CN101862019B

CN101862019B - 密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房

Info

Publication number: CN101862019B
Application number: CN 201010133776
Authority: CN
Inventors: 飞鸿; 普怀玉; 李颖; 杜绍民
Original assignee: YUNAN HONGJINYE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd; Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences
Current assignee: YUNAN HONGJINYE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd; Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2030-03-29
Also published as: CN101862019A

Abstract

本发明涉及一种密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房，包括有发热供热室、风机和热风通道构成，其特征在于紧凑优化型节能烤房由4～8个并排/横排放置的各自独立的单个密集烤室构成，第一个密集烤室的热风通道进口端与发热供热室高温热风通道连通，第一个密集烤室的热风通道出口端与第二个密集烤室的热风通道进口端连通，如此循环，最后一个密集烤室(19)的热风通道出口端与外界相通，或者再与发热供热室相通，或者与停火需要回潮的其它烤房相接。本发明优化型密集烤房诸多优势，该研究符合我国国情，顺呼现代烟草农业发展的需要，可以很好的解决当前密集烤房推广中亟待解决的许多问题。

Description

密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房

技术领域

本发明涉及一种密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房，属烟叶烘烤技术领域。

背景技术

密集烤房是烤烟生产中烘烤加工烟叶的专用设备，它分为加热室和装烟室两部分，由隔墙隔开，密集烤房的装烟密度是普通烤房的2～4倍，它使用风机进行强制热风循环，有温度和湿度的自控系统。烤烟时，风机把热风强制均匀地压入装烟室内，通过烟叶层而加热烟叶，热风带走烟叶的水分而向下流动，向下流动的湿热气流一部分从排气口排出，大部分与进气口的新鲜空气混合，再被加热室加热而送入装烟室。如此循环，带走烟叶排出的水分，直到烟叶被烤干为止。

但随着密集烤房的推广，密集烤房也存在集约利用率低、烤房建造成本高、热量损耗大、干烟回潮难度大等问题，导致使用成本高、能耗高、排放余热方面的一些问题。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术不足，发明一种将集中供热蓄热提取技术、叠层紧凑装烟加密、热风传递循环技术(余热利用技术)的密集烤烟叠层优化型节能烤房。本发明优化型节能烤房用最简单的办法解决现有密集烤房供热控制，将数个密集烤房紧凑并排放置，按集中供热、梯度传热、余热利用的方式，优化型密集烤房，提高每个密集烤房设备集约利用率，充分利用余热加热，保证干烟回潮度，减少热损失，降低每个烤房建造成本。同时，还可以用最低的投入达到连续化烘烤(日产500kg干烟)的技术效果。，

本发明优化型密集烤房的主要技术措施：密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房，包括有发热供热室(1)、风机和热风通道构成，其特征在于紧凑优化型节能烤房由4～8个并排/横排放置的各自独立的单个密集烤室构成，第一个密集烤室(14)的热风通道进口端与发热供热室(1)高温热风通道连通，第一个密集烤室(14)的热风通道出口端与第二个密集烤室(15)的热风通道进口端连通，如此循环，最后一个密集烤室(19)的热风通道出口端与外界相通，或者再与发热供热室(1)相通，或者与停火需要回潮的其它烤房相接。

每个密集烤室(14)由密集烤室，风道检修门(14-1)，热风循环室(14-2)，回风室调节门(14-3)；内部检修门/回风室检修门(14-4)；烤房回风口(14-5)；烤房回风室(14-6)，第一密集烤房循环风机(14-7)和热风循环室调节门(14-8)组成，密集烤室中的回风通道和进风通道为独立，通过各个风门/调节门与其它任意将相邻或不相邻的两个密集烤室进行串联，每个密集烤室都与热风通道相接。

每个密集烤室内共设有4层烤烟放置台，底台距地面高度为1100～1200mm，其它各层之间的距离为400mm，顶台上空距离烤房斜顶最高端的距离为400～700mm。

