一种间断式沟槽滤棒的压降设计方法技术

一种间断式沟槽滤棒的压降设计方法，包括；S1)设计烟气在沟槽段沟槽部分的气体分配比例、沟槽数目、沟槽深度、沟槽面积比，及间断式沟槽滤棒的圆周；S2)对连续沟槽滤棒压降计算公式进行修正；S3)根据修正后获得的连续沟槽压降计算公式，计算沟槽段压降；S4)计算沟槽段丝束部分的压降阻力系数；S5)将丝束部分的不规则形状通过等面积圆的方法转化为规则的圆形，并得到对应的圆周；S6)计算无沟槽段的压降阻力系数、无沟槽段压降和整支无沟槽滤棒的压降；S7)将S3计算得出的沟槽段压降和S6计算出的无沟槽段压降进行组合，得到整支间断式沟槽滤棒的压降；S8)根据S6计算所得的整支无沟槽滤棒的压降，对丝束进行选型。本发明专利技术提高了设计开发的时效性。设计开发的时效性。设计开发的时效性。

【技术实现步骤摘要】
一种间断式沟槽滤棒的压降设计方法

：
[0001]本专利技术涉及间断式沟槽滤棒的设计开发领域，具体涉及沟槽滤棒各结构段压降的设计方法，实现不同规格的间断式沟槽滤棒的设计开发。

技术介绍
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[0002]滤棒是卷烟烟支材料的重要组成部分之一，其不仅能过滤卷烟中的焦油达30％以上，并能缓和卷烟的口味，还能消除或减少纤毛阻碍物质、致癌物质等对人体健康有害的烟气成分，提高卷烟吸食的安全性。因此，滤棒是卷烟产品控和稳焦的重要手段之一。沟槽滤棒是现有异型滤棒中生产工艺相对较成熟，应用较广泛、抽吸品质较稳定的降焦材料之一，沟槽滤棒设计参数众多，主要包括纤维素纸厚度、定量、抗张强度、沟槽数目、沟槽深度、沟槽面积、丝束规格、成型纸等，并且上述因素相互影响、互相制约，虽然国内外对此有一定的研究，但其相对较少，并且大部分厂家还缺少对沟槽面积的测试，稀缺对上述特征参数对滤棒吸阻等物理参数的定量影响研究。
[0003]目前所见关于间断式沟槽滤棒设计选型的文献资料主要是类似于普通滤棒的方法，需要提供多种丝束规格进行上机试验，根据实验结果对丝束进行选型。该方法较为粗放，没有相对清晰的目标丝束范围，需要提供的丝束品种较多，操作不便，工作量大。应用本专利技术方法后，可缩小目标丝束范围，减少试验次数，方便快速准确的做好沟槽滤棒的设计和丝束选型。具体涉及沟槽滤棒各结构段压降的设计，实现不同规格的间断式沟槽滤棒的设计开发。其特征在于通过计算滤棒沟槽段的压降和沟槽滤棒各结构段之间的压降关系，得出无压槽滤棒压降，通过丝束特性曲线选择合适成型点位，完成新产品的设计开发。
[0004]间断式沟槽滤棒作为近几年减害降焦的主要手段，在卷烟产品中的使用越来越广，尤其是高档卷烟。间断式沟槽滤棒主要由沟槽段和无沟槽段组成，沟槽段的特殊结构改变了气体在滤棒中的行进路线，使得沟槽段压降与无沟槽段压降有明显差异。
[0005]目前国际国内对间断式沟槽滤棒的压降设计未见相关报道，国际上对连续沟槽滤棒的压降计算有具体公式，该公式在实际应用时，要求同一连续沟槽滤棒中的各个沟槽的深度必须一致，如果在同一沟槽滤棒中，沟槽深度不同，公式会变的很复杂，公式中的常数a和b也会很难估算。
[0006]在实际中，同一沟槽滤棒中各个沟槽的深度不可能完全一致，且沟槽的实际形状并不为圆形，因此需要重新估算常数a和b。间断式沟槽滤棒的结构更复杂，沟槽段内的丝束部分为齿轮状，无沟槽段的吸阻无法据此直接得到，因此无法进行丝束选型。

