电热式加湿器 中国工业加湿器网 加湿技术问与答

膨化烟丝回潮筒的加水量设计计算

烟丝经膨胀工序的冷端浸渍和热端膨化以后，其烟丝的平均水分是 4 ％。 4 ％水分的膨化烟丝需经回潮筒的加湿软化后使其达到 12 ％水分时，我们才能称其为合格的膨胀烟丝。
　　 烟丝从 4 ％水分加湿到 12 ％水分，不是一个简单的加湿加水过程，尤其是经膨化后的烟丝。直接加湿加水的方法会使已膨化的烟丝表面由于迅速吸收大量的自由水而导致原来已经膨化的烟丝细胞萎瘪直接影响膨胀烟丝的膨胀率和填充值。因此膨化烟丝的加湿加水软化需在一种比较温和的潮湿环境中让其膨化的烟丝细胞逐渐吸收水分而不使细胞萎瘪来达到我们所要求的 12 ％水分的膨胀烟丝。从理论上来说此时膨化烟丝所吸收的是结合水而非自由水，达到的水分也是平衡水分。其表面上的水蒸气压力与环境中的水蒸气压力相等。
那么膨化烟丝的潮湿环境是如何确定呢？
　　 最简单的方法就是试验。用各种比容的潮湿环境去平衡膨化后 4 ％水分的烟丝，看其结果就知道潮湿环境的数据了。我们所得到的数据是这样的：膨化后 4 ％水分的烟丝在一个大气压、 25°C 、水分比容约为 1.47m 3 ／ kg 时达到 12 ％水分约 5.47 分钟。有了水分比容 1.47m 3 ／ kg 时 4 ％水分 的烟丝达到 12 ％水分约 5.47 分钟数据后，我们就可设计膨化后烟丝的回潮筒的参数。其为回潮筒直径 φ1.22m 、长度 4.27m 、斜度 13° 、转速 5.5r ／ min 。
　　 回潮筒内形成水分比容 1.47m 3 ／ kg 潮湿环境，在实际工作中就要计算回潮筒对 4 ％水分膨化烟丝的加湿回潮至 12 ％水分的膨胀烟丝的加水量。
加水量的计算数值，不论是人工控制还是自动控制，都是至关重要的，尤其是自动控制。我们在工作中经常发现搞自动控制的技术人员将回潮筒加水量的计算简单地计算为：回潮筒加水量＝ P2-P1 （ P1——4 ％水分的烟丝重量； P2——12 ％水分的烟丝重量。）或回潮筒加水量＝ △PK （ △P ＝ P2-P1 ； K 为常数或系数）而得出与实际不附的数据，从而影响了自动控制的正确性。
　　 回潮筒加水量的计算不能简单地计算为：
　　 回潮筒加水量＝ P2-P1
　　 回潮筒加水量＝ P2-P1 ，其实只是回潮筒加水量的一部分，实际上我们还要考虑回潮筒在工作中由于自身的结构和环境的因素而失去的水量。回潮筒的结构（不能全封闭）由于进料和出料的缘故，进出口不得不敞开于大气环境相通，所以回潮筒在工作过程中一方面每时每刻制造潮湿环境（水分比容 1.47m 3 ／ kg ），另一方面在筒内被膨化烟丝吸收水分的同时也在向外界环境不断散发所制造的水分（水分比容 1.47m 3 ／ kg ），只有在制造、散发、吸收趋于平衡的状态时才能保证回潮筒内的水分比容 1.47m 3 ／ kg 潮湿环境，才能保证膨化后 4 ％水分回潮达到 12 ％水分的烟丝。
　　 在计算回潮筒的加水量时，我们既要计算膨化烟丝在平衡状态中所吸收的水分，又要计算回潮筒向外界环境所散发的水分，只有这样，才能正确计算回潮筒的总加水量。
　　 值得说明是，回潮筒向外界环境散发的水量实际上是筒体在运行过程中被膨化烟丝所吸收的那部分体积中的水量后多余的那部分体积中的水量。多余的那部分体积中的水量如何计算呢？
　　 我们设想一下：
　　 如果筒体是静止状态的话，其潮湿空气向外界环境扩散由于是等温等压条件，从能量守衡原理最普遍的陈述，此时筒体内潮湿空气于外界环境空气的内能保持不变，扩散运动纯属分子运动，也就是 “ 布朗运动 ” ，从宏观上来看，此时潮湿空气向外界环境扩散的速度很小而可以忽略不计。
　　 如果筒体是运动状态的话，由于筒体的旋转作用相当于涡轮或轴流风扇的作用，因此我们可以把简体旋转时所排出的潮湿空气看作是筒体内 潮湿空气向外界环境的扩散，其潮湿空气向外界环境扩散的体积近似等于简体旋转位移的体积。
　　 膨化烟丝回潮筒的加水量计算：

表 1　回潮筒的基本参数

表 2　彭胀烟丝基本参数