RU2154970C2

RU2154970C2 - Method and apparatus for intensified repeated drying of tobacco

Info

Publication number: RU2154970C2
Application number: RU98116520/13A
Authority: RU
Inventors: Дж. РИВИЭР Энтени; А. СУТС Карлтон; Р. КОРТЕ Кевин
Original assignee: Браун & Уиллиамсон Тобэкко Корпорейшн
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 2000-08-27
Also published as: ZA97856B; EG21582A

Abstract

FIELD: tobacco industry. SUBSTANCE: method involves uniform drying, wetting and cooling of tobacco. The layer of tobacco is first passed through drier 38 and cooler 32. Tobacco is dried in fluidized bed in several heating zones, each provided with independent control system. Dried tobacco is cooled in fluidized bed in cooling zone 32 up to repeated wetting stage. Tobacco is moved through heating zones and through cooling zone by means of endless conveyor 14. Dried tobacco is directed to vapor tunnel 40 where its moisture content is increased to required level. Tobacco is moved through vapor tunnel 40 by means of vibratory conveyor. EFFECT: increased efficiency by providing uniform drying, cooling and wetting of tobacco, and improved quality of tobacco. 16 cl, 5 dwg, 1 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к обработке табачных стрипсов (боковых половинок табачного листа без средней жилки), в частности, оно относится к ускоренной сушке, охлаждению и повторному увлажнению стрипсов на установке для обработки табака.FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to the processing of tobacco strips (side halves of a tobacco sheet without a midrib), in particular, it relates to accelerated drying, cooling and re-wetting of strips in a tobacco processing plant.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Повторная сушка табачного листового материала является обычной операцией при обработке табака, прежде всего табака Берлей, перед изготовлением из него сигарет и после его обильного смачивания соусирующим материалом. Повторная сушка табачного листового материала проводится с целью контроля содержания влаги в табаке, поскольку строгое регламентирование содержания влаги в табачном листе является необходимым условием для последующей его обработки. С целью снизить производственные затраты и площадь, необходимую для размещения оборудования, обработка табачного материала, включая сушку, предпочтительно должна проводиться с высокими скоростями, позволяющими обеспечить постоянство содержания влаги в табаке на каждом этапе обработки листового табачного материала. Кроме того, продолжительность сушки табачного материала, его температура и влажность влияют на химический состав и аромат обработанного табака. Обычно до сушки содержание влаги в табачных стрипсах составляет около 30%. После сушки содержание влаги в табаке может быть снижено до 5%, и при таком содержании влаги табак становится очень хрупким, что может послужить причиной измельчения табачного листа при его последующей обработке. Измельчение табачного листа происходит особенно интенсивно, если после сушки содержание влаги в нем составляет около 5%. Для сохранения оптимального химического состава и аромата табачного листа содержание влаги в нем после сушки должно регулироваться с достаточно высокой точностью и поддерживаться на оптимальном уровне, равном 5%. Такой точный контроль за содержанием влаги не должен приводить к заметному измельчению табачного листа и не должен сопровождаться заметными колебаниями содержания влаги и изменениями химического состава табака. Измельчение или расщепление табачного листа корректируют путем увеличения содержания в нем влаги при его повторном увлажнении. При повторном увлажнении табачного листа содержание влаги в нем возрастает до 15%, что позволяет проводить его дальнейшую обработку без последующего расщепления и поддерживать содержание в нем влаги на оптимальном для последующей обработки уровне. При повторном увлажнении табака обычно используют воду, пар или одновременно воду и пар в сочетании с перемешиванием во вращающемся цилиндре. Однако такая обработка табачного продукта часто сопровождается его дополнительным разрушением. Именно этим и объясняется та большая роль, которую во всем процессе обработки табака играют способ и установка для сушки, охлаждения и повторного увлажнения табачного материала.BACKGROUND OF THE INVENTION
Re-drying the tobacco sheet material is a common operation in the processing of tobacco, especially Burley tobacco, before making cigarettes from it and after it is abundantly wetted with a sauce material. Re-drying of the tobacco sheet material is carried out in order to control the moisture content of the tobacco, since strict regulation of the moisture content in the tobacco sheet is a prerequisite for its subsequent processing. In order to reduce production costs and the area required for equipment placement, the processing of tobacco material, including drying, should preferably be carried out at high speeds to ensure that the moisture content of the tobacco is constant at each step of the processing of sheet tobacco material. In addition, the drying time of the tobacco material, its temperature and humidity affect the chemical composition and flavor of the processed tobacco. Typically, the moisture content of tobacco strips is about 30% before drying. After drying, the moisture content in the tobacco can be reduced to 5%, and with this moisture content, the tobacco becomes very brittle, which can cause the tobacco sheet to grind during subsequent processing. The grinding of the tobacco leaf is particularly intense if, after drying, the moisture content in it is about 5%. To maintain the optimal chemical composition and aroma of the tobacco leaf, the moisture content in it after drying should be regulated with sufficiently high accuracy and maintained at an optimal level of 5%. Such precise control of the moisture content should not lead to a noticeable grinding of the tobacco sheet and should not be accompanied by noticeable fluctuations in the moisture content and changes in the chemical composition of the tobacco. Grinding or splitting of the tobacco leaf is corrected by increasing the moisture content in it when it is re-moistened. With repeated wetting of the tobacco leaf, the moisture content in it increases to 15%, which allows further processing without subsequent splitting and to maintain the moisture content in it at an optimum level for subsequent processing. When re-moistening tobacco, water, steam, or both water and steam are usually used in combination with stirring in a rotating cylinder. However, such processing of the tobacco product is often accompanied by further degradation. This explains the big role that the method and installation for drying, cooling and re-moistening tobacco material play in the entire process of tobacco processing.

