中迅速干燥膨脹并進入旋風落料器。旋風落料器使氣、物分離，煙絲經HDT出料氣鎖進入VAS冷卻分離器冷卻定形；氣流則進入回風管道，通過循環風機進入燃燒爐的熱交換器。經燃燒爐間接加熱后的過熱蒸氣再次進入干燥管被循環使用。HDT與HXD結構上的不同之處有：
(1) HDT沒有HXD入口前的葉絲回潮筒，切后葉絲（含水率18%～22%）經喂料機、入口振槽直接進入HDT。在葉絲膨脹方面，HDT中的過熱蒸氣通過揚絲器噴射到葉絲上。揚絲器的主軸和耙釘都是中空的，并分布有蒸氣噴射孔，過熱蒸氣可以按照設定的流量通過這些小孔噴射到葉絲上，同時耙釘將物料松散均勻后送入干燥管。
HDT沒有使用葉絲回潮筒的有利之處是降低設備能耗和減少入口葉絲流量、含水率的波動。試驗表明，當葉絲含水率高于26%時，設備能耗顯著增大，葉絲填充值的增大趨于緩慢，在高水分的條件下對葉絲進行干燥還會造成葉絲香氣成分的大量損失。由于HDT - LE系統降低了干燥前的葉絲水分含量，因此與HXD相比，HDT能耗有較大幅度的降低（表1）。
由于HDT入口葉絲為經過貯葉柜平衡含水率后的切后葉絲，含水率波動小，因此HDT的出口葉絲含水率的穩定性較高。經測試，在HDT進入生產狀態后，每3 min取樣測試HDT出口的葉絲含水率，共取樣17次，最后計算出干燥后葉絲含水率標準偏差為0 .17%（表2）。
(2) HDT管道系統比較簡單，煙絲進料氣鎖、揚絲器與干燥管切向連接。該結構與HXD進料方式有所不同（圖2），可以使物料更加均勻地進入干燥管，物料均勻則有利于系統的控制。
2、HDT控制系統
HDT分為壓力、氧氣含量、天然氣流量、熱風溫度、水分和蒸氣流量6大控制系統。
2.1壓力控制器
壓力控制器通過回風管的壓力傳感器控制排潮翻板門的開度，使回風管的實際負壓值與設定值一致。壓力控制器與氧氣含量控制器的功能一樣，后者是通過熱風管內的氧氣探測器控制排潮翻板門的開度，調節回風管的壓力，使系統的氧氣含量與設定值一致。這兩個控制器在設備正常運行時二選一，但通過氧氣含量方式控制，系統響應比較慢，通常選用壓力控制。
HDT壓力控制的關鍵是負壓風機和排潮開度將出料氣鎖處的壓力控制在±0Pa，這樣回風管的負壓在0～700Pa之間，干燥管的壓力在lkPa左右。這與HXD的控制方式有所區別，后者是通過控制進料點的負壓值(0。- 2kPa)控制排潮翻板門的位置，但進料氣鎖葉片轉動會造成進料點負壓波動。而控制出料氣鎖的壓力與大氣壓一致或略負，可以盡可能地減少外界新鮮空氣進入管道系統，減少熱量的散失，且系統壓力的波動非常小。
回風管的負壓越大，排潮翻板門的開度越大，當蒸氣流量相同時，管道內的蒸氣含量越低；反之，管道內的蒸氣含量越高。
2.2天然氣流量控制器
天然氣流量控制器是根據干燥管的溫度探測器的值或以HDT出口水分儀探測的含水率作為反饋信號控制燃氣閥門的開度。燃氣流量的大小直接決定干燥管內氣流溫度的高低。例如：設備能力9600kg/h，天然氣流量為8～120m3／h，熱風溫度120~ 240℃，若用于梗絲干燥膨脹，溫度可達到300℃。
2.3熱風溫度控制器
熱風溫度控制器是根據干燥管溫度探測器向天然氣流量控制器提供的信號，調節燃氣量，使實際溫度與設定值一致。熱風溫度控制器與水分控制器的功能一樣，后者通過HDT進、出口水分儀的信號調節燃氣量，使出口含水率的實際值與設定值一致。熱風溫度控制器與水分控制器也是二選一，正常生產時，通常選擇水分控制器。
通常，葉絲在距離人口6m處，即葉絲進入干燥管1～2s后，干燥管中氣流的溫度大幅度降低，接近于回風管中的氣流溫度。為避免產生冷凝水，回風管溫度不能低于100℃。
人口葉絲含水率恒定時，葉絲流量越大，熱風溫度越高；葉絲流量恒定時，入口葉絲含水率越大，熱風溫度越高。