密集烤室的装出烟门要设两道，对应每一仓烟要有一道，且高度要高出顶台100mm，宽度达到1200mm，每道门的大小为：高1900mm，宽1200mm。

紧凑优化型节能烤房中的密集烤室最好是5～6个并排放置；

发热供热室(1)通过高温热风通道同时向并排放置的各自独立的单个密集烤室供热，各密集烤室内中各装有烤房循环风机(14-7、15-7、16-7、17-7、18-7、19-7)。

工作原理：本发明根据烟叶烘烤工艺对热量需要的特点，按现行密集烤房的规格和叠层紧凑装烟加密，将密集烤房以5～6个为一组横排建盖。然后再将所有供热室进行整体设计建盖，将主供热器提供的热风和各烤房排出的湿热风，通过多层风通道的交换和分配，使所有烤房相连形成一个整体的系统，该系统可以将各个烤房不同阶段的热风(余热)进行传递循环再利用，从而产生多级余热利用效果(参见图1)。

其传递循环工作原理是：主供热器(1)始终优先提供温度最高的热风给需要高温的第一个单个密集烤室，第一个单个密集烤室排出的热风(一次余热)又供给下一个烤室(并排的第二个单个密集烤室)，而下一个烤室(第二个单个密集烤室)排出的热风(二次余热)再传给再下一个烤室使用………，如此循环传递热能，最后一个单个密集烤室排出的低温潮湿风(利用了五次或六次余热)可再送给停火需要回潮的烤房回潮干烟，如此循环利用热能，让整个优化型节能烤房在启动烘烤5至6天后，便形成一个闭合或半闭合的循环圈，而循环圈内的各个烤房，则依据温度递减的顺序，形成单个密集烤房独立的温湿度场的梯度传热，让单个密集烤房温湿度场刚好与该烤房内的烟叶形成一个吻合的工艺对应关系。这种对应关系在大的趋势上随上一个烤房温湿度场的变化而变化，同时还可以通过高温热风通道及其他通道的调整进行单个烤房温湿度场的微调。

整个循环系统的关键技术在于热风室循环风分配系统，该系统是建盖在原密集烤房供热室位置上的一个即相互独立又相互联系的循环风交换系统，系统由高温热风通道、回风通道、余热风分配通道、进风通道，以及分风门等组成。其中回风通道和进风通道对应每个烤房是独立的，而余热风分配通道则可以通过分风门任意将相邻或不相邻的两个烤房进行串联，使不同烤房之间轻松进行余热交换。

本发明模拟堆积烘烤箱式叠层装烟的方法，是在装烟时用降低棚距(棚距可从常规的750mm～800mm降至400mm～500mm)的办法产生叠层挂竿的效应，该效应可以产生在相等的空间里增加装烟密度的效果，装烟密度高于烟夹式装烟，仅次于箱式装烟。另外，叠层紧凑装烟加密后的密集烤房，在装入烟叶以后，烤房空间及烟层紧凑，烟层相互达接形成的链接作用，使运行的气流无短路产生，通过烟层的气流更顺畅，无效耗能得到有效控制，可节能5～10％，所以在试验中便反应出叠层紧凑装烟加密的烤房烘烤时间有缩短的趋势。

本发明优化型密集烤房的集中供热设备可根据当地的能源情况选择，电力富足的地方，首选电力供热，还可视烟区气候特点，考虑太阳能辅助供热。

试验表明，本发明优化型密集烤房具有如下突破性优势：

1、可达到连续化烘烤的功效；

2、多装烟叶25％以上，可使密集烤房的总体投资降低25％以上；

3、满足单个密集烤房的单季烘烤能力能达到70担以上的要求；

4、可比原来的密集烤房降低能耗40％以上；

5、单个密集烤房的造价比原来的要低10％以上；

6、可比原来的密集烤房减少装出烟用工；

7、可比原来的密集烤房减少烘烤烧火用工80％以上。

本发明优化型密集烤房诸多优势，该研究符合我国国情，顺呼现代烟草农业发展的需要，可以很好的解决当前密集烤房推广中亟待解决的许多问题。

附图说明

图1为本发明密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房整体烘烤工作时的热风传递循环路线示意图。