技术实现思路

[0007]本专利技术要克服现有技术的上述缺点，提供一种间断式沟槽滤棒的压降设计方法。
[0008]本专利技术专利通过估算间断式沟槽滤棒中沟槽段压降的关键常数A和B，得到适用的沟槽段压降的计算公式。再根据沟槽段沟槽部分压降和丝束部分吸阻的关系，得出无沟槽段压降阻力系数，根据该压降阻力系数确认无沟槽滤棒的压降，再结合成型纸和纤维素纸
的厚度，进行丝束选型，完成间断式沟槽滤棒的设计。
[0009]本专利技术的一种间断式沟槽滤棒的压降设计方法，其特征在于，包括以下步骤；
[0010]S1)根据产品降焦需要，设计烟气在沟槽段沟槽部分的气体分配比例、沟槽数目、沟槽深度、沟槽面积比，及间断式沟槽滤棒的圆周。
[0011]S2)根据产品设计要求，对连续沟槽滤棒压降计算公式进行修正。
[0012]S3)根据修正后获得的连续沟槽压降计算公式，按照设计要求，计算沟槽段压降。
[0013]S4)根据电路原理，计算沟槽段丝束部分的压降阻力系数。
[0014]S5)将丝束部分的不规则形状通过等面积圆的方法转化为规则的圆形，并得到对应的圆周。
[0015]S6)根据醋酸纤维滤棒吸阻和圆周的关系，计算无沟槽段的压降阻力系数、无沟槽段压降和整支无沟槽滤棒的压降。
[0016]S7)将S3计算得出的沟槽段压降和S6计算出的无沟槽段压降进行组合，得到整支间断式沟槽滤棒的压降。
[0017]S8)根据S6计算所得的整支无沟槽滤棒的压降，对丝束进行选型。
[0018]优选地，步骤S1中，气体分配比例是指在进行压降测量时，通过沟槽内部的气体流量占气体总流量的百分比。沟槽数目是指沟槽截面上所包含的沟槽的个数，沟槽深度是指沟槽截面上所有沟槽深度的平均值，沟槽面积比指的是同一沟槽滤棒中沟槽截面上沟槽的面积占沟槽段截面面积的百分比。沟槽部分气体流量计算公式如下：
[0019]F1＝gF
ꢀꢀꢀ
(1)
[0020]式中：F1为沟槽内的气体流量，g为气体分配比例，F为气体总流量。
[0021]优选地，步骤S2中，对连续性沟槽滤棒压降计算公式进行修正。修正前连续性沟槽滤棒压降计算公式如下：
[0022][0023]式中：P1为连续沟槽的压降，L1为连续沟槽的长度。F1为连续沟槽沟槽部分的气体流量，N为沟槽数目，D为沟槽深度，A和B为常数。
[0024]制作与设计沟槽数目、沟槽深度和沟槽段圆周相似的连续沟槽滤棒，对整支滤棒、定长裁切滤棒压降进行检测，通过下述计算方式得到修正后的常数a和b。
[0025]令则
[0026]常数a和b的具体计算公式如下：
[0027][0028][0029]A＝aND4[0030]B＝bN2D4[0031]式中：P'1和P'2为裁切后各段连续沟槽滤棒的压降，P'为整支连续沟槽滤棒的压降，L1为P'1对应连续沟槽滤棒的长度；F1为沟槽内的气体流量。
[0032]得到修正后的连续沟槽压降计算公式：
[0033][0034]式中：P1为连续沟槽的压降，L1为连续沟槽的长度。F1为连续沟槽沟槽部分的气体流量，N为沟槽数目，D为沟槽深度。
[0035]根据间断式沟槽滤棒设计要求，用修正后的连续沟槽压降计算公式计算间断式沟槽滤棒中沟槽段的压降。
[0036]优选地，步骤S4中，沟槽段丝束部分的压降阻力系数计算公式如下：
[0037][0038]式中：R2为丝束部分的压降阻力系数，P1为连续性沟槽的压降，L1为沟槽段的长度，F2为丝束部分的气体流量。
[0039]优选地，步骤S5中，丝束部分对应的标准圆周的计算公式如下：