Обычно для сушки табачного листа используют пластинчатую сушилку. В пластинчатой сушилке воздух подается снизу под транспортер, на котором находится табак, и, пройдя через табак, выводится из расположенной над транспортером зоны сушилки. В патенте США 324452, выданном на имя Franklin и др., описана пластинчатая сушилка с тремя зонами сушки, в которых с помощью датчиков давления, установленных по крайней мере в двух зонах, поддерживается постоянное давление. Однако было установлено, что такую сушилку, в которой для выравнивания давления в зонах сушки используются продувочные вентили, нельзя использовать в установках для высокоскоростной обработки табака. Кроме того, в такой сушилке для поддержания постоянства давления в каждой зоне необходимо устранить возможность утечки воздуха из одной зоны в другую. В упомянутом патенте нет никаких предложений, направленных на изменение условий обработки, и нет никакой информации о способе и установке для ускоренной повторной сушки и повторного увлажнения табачного материала. Помимо такой сушилки, известны и другие сушилки с несколькими зонами сушки, в которых воздух подается в сушилку сверху, проходит через табачный материал и транспортер и выводится из сушилки через ее основание. Обычно на транспортере имеются вентиляционные решетки, которые выравнивают восходящие потоки протекающего через пластинчатый транспортер воздуха. Для сушилок такого типа характерны большие колебания содержания влаги в табаке, а полученный после обработки в них табак имеет различные вкусовые свойства и различное качество. Typically, a plate dryer is used to dry the tobacco sheet. In a plate dryer, air is supplied from below under the conveyor on which the tobacco is located, and passing through the tobacco, it is removed from the dryer zone located above the conveyor. US Pat. No. 3,244,452, issued to Franklin et al., Describes a plate dryer with three drying zones in which constant pressure is maintained using pressure sensors installed in at least two zones. However, it was found that such a dryer, in which purge valves are used to equalize the pressure in the drying zones, cannot be used in installations for high-speed tobacco processing. In addition, in such a dryer, in order to maintain a constant pressure in each zone, it is necessary to eliminate the possibility of air leakage from one zone to another. In the mentioned patent there are no proposals aimed at changing the processing conditions, and there is no information about the method and installation for accelerated re-drying and re-wetting of the tobacco material. In addition to such a dryer, other dryers with several drying zones are known, in which air is supplied to the dryer from above, passes through tobacco material and a conveyor, and is removed from the dryer through its base. Typically, there are ventilation grilles on the conveyor that level the upflows of air flowing through the plate conveyor. Dryers of this type are characterized by large fluctuations in the moisture content of the tobacco, and the tobacco obtained after processing in them has different taste properties and different quality.

Скорость сушки и повторного увлажнения табака оказывает также непосредственное влияние на общие затраты на обработку табака и на химический состав обработанного табака. Обычно процесс сушки, охлаждения и повторного увлажнения табака до его использования в процессе изготовления сигарет длится от 20 до 40 минут. Большая длительность процесса обработки табачного материала обусловлена тем, что во время сушки табак проходит в потоке воздуха по весьма сложной траектории и перемешивается в воздушном потоке или проходит над струями воздуха. При перемещении табака потоком воздуха по сложной траектории возникают определенные требующие соответствующего решения проблемы гигиенического характера, проблемы, связанные с возможным забиванием каналов, а также другие, связанные с движением воздуха. Прохождение табака над струями воздуха сопровождается значительными колебаниями степени сушки табачного слоя. Все это создает и определенные проблемы при дальнейшей обработке табака, поскольку при этом некоторые зоны табачной массы имеют необходимую для обработки табака температуру, а другие нет. Кроме того, из-за различного содержание влаги в высушенном табаке его химический состав может оказаться неоднородным. Именно необходимостью равномерной и должным образом выполненной сушки и объясняется длительность всего процесса обработки табачного материала. The speed of drying and re-moistening of tobacco also has a direct impact on the total costs of processing the tobacco and on the chemical composition of the processed tobacco. Typically, the process of drying, cooling and re-moistening tobacco before it is used in the manufacturing process of cigarettes lasts from 20 to 40 minutes. The long duration of the processing of tobacco material is due to the fact that during drying, tobacco passes in a stream of air along a very complex path and mixes in the air stream or passes over jets of air. When tobacco moves the air stream along a complex path, certain problems of a hygienic nature arise that require an appropriate solution, problems associated with possible clogging of channels, as well as others associated with the movement of air. The passage of tobacco over jets of air is accompanied by significant fluctuations in the degree of drying of the tobacco layer. All this creates certain problems in the further processing of tobacco, since some areas of the tobacco mass have the temperature necessary for processing tobacco, while others do not. In addition, due to the different moisture content in dried tobacco, its chemical composition may be heterogeneous. It is the need for uniform and properly executed drying that explains the duration of the entire process of processing tobacco material.

При повторном увлажнении табака возникает еще целый ряд проблем. Если используемая для увлажнения табака влага попадает только в отдельные места увлажняемой табачной массы, то некоторая часть увлажняемой табачной массы будет иметь большее содержание влаги, чем остальная часть табака, в результате обработанный таким образом табак будет иметь разные характеристики. Поэтому сушка табака и его повторное увлажнение должны выполняться таким образом, чтобы при минимальной длительности обработки табака разница в содержании влаги в двух отдельных пробах табака была не слишком большой. When re-moistening tobacco, there are a number of problems. If the moisture used to moisten the tobacco falls only in certain places of the moistened tobacco mass, then some of the moistened tobacco mass will have a higher moisture content than the rest of the tobacco, as a result of which the tobacco processed in this way will have different characteristics. Therefore, the drying of the tobacco and its rewetting should be carried out in such a way that, with a minimum duration of tobacco processing, the difference in moisture content in two separate tobacco samples is not too large.