2.4水分控制器
水分控制是葉絲干燥膨脹的關鍵。即使選擇水分控制器調節燃氣流量，系統在預熱和剛啟動的2min（時間可以設定）內依然是溫度控制器參與控制。出口葉絲含水率趨于穩定后，系統自動轉為水分控制。因此，預熱溫度的設定對于“干頭干尾”的影響很大，如果預熱溫度過高或過低，含水率調節的時間也會相應增加。經過測試，當系統處于穩定時，出口葉絲實際含水率達到設定值后，葉絲含水率標準偏差為0.17%。
2.5蒸氣流量控制器
蒸氣流量控制器控制進入揚絲器的蒸氣閥門開度，使實際流量與設定值一致。蒸氣在HDT系統中的作用是：控制葉絲膨脹率；調節干燥系統中的氧氣含量。
通過試驗發現，葉絲流量相同時，蒸氣流量越大，葉絲的填充值越高，膨脹率越大。由表3可見，經HDT加工處理后的葉絲填充值提高了18%。28%，且蒸氣流量越高，葉絲的膨脹率越大。
葉絲膨脹率是影響卷煙香氣和吸味的主要因素之一，葉絲膨脹率越高，其香氣損失越多。HDT的蒸氣流量在0～1200kg／h范圍內可調，因此，低檔卷煙可以采用高蒸氣流量以提高膨脹率，去除雜氣，降低刺激性；高檔卷煙可以通過降低蒸氣流量減少香氣的損失。
在其他條件恒定的情況下，蒸氣流量越低，管道內氧氣的含量越高。當氧氣含量超過8%時，系統會自動停機。這是由于在高溫環境下，氧氣含量過高，葉絲會有燃燒的危險，組成物質也有發生其他化學反應的可能。
3、HDT運行狀態
HDT運行時有預熱、就緒、啟動、生產、冷卻、清洗6個狀態。
(1)預熱。燃燒爐將干燥管的溫度加熱到比設定的熱風溫度高3℃后，燃燒爐停止加熱。預熱溫度略高于設定的熱風溫度可以減少剛開始生產時葉絲的“濕頭”。
預熱時，蒸氣流量控制器沒有參與控制，蒸氣流量由壓力控制器根據設定的預熱時回風管壓力進行調節。此時，排潮翻板門關閉，蒸氣逐漸充滿整個管道，系統的氧氣含量下降。
(2)就緒。預熱時，管道溫度超過設定溫度5℃（該值可以設定）后，系統從預熱轉為就緒狀態。當溫度降低到設定溫度下2℃時，燃燒爐又自動啟動，此時生產可以啟動。
(3)啟動。啟動狀態時，蒸氣流量、燃氣流量、回風管壓力、熱風溫度等參數開始由各自相應的控制器參與控制，2min后（時間可以設定）系統從啟動狀態轉為生產狀態。
(4)生產。蒸氣流量：由蒸氣流量控制器控制在設定值左右；回風管壓力：由壓力控制器或氧氣含量控制器，根據相應探測器的信號，調節排潮翻板門的開度，控制在設定值左右；干燥管的熱風溫度：選擇溫度控制器，則始終保持在設定值左右；選擇水分控制器，啟動狀態依然是溫度控制，2min（時間可設定）后，自動轉為水分控制，同時系統從啟動轉為生產狀態；天然氣流量：根據選擇的溫度或水分控制器的信號進行調節。
(5)冷卻。當生產結束后，系統處于冷卻狀態。回風管道的排潮翻板門全部打開，蒸氣流量降低到設定的冷卻狀態值（該值可調）。冷卻狀態時，系統依然會噴入蒸氣，以避免管道內的氧氣含量高于8%的極限值。
(6)清洗。當冷卻程序自動完成后，可以對設備進行清洗。從揚絲器處噴入清潔水，廢水從干燥管下方的排水口排出，排完后再噴水清洗。循環清洗的次數和時間均可以在程序中設定。
4、結論
HDT結構比較緊湊，設計原理先進合理，裝機功率和設備能耗小。工藝控制模式簡單，需要輸入和調整的參數少，各PID控制器的響應迅速。
根據我廠實際使用效果，HDT水分控制穩定，煙絲膨脹效果明顯，卷煙原料消耗明顯降低，并有效改善了中、低檔卷煙的吃味和色澤，降低了煙氣中的青雜氣和刺激性。同時，由于HDT蒸氣流量的可調范圍較大，其在高檔卷煙生產上的應用還需要進一步研究。
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