CN102283433B - 一种回收利用烤房排湿余热的节能型烤烟方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回收利用烤房排湿余热的节能型烤烟方法及其装置。方法是由烤房温度控制系统控制常温空气导入换热装置中，与烤房外排的湿热气体进行热量交换后形成干热气，然后导入烤房加热室进气口或直接进入烤烟室内气体循环系统。装置包括湿气换热装置、干热气收集管、干热气导流管和烤房温度调控系统，所述的烤房温度调控系统电性连接湿气换热装置；所述的湿气换热装置的湿气通道与烤房之加热室的排湿口连接，湿气换热装置的干热气收集管通过干热气导流管连通加热室进气口或/和烤烟室内气体循环系统。本发明能够充分回收烤房外排湿气热量，可降低加热室能耗20%左右，使一氧化碳排放量降低70~80%，降低对环境的污染，节能减排。

Description

一种回收利用烤房排湿余热的节能型烤烟方法及其装置
技术领域
本发明属于烟叶烘烤技术领域，进一步属于烟叶烘烤节能技术领域，具体涉及一种能够有效回收利用烤房排湿余热的节能型烤烟方法其装置。
背景技术
烟草行业是国民经济的重要行业，随着能源供需矛盾，环境问题的日趋严重，烟草加工过程中的节能减排问题受到人们的关注。在烟叶烘烤领域中，现有技术的单元烤房存在热能利用不补充，燃料燃烧不完全造成能量无谓损耗的弊端。烟叶烘烤主要分为两个阶段，一是烟叶变黄的小火阶段，这个阶段加热炉内燃煤处于无明火的闷燃阶段，燃烧不完全，会产生大量的CO，不仅污染环境，而且浪费能源；二是定色和干筋阶段，此时加热炉燃煤燃烧比较充分，能够为烤烟室提供更充足的热能，但此时烤烟室对外排放大量湿热气体，这部分湿热空气温度多在40℃以上，甚至高达70℃，直接排入大气既污染了环境，更造成了能源的浪费。因此，迫切需要开发一种可回收利用烤房排湿热能的节能型烤烟方法及其装置，综合降低烤烟装置能耗，达到节能减排的目的。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种工艺简便，排湿热能回收充分，有效降低能耗的回收利用烤房排湿余热的节能型烤烟方法；本发明另一目的在于提供一种实现上述方法的装置。
本发明的第一目的是这样实现的，包括热量交换、余热回收利用、烤房温度调控，其特征在于具体包括：
A、热量交换：将常温空气导入湿气换热装置中与湿热气体实现热量交换，利用湿热气体的余热将空气加热形成干热气体；
B、余热回收利用：所述的余热回收利用是将干热气体作为辅助热源被控制导入烤烟室内气体循环系统，或导入烤房加热式室的进气口，提高进气口新鲜空气温度，替代并减少加热室的热能输出；
C、烤房温度调控：当烤烟室的温度超过工艺设定工作温度时，通过调整干热气体进风量，使温度恢复至预设温度；当导入的干热气体不足以加热至预设温度时，启动供热系统进行补热，提高烤烟室的温度至设定工作温度。
本发明的另一目的是这样实现的，包括湿气换热装置、干热气收集管、干热气导流管和烤房温度调控系统，所述的烤房温度调控系统电性连接湿气换热装置；所述的湿气换热装置的湿气通道与烤房之加热室的排湿口连接，湿气换热装置的干热气收集管通过干热气导流管连通加热室进气口或/和烤烟室内气体循环系统。
本发明通过湿气换热装置将烤烟室外排的高温湿气与常温新鲜空气进行热量交换，回收湿气中热量将空气加热形成干热气，干热气作为烤烟室辅助热源，用于提高烤烟室的工作温度，替代并减少加热室的热量输出，从而降低燃煤消耗，使能耗下降20%左右。在合理调控、利用干热气的情况下，可以替代烤烟室小火期所需的全部热量，从而使一氧化碳的排放量减少70~80%。并显著降低外排湿热气体的温度，减少环境污染，从而达到节能减排的目的，取得生态效益和经济效益的双赢效果。
附图说明
图1为现有技术烤房结构立体示意图；
图2为本发明在气流上升式烤房的实施例加热室主视示意图；
图3为图2之右视图；
图中：1-加热室；2-灰坑口；3-炉门口；4-观察窗；5-循环风机台板；6-排湿口；7-进气口；8-控制装置；9-鼓风口；10-湿气换热装置；11-干热气导流管；12-冷凝水收集槽；13-进风口罩；14-冷凝水管；15-烟囱；16-鼓风机；17-烤烟室；18-挂烟杆；19-换热组件；20-干热气收集管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
本发明的方法包括热量交换、余热回收利用、烤房温度调控，其特征在于具体包括：
A、热量交换：将常温空气导入湿气换热装置中与湿热气体实现热量交换，利用湿热气体的余热将空气加热形成干热气体；
B、余热回收利用：所述的余热回收利用是将干热气体作为辅助热源被控制导入烤烟室内气体循环系统，或导入烤房加热式室的进气口，提高进气口新鲜空气温度，替代并减少加热室的热能输出；
C、烤房温度调控：当烤烟室的温度超过工艺设定工作温度时，通过调整干热气体进风量，使温度恢复至预设温度；当导入的干热气体不足以加热至预设温度时，启动供热系统进行补热，提高烤烟室的温度至设定工作温度。
所述的湿气换热装置之湿气出口的冷凝水被收集利用，并将排湿尾气通过收集管引出再利用。