Сушка табака, в частности, непосредственно влияет на образование в табаке пиразинов. Всякого рода попытки изменить процесс сушки в части скорости и температуры приводили к изменению уровня содержания в табаке пиразинов и как следствие этого к изменению таких существенных свойств обработанного табачного материала, как запах и привкус. Очевидно, что любые изменения в процессе сушки не должны влиять на состав табака в части содержания в нем пиразинов и других существенных компонентов. Tobacco drying, in particular, directly affects the formation of pyrazines in tobacco. All kinds of attempts to change the drying process in terms of speed and temperature led to a change in the level of pyrazines in tobacco and, as a result, to a change in such essential properties of the processed tobacco material as smell and taste. It is obvious that any changes in the drying process should not affect the composition of tobacco in terms of the content of pyrazines and other essential components in it.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предлагается способ ускоренной обработки стрипсов табачного материала, заключающийся в их повторной сушке, охлаждении и повторном увлажнении с минимальным расщеплением табака во время такой обработки. Настоящее изобретение обеспечивает равномерную сушку и увлажнение всего слоя обрабатываемого табачного материала при минимальной длительности всего процесса сушки, охлаждения и повторного увлажнения вплоть до его полного окончания. В настоящем изобретении предлагается также установка для быстрой сушки и повторного увлажнения больших количеств табака при небольшой длительности процесса обработки, на небольших по размерам производственных площадях и при минимальной степени измельчения табака.SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention provides a method for the accelerated processing of strips of tobacco material, which consists in re-drying, cooling and re-wetting with minimal splitting of tobacco during such processing. The present invention provides uniform drying and wetting of the entire layer of processed tobacco material with a minimum duration of the entire drying, cooling and rewetting process until it is completely finished. The present invention also provides an apparatus for rapidly drying and re-wetting large quantities of tobacco with a short processing time, in small production areas and with a minimum degree of grinding of tobacco.

Предлагаемый в настоящем изобретении способ предусматривает ускоренную сушку табака в псевдоожиженном слое с крайне незначительной длительностью процесса сушки, которая составляет около 10% от длительности известных в настоящее время процессов повторной сушки табака. Для повторной сушки табачного материала на ленточном транспортере формируется слой табака. Слой табак проходит через пять зон сушки, в каждой из которых табак нагревается пропускаемым через него сверху вниз из расположенной над табаком камеры повышенного давления потоком горячего воздуха. В каждой зоне сушки горячий воздух направляется на верхнюю поверхность слоя табака, что предотвращает унос из слоя мелких частиц табака и их циркуляцию через сушилку. Нагретый табак подается затем в охладитель, в котором он охлаждается проходящим через него сверху вниз окружающим воздухом, после чего охлажденный табачный материал подается в установку для повторного увлажнения, в которой содержание в нем влаги увеличивается и доводится до необходимого уровня. Proposed in the present invention, the method provides for the accelerated drying of tobacco in a fluidized bed with an extremely short duration of the drying process, which is about 10% of the duration of the currently known processes of re-drying of tobacco. To re-dry the tobacco material, a layer of tobacco is formed on the conveyor belt. The tobacco layer passes through five drying zones, in each of which the tobacco is heated by a stream of hot air, which is passed through it from top to bottom from the overpressure chamber above the tobacco. In each drying zone, hot air is directed to the upper surface of the tobacco layer, which prevents the entrainment of small particles of tobacco from the layer and their circulation through the dryer. The heated tobacco is then fed into a cooler, in which it is cooled by the surrounding air passing through it from top to bottom, after which the cooled tobacco material is fed into a re-humidification unit in which the moisture content in it is increased and brought to the required level.

Предлагаемый в настоящем изобретении способ включает, в частности, подачу табачных стрипсов из насыпного устройства на ленточный транспортер и формирование на нем имеющего определенную толщину слоя табака. Перемещаемый транспортером табак проходит через сушилку, в которой на него направляется сверху поток горячего воздуха, температура которого составляет от 200^oF (93,3^oC) до 280^oF (137,8^oC). В процессе сушки содержание влаги в табаке доводят до приблизительно 5%. После сушки табак охлаждают окружающим воздухом до температуры около 80^oF (26,67^oC). Во время прохождения табака через паровой туннель по наклоненному вверх и связанному с вибросистемой поддону происходит его повторное увлажнение. На выходе из парового туннеля (повторного увлажнителя) содержание влаги в табаке составляет около 15%, что соответствует влажности табака, необходимой для дальнейшего изготовления из него сигарет. Суммарная продолжительность такой обработки табака составляет всего около двух минут.Proposed in the present invention, the method includes, in particular, the supply of tobacco strips from the filling device to the conveyor belt and the formation on it having a certain thickness of the tobacco layer. The tobacco conveyed by the conveyor passes through a dryer in which a stream of hot air is directed from above onto it, the temperature of which ranges from 200 ^° F (93.3 ^° C) to 280 ^° F (137.8 ^° C). During the drying process, the moisture content of the tobacco is adjusted to approximately 5%. After drying, the tobacco is cooled by ambient air to a temperature of about 80 ^° F. (26.67 ^° C.). During the passage of tobacco through the steam tunnel along the pan, tilted up and connected to the vibrating system, it re-moistens. At the exit of the steam tunnel (re-humidifier), the moisture content in the tobacco is about 15%, which corresponds to the humidity of the tobacco necessary for the further manufacture of cigarettes from it. The total duration of such processing of tobacco is only about two minutes.

