CN102342579A - 一种混合能源烤房 - Google Patents

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罗定棋
李清沛
管安伟
张永辉
谢强
雷晓
潘旦利
王毅
何余勇
谢云波
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四川省烟草公司泸州市公司
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Abstract

本发明公开了一种混合能源烤房,属于烘烤设备领域,包括加热室、烤室、制热设备,其中制热设备位于加热室内,还安装有循环风机,所述制热设备为独立的两套,分别为位于循环风机安装平台下部的燃煤锅炉和位于循环风机安装平台上部空气源热泵机组,还包括设置于烤房外部的空气源机组控制设备以及烤房温湿度控制仪,采用本设备,通过将空气中的能量转移到烤房的方式进行供热,而不通过燃煤或者供电的方式加热,不会造成环境污染,同时能耗少,经济效益明显提高;同时烤室与加热室的热空气交换量大大增加,交换更加均匀充分,烤室内的上下层烘烤温度差别很小,有利于提高烘烤产品质量水平,提高了能源的利用率,节约能源消耗。

Description

一种混合能源烤房
技术领域
[0001] 本发明涉及一种烤烟设备,特别是一种烤房。 背景技术
[0002] 在烤烟技术领域,传统烤房多数是应用锅炉烧煤(或者柴禾)供热,少数是应用电源设备供热烘烤。当前应用的传统烤房,在实际应用中暴露出许多问题。首先,煤炭作为不可再生能源,无休止的开采和消耗将造成其快速的枯竭,且煤炭能源的使用是CO2等温室气体增加的主要来源,煤炭燃烧所产生的Sh等有害物质,也同时严重侵蚀了燃煤锅炉及其烘烤设备自身,使设备的使用寿命大大缩短和维修费用逐年增加;更是严重污染了大气环境和影响着当地人们的身体健康。其次,应用普通电源加热设备的电烤房,能源消耗水平高,影响了烘烤产品的经济效益和商品价格竞争能力,同时又受到农村电网供电能力、供电质量的制约发展。随着现代农业的发展,烤房的煤炭与电的替代能源的开发必然成为农业生产中受到全社会必须重视的问题。
[0003] 另外,现有烤房一般结构为:包括加热室2、加热室2内的制热设备(一般为燃煤锅炉3)、烤室1,烤室1与加热室2通过间隔墙4隔开,还包括加热室2内的循环风机安装平台5和安装于循环风机安装平台5上的循环风机7,循环风机安装平台5从加热室2内延伸到加热室2外并在加热室2外通过平台支撑柱15支撑固定,通过循环风机7将加热室2的热量送到烤室,实现烤室1与加热室2的热空气交换,加热室2的顶端设置有锅炉烟囱8,烤室1 一侧设置有装料门14 ;目前,常见的烤房的循环风机为一个,安装循环风机的孔洞6 — 般为一个直径为700mm的圆形孔洞,如图1所示,这种结构常常存在以下缺点:由于循环风机的大小和功率的限制,使得循环风量较小,烤室内的上下层的烘烤温度差别较大,往往上层温度较高而下层温度较低,影响了烘烤产品的质量水平,也造成了对能源消耗的浪费。
[0004] 其次,由于采用单一的供热方式,一旦暂时缺乏燃煤供应,就会影响生产。
发明内容
[0005] 本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种新型的采用混合能源供热的烤房。
[0006] 本发明采用的技术方案是这样的:一种混合能源烤房,包括加热室、烤室、制热设备,其中,加热室与烤室通过间隔墙隔开,制热设备位于加热室内,在加热室内水平设置有一循环风机安装平台,循环风机安装平台上通过孔洞安装有循环风机,所述制热设备为独立的两套,分别为位于循环风机安装平台下部的燃煤锅炉和位于循环风机安装平台上部空气源热泵机组,循环风机安装平台的上部空间组成循环风室。
[0007] 作为优选:所述空气源热泵机组包括热泵主机和冷凝器,其中,所述冷凝器与循环风机一体成型,所述热泵主机包括压缩机、蒸发器和膨胀阀,热泵主机位于循环风机安装平台上、循环风室的外部平台。
[0008] 进一步的:所述循环风机为两个。[0009] 进一步的:所述孔洞为正方形,且边长为0. 9-1. lm。
[0010] 更进一步的:还包括设置于烤房外部的空气源机组控制设备,所述空气热源机组控制设备与热泵主机相连,空气源机组控制设备的温度湿度感应器位于烤室内的二棚中部。