图2为本发明密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房烘烤工艺温湿度曲线图。

图3为本发明密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房中第一密集烤室(14)的各室/门位置状态示意图。

图4为本发明密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房纵向剖视的结构图。

图5为本发明密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房中第一密集烤室(14)的纵向剖视的结构图。

图6为图1所示密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房的结构示意图。

其中图2中：阴影部分为常规烘烤工艺温湿度正常区域，黑色折线为云密-09密集烤房烘烤工艺温湿度曲线(6个炉次烘烤结果合并)。

图中标号代表：1—发热供热室，2—总进风门，3—总循环风机，4—总排湿回风道，5—热风道入口，6—第一层主风道，7—第二层主风道，8—第三层主风道，9—第四层主风道，10—第五层主风道，11—第六层主风道，12—排湿风道，13— 排湿门，14——第一密集烤室，14-1——风道检修门；14-2——热风循环室；14-3——回风室调节门；14-4——内部检修门/回风室检修门；14-5——烤房回风口；14-6——烤房回风室，14-7——第一密集烤房循环风机，14-8——热风循环室调节门，15——第二密集烤室，15-7——第二密集烤房循环风机，16——第三密集烤室，16-7——第三密集烤房循环风机，17——第四密集烤室，17-7——第四密集烤房循环风机，18——第五密集烤室，18-7——第五密集烤房循环风机，19——第六密集烤室，19-1——风道检修门；19-2——热风循环室；19-3——回风室调节门；19-4——内部检修门/回风室检修门；19-5——烤房回风口；19-6——烤房回风室，19-7——第六密集烤房循环风机，19-8——热风循环室调节门。

具体实施方式：

下面结合附图所示实施例，对结构作进一步说明，但本发明保护范围不限于此。

以第一密集烤室14的热风循环流动为例。第一密集烤室(14)由密集烤室，风道检修门(14-1)，热风循环室(14-2)，回风室调节门(14-3)；内部检修门/回风室检修门(14-4)；烤房回风口(14-5)；烤房回风室(14-6)，第一密集烤房循环风机(14-7)和热风循环室调节门(14-8)组成，热风从发热供热室1经过总进风门2，送入到热风循环室4-2，在第一密集烤房循环风机14-7作用下，从热风循环室调节门14-8进入第一密集烤室14，热风流过/穿过预装在第一密集烤室14内叠层紧凑旋转的各层烟叶后，从烤房回风口14-5进入到1烤房回风室4-6内，随后再进入第二密集烤室15中，其它各个密集烤室重复循环传递热风，优化型节能烤房整体构成梯度传热，密集烤室中的回风通道和进风通道相互独立，第一密集烤室14通过各个风门/调节门与其它任意将相邻或不相邻的两个密集烤室进行串联，第一密集烤室都与热风通道相接。其它各个密集烤室(15、16、17、18和19)中的结构与第一密集烤室(14)相同，要此不再重述。本发明传密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房中整体热递循环工作原理前面已有描述，也不再重述。

集中供热蓄热提取技术

本集中供热蓄热提取技术发明优化型密集烤房的基本技术，其核心技术体现的是以六座烤房连为一体共用一台供热设备的系统供热技术，该供热设备的最大供热能力只需要比现行单台供热设备大50％即可，供出的热量以热风的形式通过一个既是通道又可储热的空间与各烤房相连，然后根据各烤房的需要，按需提取热风，以满足各烤房对热量的需要。供热设备的热源形式可根据当地的能源情况进行选择，燃煤、电力(纯电热或热泵)等方式均可以。从而产生多级余热利用效果(参见图1)。

我们在同一组优化型密集烤房上分别采用燃煤和电热管进行烘烤试验，均获得成功，该烤房卓越的节能和烘烤效果在试验中得到充分的体现，较目前推广的密集烤房而言，投资成本和运转成本均较低(参见表1、2)。