В изобретении, далее, предлагается способ обработки табака, который включает сушку табака в псевдоожиженном слое в нескольких сушилках с использованием горячего воздуха, охлаждение табака в псевдоожиженном слое в охладителе с использованием окружающего воздуха и повторное увлажнение табака в паровом туннеле с целью увеличения влагосодержания в нем. The invention further provides a method for treating tobacco, which comprises drying the fluidized bed tobacco in several dryers using hot air, cooling the tobacco in a fluidized bed in a cooler using ambient air, and re-moistening the tobacco in a steam tunnel to increase moisture content therein.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Подробно настоящее изобретение рассмотрено в приведенном ниже описании со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых для обозначения отдельных деталей и узлов использована сквозная нумерация и на которых показано:
на фиг. 1 - схематичное изображение установки для сушки, охлаждения и повторного увлажнения табака,
на фиг. 2 - блок-схема, иллюстрирующая ускоренный процесс сушки, охлаждения и повторного увлажнения табака,
на фиг. 3 - вид спереди псевдоожиженного слоя с изображением направления движения пропускаемого через обрабатываемый табак воздуха,
на фиг. 4 - общий вид устройства для повторного увлажнения табака и
на фиг. 5 - график, иллюстрирующий влияние основных параметров сушки на образование в табаке пиразинов.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The present invention is described in detail in the description below with reference to the accompanying drawings, in which through numbering is used to indicate individual parts and assemblies, and which show:
in FIG. 1 is a schematic illustration of a plant for drying, cooling and re-moistening tobacco,
in FIG. 2 is a flowchart illustrating an accelerated process of drying, cooling and re-wetting tobacco,
in FIG. 3 is a front view of a fluidized bed depicting the direction of movement of air passed through processed tobacco,
in FIG. 4 is a general view of a device for re-wetting tobacco and
in FIG. 5 is a graph illustrating the effect of basic drying parameters on the formation of pyrazines in tobacco.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Выполненная в соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения установка 10 для ускоренной сушки, охлаждения и повторного увлажнения табачных стрипсов показана на фиг. 1. Табачные стрипсы 12 подаются из насыпного устройства (не показано) на ленту 14 бесконечного ленточного транспортера. Ссыпаемый на ленту 14 транспортера табак 12 образует на ней слой табака с равной по всему поперечному сечению ленты 14 толщиной около 3 дюймов. Лента 14 перемещает табак через несколько зон сушки/нагрева сушилки 38, причем на фиг. 1 все эти зоны, а именно зона 1, зона 2, зона 3, зона 4 и зона 5, обозначены соответствующими позициями 22, 24, 26, 28 и 30. Сушилка 38 состоит из отдельных зон нагрева с независимым регулированием и возможностью с высокой точностью контролировать процесс сушки проходящего через сушилку табака. Каждая зона сушки имеет независимое регулирование температуры, давления и расхода воздуха. В каждой зоне сушка табака 12 происходит по известной технологии, основанной на создании псевдоожиженного слоя. В качестве примера работающей по такому принципу сушилки можно назвать сушилку марки Jetzone Fluid Bed, выпускаемую фирмой Wolverine Corporation. Регулирование режима сушки в каждой зоне 22, 24, 26, 28 и 30 осуществляется независимо, а каждая из этих зон имеет, как показано на фиг. 1, независимую систему подвода и отвода горячего воздуха. После сушки табак 12 поступает в охладитель 32, в котором охлаждение табака происходит в псевдоожиженном слое и который выполнен по типу описанной выше сушилки марки Jetzone Fluid Bed, от которой он отличается тем, что в него не подается горячий воздух. В процессе охлаждения окружающим воздухом температура табака 12 снижается до температуры, необходимой для его повторного увлажнения. Равномерно высушенный и охлажденный в охладителе 32 табак 12, минимально измельчаемый во время перемещения, попадает с бесконечной ленты 14 на пароводяной слой 36. Пароводяной слой 36 образует пароводяную подушку, на которой собирается падающий с транспортера табак 12 до его попадания в повторный увлажнитель 34. В повторном увлажнителе 34 слой сухого табака 12 обрабатывается водяным паром, а содержание в табаке 12 влаги увеличивается до необходимого уровня порядка 15%. В повторном увлажнителе 34 имеется паровой туннель 40, через который по наклоненному под небольшим углом вверх поддону, связанному с вибросистемой, перемещается табак 12. Такая конструкция повторного увлажнителя 34 исключает всякое сопровождающееся измельчением табачного материала механическое воздействие на проходящий через него предварительно высушенный и повторно увлажняемый табак 12.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An apparatus 10 for accelerated drying, cooling and re-wetting of tobacco strips, made in accordance with a preferred embodiment of the present invention, is shown in FIG. 1. Tobacco strips 12 are fed from a bulk device (not shown) to the tape 14 of the endless conveyor belt. The tobacco 12 poured onto the conveyor belt 14 forms a tobacco layer on it with an equal thickness of about 3 inches across the entire cross section of the belt 14. Tape 14 moves tobacco through several drying / heating zones of dryer 38, with FIG. 1 all these zones, namely zone 1, zone 2, zone 3, zone 4 and zone 5, are indicated by the corresponding positions 22, 24, 26, 28 and 30. The dryer 38 consists of separate heating zones with independent regulation and the ability with high accuracy control the drying process of tobacco passing through the dryer. Each drying zone has independent control of temperature, pressure and air flow. In each zone, the drying of tobacco 12 occurs according to the known technology based on the creation of a fluidized bed. An example of a dryer operating according to this principle is the Jetzone Fluid Bed brand manufactured by Wolverine Corporation. The regulation of the drying mode in each zone 22, 24, 26, 28 and 30 is carried out independently, and each of these zones has, as shown in FIG. 1, an independent hot air inlet and outlet system. After drying, the tobacco 12 enters a cooler 32, in which the tobacco is cooled in a fluidized bed and which is similar to the Jetzone Fluid Bed brand dryer described above, from which it differs in that hot air is not supplied to it. In the process of cooling with ambient air, the temperature of the tobacco 12 decreases to the temperature necessary for its re-moistening. Evenly dried and cooled in cooler 32, tobacco 12, minimally crushed during movement, falls from the endless belt 14 onto the steam-water layer 36. The steam-water layer 36 forms a steam-water cushion on which tobacco 12 falling from the conveyor is collected before it enters the re-humidifier 34. B re-humidifier 34, the layer of dry tobacco 12 is treated with water vapor, and the moisture content in the tobacco 12 increases to the required level of about 15%. In the re-humidifier 34, there is a steam tunnel 40 through which tobacco 12 moves along a tray connected to the vibrating system and tilted at a slight angle. This re-humidifier 34 design eliminates any mechanical impact on the pre-dried and re-moistened tobacco passing through it. 12.