[0011] 更进一步的:还包括设置于烤房外部的烤房温湿度控制仪,所述烤房温湿度控制仪与燃煤锅炉加热系统相连,烤房温湿度控制仪的烤房温湿度控制仪的温度湿度感应器位于烤房中下部,所述燃煤锅炉加热系统包括燃煤锅炉、燃煤烟囱等部件。
[0012] 更进一步的:在烤房底部还设置有一排湿沟,在排湿沟与循环风机安装平台之间、 加热室外部还设置有一热回收管道。
[0013] 更进一步的:所述加热室一侧还设置有新风门,空气热源机组控制设备与温湿度感应器、新风门相连。
[0014] 间隔墙上部预留有循环热风从加热室进入烤室的入口,间隔墙下部正中间预留有循环热风从烤室进入加热室的出口 ;间隔墙下部左右两端各预留有一个下降式排湿气体出口孔,该孔口连接加热室左右两端的排湿沟,封闭的排湿沟将超过烘烤产品的湿度控制目标的水分排出烤房。
[0015] 对于空气源热泵机组,要采用空气源热泵机组对加热室进行加热时,接通电源后, 室外环境空气通过蒸发器进行热交换,温度降低后的空气被排气装置排出系统;同时,蒸发器内部的制冷剂吸热汽化被吸入压缩机,压缩机将这种低压制冷剂压缩成高温、高压气体送入冷凝器放热,制冷剂在其中被冷却成液体,该液体经膨胀阀、节流器降温后再次流入蒸发器,制冷剂的如此气相变化、反复循环做功,以达到利用空气对烤房进行供热的目的;
另外,增加了循环风机的数量,同时相应增大了循环风机安装孔洞的大小和并改变了孔洞形状,这是由源热泵机组的冷凝器和循环风机设计计算的结果决定的:一方面是为了安装空气的形状与规格尺寸的需要;另一方面,空气源热泵机组的冷凝器的热交换面积、循环风机的排风量必须匹配蒸发器的迎风面积(¾平方米)与排风量,同时也是为了方便冷凝器和循环风机的安装。当改进后的孔洞边长为0. 9-1. Im时,冷热风交换面积为0. 9-1. lm% 比传统的密集式燃煤锅炉供热烤房的循环风机安装孔洞(直径0.7m圆形孔)的冷热风交换面积0. 38 IIf大2. 4-2. 8倍;同时,当循环风机由一个改变为二个后,循环风机的输入功率 1500w,仍然相同于传统烤烤房,然而循环风量却增加了 2000立方米/h,烤室与加热室的热空气交换量大大增加,交换更加均勻充分,烤室内的上下层烘烤温度差别很小,有利于提高烘烤产品质量水平,提高了能源的利用率,节约能源消耗。
[0016] 新风门等结构的设置,使得本设备能够根据不同产品的烘烤工艺技术规定,既能够封闭式稳温稳湿烘烤、又能够开放式边排湿边升温烘烤,以确保烘烤质量。
[0017] 综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果:
一是整套设备的热效比(COP )根据农村差异化的电源质量及空气环境温度都能够大于 1 :3-5 ;S卩,使用1 kW电能可产生的热量大于常规条件下3KW-5 Kff的电能产生的热量;采用本设备,通过将空气中的能量转移到烤房的方式进行供热,而不通过燃煤或者供电的方式加热,不会造成环境污染,同时能耗少,经济效益明显提高;
二是烤室与加热室的热空气交换量大大增加,交换更加均勻充分,烤室内的上下层烘烤温度差别很小,有利于提高烘烤产品质量水平,提高了能源的利用率,节约能源消耗;三是本设备能够依据国家烟草专卖局《烟叶烘烤技术规程》三段式烘烤工艺,保证第一阶段烟叶变黄期即干球控制温度36-42°C阶段,独立利用空气源热泵机组供热烘烤;第二阶段前期即烟叶变黄后期及定色的前期即干球控制温度42°C -50°C时,仍然利用空气源热泵机组供热;空气源热泵独立供热烘烤时间大于70-100小时。在第二阶段后期及第三阶段,即烤房装烟室温度需要升至50°C以上并且需要加大力度排湿时,单独使用燃煤锅炉供热,直至装烟室的烟叶全部干燥为止。锅炉独立供热时间小于50-60小时,它在多次试验实践中都实现了节约烘烤费用20%-30%,减少排放60%-70% ;
四是由于采用燃煤锅炉与空气源热泵机组分别独立供热,在烘烤尤其是烟叶烘烤的全部过程中,有电用电、无电烧煤;供电电源质量好就多用电少烧煤、电源质量差就会多烧煤, 它能够保证烟叶烘烤不受单一热源的影响,方便农村与农民应用;