表1 本发明“云密-09”优化型密集烤房集中供热设备造价比较表

从成本合理、减排减工的角度出发，在电力富足的地方，可以首选电力供热。还可视烟区气候特点，考虑太阳能辅助供热。

叠层紧凑装烟加密技术

叠层紧凑装烟加密技术是本发明优化型密集烤房用于提高烤房装烟容量，降低烤房建盖成本的主要技术。

本发明叠层紧凑装烟密集烤房技术措施与新建当前推广的密集烤房基本一样，唯一不同的有两个地方，一个地方是将现在推广的密集烤房各台的台距进行缩小，台距具体为：底台距地高度不变，仍为1100～1200mm，其它层的台距全部调整为400mm，共设4台，顶台上空达到400～600mm(指斜顶的最高端)即可，最好不要超过700mm(指斜顶的最高端)以上，这样整个密集烤房的内部高度最多不会超过3米；另一个不同于当前推广型密集烤房的地方是装出烟门，叠层紧凑装烟密集烤房的装出烟门要设两道，对应每一仓烟要有一道，并且高度要高出顶台100mm，宽度达到1200mm，这样才方便装出烟，每道门的大小为：高1900mm，宽1200mm。

本发明按叠层紧凑装烟加密办法建设或改造的密集烤房，可在现在推广的密集烤房基础上将装烟台数从三台增加至四台，若对四台烤房进行改造，会因烤房太高，而加大装出烟难度。改造主要从两方面进行，一是保持底台不变，将其它台的台距缩小到500～530mm，增加一台，将原来的三台变为四台即可；二是要对装出烟门进行扩大，并且要设两道，对应每一仓烟有一道，高度要高出顶台100mm，宽度达到1200mm，这样才方便装出烟，每道门的大小为：高1900mm，宽1200mm，若不方便对门进行改造，就在装烟装到门口尾墙时，留20～30cm的距离不装烟，并设法用海绵、席卷等物将此通道堵严。这样也就意味着可以将密集烤房的装烟密度从60kg/m³左右提高到90kg/m³以上(改造的密集烤房可以提高到80kg/m³)，装烟密度整整提高了1.5倍，装烟数量可提高30％左右。从密集烤房建设的角度看，至少可节约密集烤房建设投资20％以上。

本发明叠层紧凑装烟密集烤房所用的供热及控制设备与现在推广的密集烤房一样，采用的的设备均是当前生产上推广使用的设备，其中，风机最大只用到1.1kw的7#轴流风机。

该技术的使用，使本发明优化型密集烤房比当前推广的密集烤房，在单个烤房烘烤能力增加35％(参见表3)的同时，建造成本还降低近13％(参见表4)。

表2 本发明“云密-09”优化型密集烤房能耗及烧火用工(运转)成本比较表

表3 本发明“云密-09”优化型密集烤房与常规密集烤房装烟烘烤能力比较表

表4 本发明“云密-09”优化型密集烤房与常规密集烤房造价(土建)分析比较表

注：表中所列造价仅为建造成本，不含税费、利润，也不含施工难度、场地平整等费用。根据地区差异、年份差异和建设内容等因素的不同，造价有所不同。

表5 两种烤房烘烤容量耗能比较表一

(煤质为沧源柴煤，燃烧值约3500大卡左右)。

热风传递循环技术(余热利用技术)

热风传递循环技术(则余热利用技术)是本发明“云密-09”优化型密集烤房用于提高热能利用、节能减排的核心技术。该技术的使用，使本发明“云密-09”优化型密集烤房比当前推广的密集烤房的能耗降低了40％以上(参见图1及表2)。

热风循环系统配置

本发明“云密-09”优化型密集烤房热风循环的风动力由8个风机提供，其中循环风机6个(每个750w)、主排湿风机1个(750w)和进风风机1个(1500w)。维持各个烤房的循环风处理则由循环风分配系统完成，该系统是建盖在原密集烤房供热室位置上的一个即相互独立又相互联系的循环风交换系统，系统由高温热风通道、回风通道、余热风分配通道、进风通道，以及分风门等组成。