Сушилка 38, как сказано выше, состоит из пяти независимых зон 22, 24, 26, 28 и 30, через которые проходит бесконечный ленточный транспортер 14. Ленточный транспортер 14 перемещает табак 12 в виде сплошного слоя толщиной 3 дюйма (7,62 см) и шириной 7 футов (213,3 см). Транспортер 14, который проходит через все зоны сушки и через зону охлаждения, является единственным механическим средством перемещения табака, что позволяет свести к минимуму связанное с перемещением табака его измельчение. The dryer 38, as mentioned above, consists of five independent zones 22, 24, 26, 28 and 30 through which the endless belt conveyor 14 passes. The belt conveyor 14 moves the tobacco 12 in the form of a continuous layer 3 inches (7.62 cm) thick and 7 feet wide (213.3 cm). The conveyor 14, which passes through all the drying zones and through the cooling zone, is the only mechanical means of moving tobacco, which helps to minimize its grinding associated with the movement of tobacco.

Содержание влаги в поступающем из насыпного устройства в сушилку 38 табаке 12, как показано на фиг. 2, составляет приблизительно 30%. Давление и температура горячего воздуха 50, который нагнетается в показанную на фиг. 3 камеру 52 повышенного давления каждой зоны сушки, указаны в приведенной ниже таблице. The moisture content of the tobacco 12 coming from the filling device to the dryer 38, as shown in FIG. 2 is approximately 30%. The pressure and temperature of the hot air 50, which is injected into the one shown in FIG. 3, the pressure chamber 52 of each drying zone is shown in the table below.

Горячий воздух 50 проходит через трубчатые сопла 54 и воздействует на табак 12 со скоростью от 1000 до 3000 футов (от 3,4 до 9,144 метров) в минуту. Сопла 54 сообщаются с камерой 52 повышенного давления и представляют собой полые трубки длиной около 12 дюймов (30,48 см). Температура горячего воздуха 50 в камере 52 повышенного давления зоны 1 сушки (зона 22) лежит в пределах приблизительно от 200^oF (93,3^oC) до 280^oF (137,8^oC) и составляет предпочтительно около 220^oF (104,4^oC). Как уже было отмечено выше, каждая зона сушилки 38 имеет независимое регулирование и, как показано на фиг. 1, свою собственную систему подвода и отвода горячего воздуха.Hot air 50 passes through the tubular nozzles 54 and acts on the tobacco 12 at a speed of 1000 to 3000 feet (3.4 to 9.144 meters) per minute. The nozzles 54 communicate with the pressure chamber 52 and are hollow tubes about 12 inches long (30.48 cm). The temperature of the hot air 50 in the pressure chamber 52 of the drying zone 1 (zone 22) ranges from about 200 ^° F (93.3 ^° C) to 280 ^° F (137.8 ^° C) and is preferably about 220 ^° F ( 104.4 ^o C). As already noted above, each zone of the dryer 38 is independently controlled and, as shown in FIG. 1, its own hot air inlet and outlet system.

Бесконечная лента 14 перемещает табак 12 через все зоны сушилки 38 со скоростью около 1,3 фута/с (39,62 см/с). В зонах 2, 3, 4 и 5 сушки, обозначенных на чертеже позициями 24, 26, 28 и 30, температура горячего воздуха 50 лежит в пределах приблизительно от 200^oF (93,3^oC) до 280^oF (137,8^oC) и предпочтительно составляет около 240^oF (115,56^oC), при этом истечение воздуха 50 из камеры 52 происходит под действием повышенного давления, значение которого для каждой зоны сушки указано в приведенной выше таблице. Различные температуры в каждой зоне сушки позволяют минимизировать обычно происходящее при сушке табачного листа при высоких температурах затвердевание нанесенного на лист соусирующего материала и скручивание табачного листа. Суммарное время пребывания табака 12 в сушилке 38 составляет всего около 60 с. Сушилка 38 имеет длину около 80 футов (24,38 м) и ширину, как уже было сказано выше, 7 футов (2,13 м). Содержание влаги в табаке 12 на входе в сушилку 38 составляет около 30%. На выходе из сушилки 38 содержание влаги в табаке 12 составляет около 5%, при этом продолжительность сушки составляет всего около 10% от продолжительности сушки табака в обычно используемой в настоящее время в промышленности для этих целей пластинчатой сушилке.Endless tape 14 moves tobacco 12 through all areas of dryer 38 at a speed of about 1.3 feet / s (39.62 cm / s). In drying zones 2, 3, 4, and 5, indicated by 24, 26, 28, and 30 in the drawing, the hot air temperature 50 is in the range of about 200 ^° F (93.3 ^° C) to 280 ^° F (137.8 ^o C) and preferably is about 240 ^o F (115.56 ^o C), while the outflow of air 50 from the chamber 52 occurs under the action of increased pressure, the value of which for each drying zone is indicated in the above table. Different temperatures in each drying zone can minimize the hardening of the coating material applied to the sheet and curling of the tobacco sheet that usually occurs when the tobacco sheet is dried at high temperatures. The total residence time of tobacco 12 in dryer 38 is only about 60 seconds. The dryer 38 has a length of about 80 feet (24.38 m) and a width, as mentioned above, of 7 feet (2.13 m). The moisture content in the tobacco 12 at the inlet to the dryer 38 is about 30%. At the outlet of the dryer 38, the moisture content of the tobacco 12 is about 5%, and the drying time is only about 10% of the drying time of the tobacco in a plate dryer commonly used in industry today.

Как показано на фиг. 3, в каждой зоне 22, 24, 26, 28 и 30 сушки расположен ряд трубчатых сопел 54, которые сообщаются с камерой 52 повышенного давления. Вытекающий из трубчатых сопел 54 горячий воздух воздействует сверху на слой табака 12 и, минимально разрушая структуру слоя, обеспечивает в процессе прохождения через слой табака 12 его равномерную сушку и одинаковое содержание в табаке влаги по всей толщине слоя. Равномерная и тщательно контролируемая сушка табачного материала оптимизирует процесс образования в табаке пиразина, обеспечивает удаление из табака летучих веществ неприятного запаха и повышает обрабатываемость табачного листа. Процесс сушки табачного материала должен очень строго контролироваться из-за наличия обильно нанесенной до этого на него соусирующей жидкости, поскольку неправильно выбранный режим сушки может привести к высыханию и затвердеванию этой соусирующей жидкости и скручиванию табачного листа. As shown in FIG. 3, in each drying zone 22, 24, 26, 28, and 30, a series of tubular nozzles 54 are located that communicate with the pressure chamber 52. Hot air flowing out of the tubular nozzles 54 acts on top of the tobacco layer 12 and, while minimizing the destruction of the layer structure, ensures that it passes through the tobacco layer 12 uniformly and evenly contains moisture throughout the thickness of the tobacco. The uniform and carefully controlled drying of the tobacco material optimizes the formation of pyrazine in the tobacco, ensures the removal of unpleasant odors from the tobacco, and increases the processability of the tobacco leaf. The drying process of the tobacco material must be very strictly controlled due to the presence of a liberally sufficient coating fluid on it, since an improperly selected drying regime may lead to drying and hardening of the coating fluid and curling of the tobacco sheet.