所述的干热气体通过加热室进气口被控制导入本单元烤房或相邻烤房或相间烤房之烤烟室内气体循环系统。
图1示出了现有技术烤房的结构，其排湿口直通大气，高温湿气的热量没有回收利用，造成了很大的浪费。同时由于新入烤烟室的新鲜烟叶第一阶段处于变黄阶段，烘烤温度低，煤燃处于稳烧小火，实际上燃煤无法不完全燃烧状态，不仅浪费燃煤，而且大量排放CO，造成了环境污染。
图2、图3示出了本发明方法涉及装置的结构。
本发明所述的装置，包括湿气换热装置10、干热气收集管20、干热气导流管11和烤房温度调控系统，所述的烤房温度调控系统电性连接湿气换热装置10；所述的湿气换热装置10的湿气通道与烤房之加热室1的排湿口6连接，湿气换热装置10的干热气收集管20通过干热气导流管11连通加热室1进气口7或/和烤烟室内气体循环系统。
所述的湿气换热装置10中垂直于湿气通道设置换热组件19，换热组件19内通道为干气通道，外通道为湿气通道，干气通道一端连接干热气收集管20；干热气收集管20通过干热气导流管11、加热室1进气口7连通烤烟室内气体循环系统。
所述的干热气收集管20为矩形，一端封闭，另一端连通干热气导流管11。
所述的湿气换热装置10湿气出口端下方设置冷凝水收集槽12，所述的冷凝水收集槽12的底部设置冷凝水管14。
所述的湿气换热装置10的换热组件19为平行且交错排列的薄壁铜管构成的换热组件或翅片式换热组件。薄壁铜管组成的换热组件19管内为干气通道，管间形成迂回曲折的湿气通道，以延长湿气的热交换时间，提高热交换效率；翅片式换热组件19内管通干气，翅片接触湿气，增大换热面积，提高换热效率。
所述的湿气换热装置10的干热气收集管20通过干热气导流管11、加热室1进气口7连通烤烟室内气体循环系统。
所述的湿气换热装置10的干气进口端设置调节栅，由控制装置8根据烤烟室的温度情况，调节调节栅的开合程度，调节干热气进风量，实现对烤烟室内温度、湿度的调控。 
所述的湿气换热装置10的湿气出口端设置排湿尾气收集管（图中未示出），尾气收集管将依然高于环境温度的排湿尾气作为热源引出再利用，以进一步回收热能。
所述的湿气换热装置10的干气进口端上方设置进风口罩13，防止雨水进入干气管道。
附图示出了本发明在上升气流式烤房实施的结构与配置关系。本发明技术方案在气流下降方烤房上实施同样能够实现本发明的目的。
本发明的工作原理：
通过湿气换热装置回收烤烟室排湿出的高温湿气热量，以空气作为换热介质，形成的干热气输入烤烟室中作为辅助热源。一方面可减少了湿热气体的对外排放，另一方面回收湿气热量的干热气进入烤烟室内气体循环系统，利用回收热能提高烤烟室的温度，从而减少燃煤的消耗，实现了节能减排的双重目标。
本发明的工作过程：
第一种工作方式：烤房加热室1的排湿口6连接湿气换热装置10，干热气收集管20连接干热气导流管11，干热气被控制导入单元烤房之烤烟室内气体循环系统或加热室1的进气口7，提高进气温度，替代并减少加热室1的热量输出，从而减少加热室1的燃煤消耗。 
第二种工作方式：烤房加热室1的排湿口6连接湿气换热装置10，干热气收集管20连接干热气导流管11，干热气被控制导入相邻或相间烤房的烤烟室内气体循环系统，并减少其加热室1的热量输出，从而减少相邻或相间烤房加热室1的燃煤消耗。使本单元烤房加热室1与相邻烤房加热室1工序交替工作，即本单元烤烟室处于预热变黄阶段，稳定干球温度；而相邻烤房烤烟室处于定色或干筋阶段，加速排湿换气过程，达到综合节能、减排的目的。
下表为实施本发明的节能效果对比表：
考核参数 工作方式1 工作方式2
CO减排率 70-80% 70-80%
其他污染物减排 30% 30%
减少燃煤消耗 10-15% 20%
减低排湿温度 10 10
投资回收期 ＜3年 ＜3年

Claims (3)

1.一种回收利用烤房排湿余热的节能型烤烟装置，包括湿气换热装置（10）、干热气收集管（20）、干热气导流管（11）和烤房温度调控系统，所述的烤房温度调控系统电性连接湿气换热装置（10），其特征是：所述的湿气换热装置（10）的湿气通道与烤房之加热室（1）的排湿口（6）连接，湿气换热装置（10）中垂直于湿气通道设置换热组件（19），换热组件（19）内通道为干气通道，外通道为湿气通道，干气通道一端连接湿气换热装置（10）的干热气收集管（20）；干热气收集管（20）通过干热气导流管（11）连通加热室（1）进气口（7）或/和烤烟室内气体循环系统；所述的湿气换热装置（10）湿气出口端下方设置冷凝水收集槽（12），所述的冷凝水收集槽（12）的底部设置冷凝水管（14）；所述的湿气换热装置（10）的换热组件（19）为平行且交错排列的薄壁铜管构成的换热组件。
2.据权利要求1所述的装置，其特征是：所述的湿气换热装置（10）的干气进口端设置调节栅。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是：所述的湿气换热装置（10）的湿气出口端设置排湿尾气收集管。
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