本发明“云密-09”优化型密集烤房装烟烤效果试验

本发明“云密-09”优化型密集烤房共进行18炉次实际烘烤试验，其中燃煤供热烘烤进行了7炉次，纯电供热烘烤进行了11炉次。通过实际烘烤试验，验证了本发明“云密-09”优化型密集烤房的鲜烟竿重、竿距、炉装烟量、耗能、烘烤时间等烘烤参数(见表4、5、6)，从试验结果看，“云密-09”优化型密集烤房比常规密集烤房：①、单炉多烤烟叶30％；②、公斤干烟能耗下降50％；③、总烘烤时间差异虽然不大，但加上烟叶回潮的时间，本发明“云密-09”优化型密集烤房可以让烟叶占用烤房的时间缩短30％。

本发明“云密-09”优化型密集烤房温度场传递情况

从温度传递结果看(见表9)，本发明“云密-09”优化型密集烤房：①、烤房之间温度传递无异常，可以满足烘烤需要；②、除开炉烤房外，其余烤房的变黄、凋萎、干叶、干筋等阶段均有提前的趋势；③、干筋温度较低；④、烘烤工艺总体偏低，属低温、低湿烘烤(参见图2)。

优化型密集烤房风场测试情况

表5 两种烤房烘烤容量耗能比较表二(2009、临沧沧源)

(煤质为沧源柴煤，燃烧值约3500大卡左右)。

表6 两种烤房烘烤容量耗能比较表三(2009、临沧沧源-纯电热烘烤)

表7 本发明“云密-09”密集烤房内风速分布统计表一(2009、临沧沧源6号烤房)

表8 本发明“云密-09”密集烤房内风速分布统计表二(2009、临沧沧源1号烤房)

优化型密集烤房风场测试情况

从风速测试结果看(见表7、表8)，“云密-09”优化型密集烤房：①、风道内的风速总体高于烟层内的风速；②、前仓风速比后仓高；③、烟层内的风速居于标准范围(0.1～0.3m/s)中间。

从烘烤效果看，叠层紧凑装烟加密烤出的烟叶质量、耗煤量、烘烤工艺及总烘烤时间均能达到超过现行推广密集烤房应有的效果。

本发明优化型密集烤房中共有7道进风室调节门(如图4所示)，安装在热风循环室一侧由上到下分别为A、B、C、D，E、F和G，它们的作用是：

A门(控制第一密集烤室14)：把热风道入口5的热风放入第一密集烤室14的热风循环室14-2内，打开热风循环室调节门14-8，热风由第一密集烤房循环风机14-7把热风压入该烤房。在烘烤期间，同一时间内只允许有一个烤房可以打开第一通道(5)上的A门。

B门(控制第二密集烤室15)：把第一层主风道6的热风放入第二密集烤室15的热风循环室，在那个烤房热风室打开则热风由该烤房的内循环风机把热风压入该烤房，在烘烤期间，同一时间内只允许有一个烤房可以打开第二通道6上的B。

C门、D门，E门和F门操作同A门，B门是一样的操作，不再重述。

本发明优化型密集烤房每层主风道上在同一时间，只能有一个进风门调节门和一个回风室调节门处于打开状态。

热风道入口5的热风为密集烤房之间的最高温度风道.其余5个风道的温度为相邻的前一个烤房经过热风循环以后排出的热风，又称之为递速传热方式。

本发明各个密集烤室之间直接任意进行余热尾气交换的操作方法：

以密集烤房14与密集烤房16之间进行余热交换为例，其中第一密集烤室14的温度最高，准备将第一密集烤室14的余热温度直接传递给第三密集烤房16。

在第一密集烤房14的热风循环室14-2内，打开的进风调节门A门，由加热室1送来热风经热风道入口5进入第一密集烤房14的热风循环室14-2，在第一密集烤房循环风机14-7的风压下进入第一密集烤房14中，热风在第一密集烤房14中内循环一圈后，从第一密集烤房14的烤房回风口14-5进入的烤房回风室14-6，此时用户选择打开第三密集烤室16的回风室调节门上的C门、第一层主风道6内的热风进入第三密集烤室16热风室进行循环。实现两个间隔密集烤室之间直接余热交换过程。