Как показано на фиг. 3, воздух 50, выходящий из трубчатых сопел 54, отводится из зон 22, 24, 26, 28 и 30 сушки, а также из зоны 32 охлаждения по отводящим каналам 58 и 59. Во избежание попадания в вытяжные отводящие магистрали 58 и 59 каждой зоны сушилки сухого табачного материала 12 в каждой зоне необходимо обеспечить сбалансированную работу нагнетательного и вытяжного вентиляторов. Горячий воздух 50 выходит из камеры 52 повышенного давления через несколько трубчатых сопел 54. Выходящий из трубчатых сопел с высокой скоростью горячий воздух 50 направляется на движущийся слой табака 12. Циркуляция воздуха 50 в каждой независимой зоне сушки осуществляется через показанные на фиг. 3 боковые, соединенные с вытяжным вентилятором отводящие каналы 58 и 59. Равномерная циркуляция воздуха по замкнутому контуру через каждую зону сушки или зону охлаждения осуществляется достаточно просто за счет соответствующего регулирования нагнетательного и вытяжного вентиляторов. Необходимая сушка слоя табака 12 в сушилке 38 и снижение его влагосодержания до соответствующего уровня происходит в течение очень небольшого промежутка времени, составляющего обычно около 60 с. As shown in FIG. 3, the air 50 leaving the tubular nozzles 54 is discharged from the drying zones 22, 24, 26, 28 and 30, as well as from the cooling zone 32 through the exhaust channels 58 and 59. To avoid getting into each exhaust ducts 58 and 59 of each zone dry tobacco material dryers 12 in each zone, it is necessary to ensure the balanced operation of the discharge and exhaust fans. Hot air 50 exits the pressure chamber 52 through several tubular nozzles 54. Hot air 50 leaving the tubular nozzles at a high speed is directed to the moving layer of tobacco 12. Air 50 is circulated in each independent drying zone through those shown in FIG. 3 lateral outlet ducts 58 and 59 connected to the exhaust fan. Uniform circulation of air in a closed circuit through each drying zone or cooling zone is quite simple due to the appropriate regulation of the discharge and exhaust fans. The necessary drying of the tobacco layer 12 in the dryer 38 and the reduction of its moisture content to the appropriate level occurs within a very short period of time, usually about 60 s.

Во время сушки табака в нем образуются пиразины. Количество образующихся в табаке пиразинов непосредственно зависит от температуры, при которой сушат табак, и от суммарной продолжительности сушки. Образующиеся в табаке пиразины влияют на аромат табака и фактическую привлекательность курительного материала. Поэтому процесс сушки табака должен очень тщательно контролироваться с тем, чтобы в процессе обработки определенной партии табака химический состав содержащихся в табаке пиразинов был одинаковым во всей партии. На фиг. 5 показан график зависимости количества содержащихся в табаке пиразинов от температуры и продолжительности сушки. При сушке табака 12 в сушилке 38 при температуре воздуха около 248^oF (120^oC) суммарное количество образующихся в табаке пиразинов не меняется или почти не меняется. Помимо температуры сушки, необходимо контролировать и суммарную продолжительность сушки, которая также влияет на процесс образования в табаке пиразинов. В табаке, обработанном по предлагаемому в настоящем изобретении способу при температуре сушки около 248^oF (120^oC), количество пиразинов практически остается постоянным при снижении длительности сушки от нескольких минут до 90 с. Таким образом, предлагаемые в настоящем изобретении способ и установка позволяют сократить общую продолжительность процесса сушки табака, снизив содержание влаги во время повторной сушки во всей массе табака до 5%.During the drying of tobacco, pyrazines are formed in it. The amount of pyrazines formed in tobacco depends on the temperature at which the tobacco is dried, and on the total drying time. Pyrazines formed in tobacco affect the flavor of tobacco and the actual attractiveness of the smoking material. Therefore, the drying process of tobacco must be very carefully controlled so that during the processing of a certain batch of tobacco, the chemical composition of the pyrazines contained in the tobacco is the same throughout the batch. In FIG. Figure 5 shows a graph of the dependence of the amount of pyrazines contained in tobacco on the temperature and duration of drying. When tobacco 12 is dried in dryer 38 at an air temperature of about 248 ^° F (120 ^° C), the total amount of pyrazines formed in the tobacco does not change or hardly changes. In addition to the drying temperature, it is necessary to control the total drying time, which also affects the formation of pyrazines in tobacco. In tobacco processed according to the method of the present invention, at a drying temperature of about 248 ^° F. (120 ^° C.), the amount of pyrazines practically remains constant while the drying time is reduced from a few minutes to 90 seconds. Thus, the method and installation proposed in the present invention can reduce the total duration of the drying process of tobacco, reducing the moisture content during re-drying in the entire mass of tobacco to 5%.