[0040][0041]式中：C2为丝束部分对应的标准圆的圆周，C为沟槽段滤棒的圆周，e％为沟槽占滤棒截面的百分比。
[0042]优选地，步骤S5中，无沟槽滤棒指的是包含纤维素纸和成型纸、不圧槽的滤棒，圆周和压降阻力系数与对应沟槽滤棒中无沟槽段相等。
[0043]优选地，步骤S6中，无沟槽段的压降阻力系数计算公式如下：
[0044][0045]式中：R为无沟槽段的压降阻力系数，R2为丝束部分压降阻力系数，C2为丝束部分对应的标准圆周，C
W
为无沟槽段的圆周。
[0046]其中无沟槽段的圆周计算公式如下：
[0047]C
W
＝C
‑
3.1415926*D
ꢀꢀꢀ
(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间断式沟槽滤棒的压降设计方法，其特征在于，包括以下步骤；S1)根据产品降焦需要，设计烟气在沟槽段沟槽部分的气体分配比例、沟槽数目、沟槽深度、沟槽面积比，及间断式沟槽滤棒的圆周；S2)根据产品设计要求，对连续沟槽滤棒压降计算公式进行修正；S3)根据修正后获得的连续沟槽压降计算公式，按照设计要求，计算沟槽段压降；S4)根据电路原理，计算沟槽段丝束部分的压降阻力系数；S5)将丝束部分的不规则形状通过等面积圆的方法转化为规则的圆形，并得到对应的圆周；S6)根据醋酸纤维滤棒吸阻和圆周的关系，计算无沟槽段的压降阻力系数、无沟槽段压降和整支无沟槽滤棒的压降；S7)将S3计算得出的沟槽段压降和S6计算出的无沟槽段压降进行组合，得到整支间断式沟槽滤棒的压降；S8)根据S6计算所得的整支无沟槽滤棒的压降，对丝束进行选型。2.根据权利要求1所述的间断式沟槽滤棒的压降设计方法，其特征在于，步骤S1中，气体分配比例是指在进行压降测量时，通过沟槽内部的气体流量占气体总流量的百分比。沟槽数目是指沟槽截面上所包含的沟槽的个数，沟槽深度是指沟槽截面上所有沟槽深度的平均值，沟槽面积比指的是同一沟槽滤棒中沟槽截面上沟槽的面积占沟槽段截面面积的百分比。沟槽部分气体流量计算公式如下：F1＝gF
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中：F1为沟槽内的气体流量，g为气体分配比例，F为气体总流量。3.根据权利要求1所述的间断式沟槽滤棒的压降设计方法，其特征在于，步骤S2中，对连续性沟槽滤棒压降计算公式进行修正。修正前连续性沟槽滤棒压降计算公式如下：式中：P1为连续沟槽的压降，L1为连续沟槽的长度。F1为连续沟槽沟槽部分的气体流量，N为沟槽数目，D为沟槽深度，A和B为常数；制作与设计沟槽数目、沟槽深度和沟槽段圆周相似的连续沟槽滤棒，对整支滤棒、定长裁切滤棒压降进行检测，通过下述计算方式得到修正后的常数a和b；令则常数a和b的具体计算公式如下：常数a和b的具体计算公式如下：A＝aND4B＝bN2D4式中：P'1和P'2为裁切后各段连续沟槽滤棒的压降，P'为整支连续沟槽滤棒的压降，F1为沟槽内的气体流量；
得到修正后的连续沟槽压降计算公式：式中：P1为连续沟槽的压降，L1为连续沟槽的长度。F1为连续沟槽沟槽部分的气体流量，N为沟槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：席攀攀，张博，杨帅，朱强，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：