香料廚房設(shè)備中采用壓差傳感器和電磁流量計(jì)(質(zhì)量流量計(jì))進(jìn)行計(jì)量時(shí),存在著系統(tǒng)綜合精度較低的問(wèn)題,為此,在香 料廚房設(shè)備中應(yīng)用了靜態(tài)電子秤。在香料廚房料液配制過(guò)程中,采用稱入法和稱出法相結(jié)合的計(jì)量方法,以滿足料液配制品種 多、用量差別大的要求。配料工藝流程經(jīng)過(guò)優(yōu)化后,集中配料的罐體數(shù)量減少20%30%,提高了料液配制的靈活性,系統(tǒng)綜合 配制精度達(dá)到0.5%。
1.前言
香料廚房是卷煙廠卷煙生產(chǎn)過(guò)程中配制香精香料和糖 料的重要工序,對(duì)于卷煙產(chǎn)品的吸味、風(fēng)格等內(nèi)在質(zhì)量具 有關(guān)鍵作用。香料廚房的工作是將各種原料按配方要求配 制成需要的香精香料和糖料,其配制過(guò)程所采用的計(jì)量器 具的精度和計(jì)量方法,直接影響著系統(tǒng)配制精度及所配料 液的質(zhì)量。其主要工藝流程見(jiàn)圖1。
香料廚房設(shè)備中通常采用壓差傳感器或電磁流量計(jì) (質(zhì)量流量計(jì))進(jìn)行料液計(jì)量,壓差傳感器和電磁流量計(jì) 的精度為0.5% ,質(zhì)量流量計(jì)的精度為0.2% 。在實(shí)際 應(yīng)用中,壓差傳感器通常與固定截面積的罐體一起使用, 由于罐體一般為焊接成型,其截面積有所差異,特別是罐 底為錐形時(shí)(方便清出料液),截面積變化較大,而且罐 內(nèi)料液的溫度容易使壓差傳感器產(chǎn)生溫度漂移,從而對(duì)系 統(tǒng)精度產(chǎn)生影響,因此采用壓差傳感器計(jì)量的系統(tǒng)綜合精 度只有1.5%左右;質(zhì)量流量計(jì)精度較高,但當(dāng)流體中出現(xiàn) 兩相流(即液體中有氣泡)時(shí),其計(jì)量精度就大大降低, 而兩相流在料頭料尾過(guò)程較容易出現(xiàn),因此采用質(zhì)量流量 計(jì)計(jì)量的系統(tǒng)綜合精度只有1%左右;采用電磁流量計(jì)計(jì) 量的系統(tǒng)綜合精度在1.5%左右。
為了提高香料廚房設(shè)備系統(tǒng)的配制精度,近年來(lái)在香 料廚房設(shè)備中應(yīng)用了三級(jí)精度靜態(tài)電子秤,其計(jì)量精度 達(dá)到萬(wàn)分之三,系統(tǒng)綜合精度可達(dá)0.5%,且性價(jià)比高,價(jià) 格與壓差傳感器相差不多。
2.靜態(tài)電子秤在香料廚房的應(yīng)用
(1)工作原理
靜態(tài)電子秤由高精度重量傳感器和配套的稱重儀表組 成(圖2),其計(jì)量原理是在每個(gè)罐底支承位安裝高精度重 量傳感器,傳感器信號(hào)通過(guò)專用電纜傳送到稱重儀表中進(jìn) 行處理形成重量數(shù)值(其數(shù)值既可現(xiàn)場(chǎng)顯示,亦可傳送到 中央控制系統(tǒng)進(jìn)行處理),對(duì)罐體總重量進(jìn)行計(jì)量,除去 罐體毛重后就得到物料重量。靜態(tài)電子秤的特點(diǎn)是計(jì)量精 度高,穩(wěn)定性好,且不受計(jì)量介質(zhì)的影響。
(2)電子秤計(jì)量方法的選擇
目前,國(guó)內(nèi)卷煙廠香料廚房設(shè)備使用靜態(tài)電子秤對(duì)貯 罐內(nèi)液體計(jì)量的方法有兩種:稱入法”和‘稱出法' 稱入法”是原料從原料貯罐采用泵或自流方式輸送至調(diào) 制罐,原料的計(jì)量通過(guò)調(diào)制罐的電子秤進(jìn)行計(jì)量(即通常 所說(shuō)的加法”); 稱出法”是原料從原料貯罐采用泵 或自流方式輸送至調(diào)制罐,原料的計(jì)量通過(guò)原料貯罐自身 的電子秤進(jìn)行計(jì)量(即通常所說(shuō)的減法” )。
每種規(guī)格的電子秤都有 其量程,不同 量程的電子秤 分度值不同,量程越小分度 值越小,而分 度值越小其稱 重結(jié)果的精度 越高。電子秤 的量程一般與貯存罐相配,罐體越大,所配的電子秤的量程越大。