На выходе из сушилки 38 содержание влаги в табаке составляет около 5%. При таком низком содержании влаги табак становится ломким и легко измельчается, поэтому всякого рода перемещение такого табака должно быть сведено к минимуму. До изготовления сигарет табак 12 необходимо повторно увлажнить, повысив содержание в нем влаги приблизительно до 15%, т.е. до уровня, соответствующего влагосодержанию табака в готовых сигаретах. С этой целью после сушки табак 15 необходимо охладить, пропустив его через охладитель 32, в котором используются такие же, что и в зонах сушки, показанные на фиг. 3 трубчатые сопла 54. Однако через охладитель 32 прокачивается не горячий, а окружающий воздух с температурой около 75^oF (23,8^oC), который охлаждает слой табака 12 до температуры порядка 80^oF (26,6^oC). Длительность обработки табака 12 в охладителе 32 составляет около 15 с, а для охлаждения табака до соответствующей температуры вполне достаточно использовать охладитель длиной около 20 футов (6,1 м).At the outlet of the dryer 38, the moisture content of the tobacco is about 5%. With such a low moisture content, tobacco becomes brittle and easy to grind, so any movement of such tobacco should be minimized. Before making cigarettes, tobacco 12 must be re-moistened, increasing its moisture content to approximately 15%, i.e. to the level corresponding to the moisture content of tobacco in finished cigarettes. To this end, after drying, the tobacco 15 must be cooled by passing it through a cooler 32, which uses the same as in the drying zones shown in FIG. 3 tubular nozzles 54. However, ambient air with a temperature of about 75 ^° F. (23.8 ^° C.), which cools the tobacco layer 12 to a temperature of about 80 ^° F. (26.6 ^° C.), is not pumped through the cooler 32. The processing time for tobacco 12 in cooler 32 is about 15 seconds, and to cool the tobacco to the appropriate temperature, it is sufficient to use a cooler about 20 feet (6.1 m) long.

Охлажденный табак подвергается повторному увлажнению, во время которого содержание влаги в табаке увеличивается от 5% до приблизительно 15%. Для перемещения табака с транспортера 14 в паровой туннель 40 повторного увлажнителя 34 используется расположенное между ними промежуточное переносящее табак устройство 36 с паровым слоем. Переносящее табак устройство 36 выполнено в виде пароводяной подушки, которая перемещает табак с транспортера в паровой туннель 40. Перепад высот между транспортером 14 и промежуточным переносящим табак устройством 36 составляет около 42 дюймов (106,7 см). В передней части повторного увлажнителя 34 с помощью независимого источника создается поверхностный слой водяного пара или воды, который гасит энергию падающего на него с транспортера табачного материала 12 и образует начальную зону интенсивного увлажнения, которое происходит при минимальном расщеплении табачного материала. Этот паровой слой 34, на который падает табак, расположен на входе в паровой туннель 40. Отдельно выполненный коллектор, предназначенный для образования этого парового слоя, соединен, как уже было указано выше, с источником водяного пара или воды, который регулируется независимо от парового туннеля 40. В повторном увлажнителе 34 имеется поддон, связанный с вибросистемой, по которому табачный материал 12 перемещается из зоны парового слоя вверх под небольшим наклоном. Паровой туннель 40, который показан на фиг. 4, выполнен в виде поддона 60 с боковыми стенками 64 и 66 и ряда выполненных в основании 60 и в боковых стенках 64, 66 распылителей 62, которые непосредственно сообщаются с источником водяного пара. В качестве такого парового туннеля можно использовать установку для повторного увлажнения табака с паровым туннелем, выпускаемую фирмой COMAS. Повторный увлажнитель 34 наклонен вверх под углом около 2,5^o и имеющаяся в нем вибросистема обеспечивает перемещение по поддону 60 лежащего на нем слоя табака толщиной около 3 дюймов (7,62 см). Имеющиеся в паровом туннеле 40 распылители 62 образуют внутри него паровой туман, мелкие капли которого проникают в слой табака и равномерно без значительных колебаний уровня влагосодержания в отдельных участках слоя увеличивают содержание в нем влаги. Длина парового туннеля 40 составляет около 20 футов, а его ширина равна ширине сушилки 38 и охладителя 32 и составляет около 7 футов. Длительность обработки табака 12 в повторном увлажнителе составляет всего около 15 с. Содержание влаги в равномерно увлажненном в повторном увлажнителе 34 табаке составляет 15%.Chilled tobacco is re-moistened, during which the moisture content of the tobacco increases from 5% to about 15%. To move the tobacco from the conveyor 14 to the steam tunnel 40 of the re-humidifier 34, an intermediate vapor transport device 36 located between them is used. The tobacco transfer device 36 is in the form of a steam-water cushion that moves tobacco from the conveyor to the steam tunnel 40. The height difference between the conveyor 14 and the intermediate tobacco transfer device 36 is about 42 inches (106.7 cm). In the front part of the re-humidifier 34, an independent layer of water vapor or water is created using an independent source, which absorbs the energy of the tobacco material 12 falling on it from the conveyor and forms the initial zone of intense moistening, which occurs with minimal breakdown of the tobacco material. This steam layer 34, on which tobacco falls, is located at the entrance to the steam tunnel 40. A separate collector designed to form this steam layer is connected, as mentioned above, to a source of water vapor or water, which is regulated independently of the steam tunnel 40. In the re-humidifier 34 there is a tray associated with a vibrating system, along which the tobacco material 12 is moved upward from the vapor layer zone at a slight slope. Steam tunnel 40, which is shown in FIG. 4, is made in the form of a pallet 60 with side walls 64 and 66 and a series of nozzles 62 made in the base 60 and in the side walls 64, 66, which directly communicate with the source of water vapor. As such a steam tunnel, you can use the installation for re-wetting tobacco with a steam tunnel, manufactured by COMAS. The re-humidifier 34 is tilted upward at an angle of about 2.5 ^° and the vibro-system present in it provides movement on the pallet 60 of a layer of tobacco lying on it about 3 inches (7.62 cm) thick. The nebulizers 62 in the steam tunnel 40 form a vapor mist inside it, small droplets of which penetrate the tobacco layer and uniformly without significant fluctuations in the moisture content in individual sections of the layer increase the moisture content in it. The length of the steam tunnel 40 is about 20 feet, and its width is equal to the width of the dryer 38 and cooler 32 and is about 7 feet. The processing time for tobacco 12 in the re-humidifier is only about 15 seconds. The moisture content of the tobacco evenly moistened in the second humidifier 34 is 15%.