用同样的方法，本发明可分别选择打开A、B、C、D、E和F中的任意一个，实现任意两个烤房之间任意一个风道循坏传热过程。

如果用户所使用烤房中烤室数量不到6个，建议把最后装烟的烤房的回风调节门的G门打开.再打开回风门4的前提下，让多余热量的热风通过第六层主风道11，让热风尾气再次进入加热室1进行二次循环。实现余热利用。

如果本发明优化型密集烤房整个需要排湿，则用户需打开排温门13的前提下，打开该烤房回风室调节门的G门实现排湿，此时最后一个装烟的烤室请把回风室调节门调整为F门打开，G门关闭。

G门永远都跟本发明优化型密集烤房中温度最低的那个烤室连接或是需要排湿的烤室连接。一般情况下，G门不使用。

本发明各个烤室内的各个控制门、调节门、回风门和风机转速都可以通过人工或者自动控制方式进行，实现自动化生产，需要烘烤的烟叶先从第六密集烤室19进行烘烤，然后再到温度稍高的第六密集烤室18进行烘烤，最后从第一密集烤室14完成整个烘烤，在这种温度递度下烘烤，烘烤后的烟叶质量稳定，热利用率高，节能。

从试验结果看，本发明“云密-09”优化型密集烤房具有如下突破性优势：1、可达到连续化烘烤的功效，能顺利完成烟叶烘烤；

2、烘烤潜力发挥大，折合单个密集烤房可完成80担烟叶的烘烤，可使密集烤房的总体投资成本得到大幅度降低；

3、可比原来的密集烤房降低40％以上的能耗，节能减排成效显著；

4、可比原来的密集烤房减少装出烟用工及劳动强度；

5、可比原来的密集烤房减少烧火用工达80％以上。

Claims

1.一种密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房，包括有发热供热室(1)、风机和热风通道构成，其特征在于紧凑优化型节能烤房由4～8个并排/横排放置的各自独立的单个密集烤室构成，第一个密集烤室(14)的热风通道进口端与发热供热室(1)高温热风通道连通，第一个密集烤室(14)的热风通道出口端与第二个密集烤室(15)的热风通道进口端连通，如此循环，最后一个密集烤室(19)的热风通道出口端与外界相通，或者再与发热供热室(1)相通，或者与停火需要回潮的其它烤房相接；

所述的单个密集烤室由密集烤室、风道检修门、热风循环室、回风室调节门、内部检修门/回风室检修门、烤房回风口、烤房回风室、循环风机和热风循环室调节门组成，密集烤室中的回风通道和进风通道相互独立，密集烤室通过各个风门/调节门与其它任意相邻或不相邻的两个密集烤室进行串联，单个密集烤室都与热风通道相接。

2.根据权利要求1所述的密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房，其特征在于单个密集烤室内共设有4层烤烟放置台，底台距地面高度为1100～1200mm，其它各层之间的距离为400mm，顶台上空距离烤房斜顶最高端的距离为400～700mm。

3.根据权利要求2所述的密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房，其特征在于单个密集烤室的装出烟门要设两道，装出烟门对应每一仓烟要有一道，每一仓烟的高度要高出顶台100mm，宽度达到1200mm，每道门的大小为：高1900mm，宽1200mm。

4.根据权利要求1或2所述的密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房，其特征在于紧凑优化型节能烤房中的密集烤室最好是5～6个并排放置。

5.根据权利要求1或2所述的密集烤烟叠层紧凑优化型节能烤房，其特征在于发热供热室(1)通过高温热风通道同时向并排放置的各自独立的单个密集烤室供热，各密集烤室内中各装有烤房循环风机(14-7、15-7、16-7、17-7、18-7、19-7)。