計(jì)量方法的選擇主要根據(jù)電子秤量程的最小分度值與 每次原料用量比較(相除),如該比較值小于系統(tǒng)設(shè)定的精 度(如0.5%),則宜用稱出法,既保證了配料精度,又縮短 了配料時(shí)間;反之,若該比較值大于系統(tǒng)設(shè)定的精度(如 0.5%),則宜用稱入法。由于調(diào)制罐容積較大,采用稱入法 時(shí),一般要在調(diào)制罐前設(shè)一個(gè)容積較小的計(jì)量罐,通過(guò)減 少其最小分度值提高計(jì)量精度。因此,該計(jì)量方式可根據(jù) 配料精度要求,采用比大用量原料罐量程小得多的計(jì)量罐 提高精度,缺點(diǎn)是原料只能依次輸出,延長(zhǎng)了配料時(shí)間。 原料罐的貯量應(yīng)選擇能夠滿足生產(chǎn)天的用量,計(jì)量罐 的量程應(yīng)滿足原料經(jīng)過(guò)14次稱量即達(dá)到配制用量的要求。
(3)工藝流程的優(yōu)化
隨著卷煙廠生產(chǎn)卷煙牌號(hào)的相對(duì)集中,為控制產(chǎn)品質(zhì) 量,集中配香配料是一種趨勢(shì)。如果只是把企業(yè)(集團(tuán)) 原有各生產(chǎn)點(diǎn)的香料廚房簡(jiǎn)單合并在一起,則配香配料系 統(tǒng)就很龐大,而且靈活性較差,因此必須對(duì)配香配料的工 藝流程進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化,才能滿足集中生產(chǎn)的需要。
在香料廚房料液配制過(guò)程中,如果只采用稱入法或稱 出法則較難滿足要求,必須兩種方法結(jié)合起來(lái)靈活采用,才能滿足香料廚房料液配制品種多、用量差別大的要求。 通常做法是根據(jù)配方要求,設(shè)置很多規(guī)格的原料罐,某些 原料罐出口還要配置計(jì)量罐,每個(gè)配方設(shè)一個(gè)調(diào)制罐,這 樣料液調(diào)制系統(tǒng)就很龐大,控制系統(tǒng)也較復(fù)雜。
為了簡(jiǎn)化料液調(diào)制系統(tǒng),可以把風(fēng)格相近的配方歸為一 組,即調(diào)制罐共用,所使用的原料罐集中在一起,在調(diào)制罐 前加一個(gè)計(jì)量罐,該組配方所對(duì)應(yīng)的原料罐出料都送到計(jì)量 罐, 當(dāng)某一配方所用某種原料量較多時(shí), 可采用稱出法, 該 原料通過(guò)原料罐上的電子秤計(jì)量后經(jīng)計(jì)量罐送到調(diào)制罐,這 時(shí)計(jì)量罐就相當(dāng)一條通道;當(dāng)某種原料用量較少時(shí),可采用 稱入法,料液經(jīng)計(jì)量罐計(jì)量后送到調(diào)制罐。這樣,在管路不 變的情況下,通過(guò)在控制程序上增加適當(dāng)?shù)呐袛鄺l件,就可 實(shí)現(xiàn)稱出法和稱入法的靈活使用,滿足了計(jì)量精度要求,提 高了生產(chǎn)效率,也簡(jiǎn)化了管路和設(shè)備配置,提高了控制系統(tǒng) 的可靠性,優(yōu)化了配料工藝流程(圖3)。
為了減少在不同配方間轉(zhuǎn)換時(shí)可能產(chǎn)生的串味現(xiàn)象, 在每次配制完成后,都要用熱水對(duì)計(jì)量罐、調(diào)制罐及共用 管道等進(jìn)行清洗。另外,如果有些原料用量確實(shí)很少,可通過(guò)人工稱量后加入。
配料工藝流程經(jīng)過(guò)優(yōu)化后,可把集中配香配料中心的 罐體數(shù)量減少20%40%,所實(shí)現(xiàn)功能不變,而且提高了 料液配制的靈活性,系統(tǒng)綜合配制精度控制在0.5%內(nèi)。
3.結(jié)語(yǔ)
采用靜態(tài)電子秤進(jìn)行稱重時(shí),為了保證計(jì)量精度,以 下事項(xiàng)必須注意:
(1)與罐體相連的進(jìn)出料管道必須用軟連接,使罐體 處于懸浮狀態(tài),這樣顯示的重量才是真實(shí)值;
(2)原料罐的所有出料管路,在進(jìn)入調(diào)制罐或計(jì)量罐 前,均應(yīng)設(shè)置大、小通徑出料閥門,通過(guò)大通徑出料閥使 原料快速輸送,當(dāng)接近設(shè)定量時(shí),關(guān)閉大出料閥同時(shí)打開(kāi) 裝有針型調(diào)節(jié)閥的小出料閥,使原料緩慢輸送,直至達(dá)到 設(shè)定值, 既保證了系統(tǒng)配制速度, 又提高了系統(tǒng)配制精度;
(3)安裝罐體時(shí)要調(diào)整水平,尤其是罐體支承腳較多 時(shí),罐體水平才能使各個(gè)支承腳的重量傳感器檢測(cè)值保持 均衡;
(4)當(dāng)罐體加熱時(shí),要把罐體夾層的冷凝水及時(shí)排泄 干凈,以免影響罐體總重量。