Вся выполненная в соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения установка 10, включая сушилку, охладитель и повторный увлажнитель, имеет суммарную длину около 120 футов (36,6 м) и ширину 7 футов (2,13 м). Производительность такой установки, реализующей предлагаемый в изобретении способ, на выходе из повторного увлажнителя составляет приблизительно 14000 фунтов (6350,4 кг) в час. Суммарное время нахождения табака в сушилке, охладителе и повторном увлажнителе составляет около 90 с. Этим предлагаемые в изобретении способ и установка значительно отличаются от существующих способов и состоящих из сушилок и повторных увлажнителей установок, в которых длительность обработки табака составляет около 20 мин и которые при производительности на выходе из повторного увлажнителя около 10000 фунтов (4356 кг) в час имеют длину более 200 футов (60,96 м). The entire installation 10, in accordance with a preferred embodiment of the present invention, including a dryer, cooler and re-humidifier, has a total length of about 120 feet (36.6 m) and a width of 7 feet (2.13 m). The productivity of such an installation that implements the inventive method at the outlet of the re-humidifier is approximately 14,000 pounds (6350.4 kg) per hour. The total residence time of the tobacco in the dryer, cooler and re-humidifier is about 90 s. This method and installation proposed in the invention are significantly different from existing methods and installations consisting of dryers and rehumidifiers in which the processing time of tobacco is about 20 minutes and which, when the output from the rehumidifier is about 10,000 pounds (4356 kg) per hour, is more than 200 feet (60.96 m).

Claims

1. A method of accelerated drying, cooling and re-moistening of tobacco, in which the tobacco is loaded onto an endless conveyor belt to form a layer of tobacco having a predetermined thickness on it, the tobacco lying on the conveyor belt is moved through the dryer and on the belt using hot air directed from top to bottom on the tobacco lying on the tape, a fluidized bed is formed, the tobacco lying on the conveyor belt is moved through the cooler and on the tape using ambient air directed from top to bottom on the tape lying on the tape abacus, form a fluidized bed, tobacco is transferred to a steam tunnel in which there is a vibratory conveyor, tobacco is re-moistened in a steam tunnel, while in the process of moving tobacco through the dryer, the tobacco is dried in the first drying zone with hot air directed to it, heated to the first predetermined temperature, air circulation is created in the first drying zone, the tobacco is dried in several of the following drying zones located after the first drying zone, heated to the second predetermined temperature, in several drying zones located behind the first and create air circulation, the moisture content of the tobacco was reduced to about 5% and the tobacco temperature was increased to about 240 ^{^o} F (115,56 ^o C).

2. The method of claim 1, wherein the predetermined thickness of the tobacco layer on the conveyor belt is about three inches.

3. The method according to claim 1, in which the tobacco is moved through the dryer and through the cooler at a speed of about 1.3 feet (39.6 cm) per second.

4. The method according to claim 1, in which the first predetermined temperature is about 220 ^o F (104.4 ^o C).

5. The method of claim 1, wherein the second predetermined temperature is about 240 ^° F. (115.56 ^° C.).

6. The method according to claim 1, in which the circulation of air used for drying tobacco in the first and other drying zones located behind it, is carried out in a closed system.

7. The method according to claim 1, in which when the tobacco is cooled, the tobacco is exposed to the ambient air directed to it, the ambient air is circulated through the cooler, and the temperature of the tobacco is reduced to about 80 ^° F. (26.6 ^° C.).

8. The method according to claim 1, wherein when re-wetting the tobacco, the tobacco is moved through a steam tunnel using a steam conveyor, steam is injected into the steam tunnel through a large number of sources of water vapor, and the humidity of the tobacco is increased to about 15%.

9. Installation (10) for accelerated drying, cooling and re-moistening of tobacco strips, containing a dryer (38) for drying tobacco with several independently controlled heating zones, containing the first heating zone (22), in which the tobacco is exposed to the downward directed on it air heated to a temperature of about 220 ^° F. (104.4 ^° C.), a second heating zone (24), in which the tobacco is exposed to downwardly directed air heated to a temperature of about 240 ^° F. (115.56 ^° C.) , the third heating zone (26), in which tobacco p Effects dvergaetsya directed from above downwards the air heated to a temperature of about 240 ^{^o} F (115,56 ^o C), fourth zone (28) of heating, wherein the tobacco is subjected to guided air from above downwards, heated to a temperature of about 240 ^o F (115.56 ^° C.), a fifth heating zone (30), in which the tobacco is exposed to top-down air heated to a temperature of about 240 ^° F. (115.56 ^° C.), a cooler (32) for cooling the tobacco, in which there is a cooling zone, an endless conveyor belt (14), which passes through a dryer and cooler, a steam cushion (36) for moving tobacco, which is located at the end of the endless conveyor belt, a re-humidifier (34) with a steam tunnel passing through it and a vibratory conveyor (60) adjacent to the tobacco-moving steam cushion and passing through a second humidifier.

10. Installation according to claim 9, in which the vibratory conveyor has a surface inclined upward at an angle of 2.5 ^o .

11. Installation according to claim 9, in which a fluidized bed of tobacco material is created in the dryer (38).

12. Installation according to claim 9, in which, in each heating zone of the dryer 38, a device (58, 59) is provided for circulating hot air.

13. Installation according to claim 9, in which the cooler (32) has a cooling zone in which there is a device for influencing tobacco (12) with high-pressure ambient air directed from above.

14. Installation according to claim 9, in which the speed of the endless conveyor belt (14) is about 1.3 feet (39.6 cm) per second.

15. Installation according to claim 9, in which the re-humidifier (34) contains the lower tobacco-moving surface (60), the first and second side walls (64, 66) and several nozzles (62) that communicate with the source of water vapor and are located on the lower tobacco-transporting surface and on the first and second side walls.

16. The apparatus of claim 9, wherein the vibratory conveyor moves the tobacco at a speed of about 1.3 feet (39.6 cm) per second.