五是由于空气源热泵机组提供的空气热源的温度受到空气源机组控制设备的智能控制,烤室内温度一旦达到烘烤控制目标温度就会自动停机,节约能源;温度自然下降0.5度又会自动开机升温,保证烤室内烘烤温度稳定可靠,能保证烟叶变黄均勻、定色稳定,油分和烟叶香气量大幅度提高,能够明显提高上等烟叶的比例,减少青烟率及低等级烟,使干烟的质量及售价提高15%-20% ;
六是智能控制空气源热泵机组烘烤达到三分之二以上的时间,空气源热泵机组智能操作,十分省工和方便,对比单一的锅炉烧煤方式,节约人工劳动力60%以上。
附图说明
[0018] 图1是本发明现有技术的结构示意图; 图2是本发明实施例的结构示意图。
[0019] 图中标记:1为烤室、2为加热室、3为燃煤锅炉、4为间隔墙、5为循环风机安装平台、6为孔洞、7为循环风机、8为锅炉烟囱、9为热泵主机,10为冷凝器,11为新风门,12为热回收管道,13为排湿沟,14为装料门,15为平台支撑柱,16为循环风室。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图,对本发明作详细的说明。
[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0022] 如图2所示,一种混合能源烤房,包括加热室2,加热设备,烤室1(即装烟室),其土建结构是一间烤房以间隔墙4分为加热室2与烤室1两个部分,还包括加热室2内的循环风机安装平台5,循环风机安装平台5从加热室2内延伸到加热室2外并在加热室2外通过平台支撑柱15支撑固定,循环风机安装平台5将加热室2分为上下两部分,在加热室2内的循环风机安装平台5的下部位置安装燃煤锅炉3、并设有配套的锅炉加煤口、煤渣清除口等,在循环风机安装平台5上设有一个循环风机安置孔洞6,孔洞6是直径为Im的正方形, 孔洞上安置有两个循环风机7,该孔洞6既是循环风机7安装位置又是烤房内循环空气的通道,在加热室2的上部形成循环风室16,烤室1 一侧设置有装料门14 ;
同时,还设有空气源热泵机组,该空气源热泵机组包括热泵主机9和冷凝器10,其中,所述冷凝器10与循环风机7 —体成型,所述热泵主机9包括压缩机、蒸发器和膨胀阀,热泵主机9位于循环风机安装平台5上、循环风室的外部平台;
另外,在烤房底部还设置有一排湿沟,在下排湿沟与循环风机安装平台之间、加热室2 外部还设置有一热回收管道,加热室2—侧还设置有新风门11 ;在烤房底部还设置有一排湿沟13,在排湿沟13与循环风机安装平台5之间、加热室2外部还设置有一热回收管道13, 加热室2的顶端设置有锅炉烟囱8 ;还包括设置于烤房外部的空气源机组控制设备,所述空气源机组控制设备与热泵主机9、温湿度感应器、新风门11相连,空气源机组控制设备的温度湿度感应器位于烤室1内的二棚中部,还包括设置于烤房外部的烤房温湿度控制仪,所述烤房温湿度控制仪与燃煤锅炉系统相连,烤房温湿度控制仪的烤房温湿度控制仪的温度湿度感应器位于烤房中下部;
间隔墙4的上部预留有循环热风从加热室2进入烤室1的入口,间隔墙4下部正中间预留有循环热风从烤室1进入加热室2的出口,即间隔墙4上部入口和下部出口使加热室 2与烤室1内的空气构成内循环通道;间隔墙4下部左右两端各预留有一个下降式排湿汽体出口孔,该孔口连接加热室2下面排湿沟13,封闭的排湿沟13将超过烘烤产品的湿度控制目标的水分排出烤房。
[0023] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种混合能源烤房,包括加热室、烤室、制热设备,其中,所述加热室与烤室通过间隔墙隔开,制热设备位于加热室内,在加热室内水平设置有一循环风机安装平台,循环风机安装平台上通过孔洞安装有循环风机,其特征在于:所述制热设备为独立的两套,分别为位于循环风机安装平台下部的燃煤锅炉和位于循环风机安装平台上部空气源热泵机组,循环风机安装平台的上部空间组成循环风室。
2.根据权利要求1所述的一种混合能源烤房,其特征在于:所述空气源热泵机组包括热泵主机和冷凝器,其中,所述冷凝器与循环风机一体成型,所述热泵主机包括压缩机、蒸发器和膨胀阀,热泵主机位于循环风机安装平台上、循环风室的外部平台。
3.根据权利要求2所述的一种混合能源烤房,其特征在于:所述循环风机为两个。
4.根据权利要求3所述的一种混合能源烤房,其特征在于:所述孔洞为正方形,且边长为 0. 9-1. Im0
5.根据权利要求4所述的一种混合能源烤房,其特征在于:还包括设置于烤房外部的空气源机组控制设备,所述空气热源机组控制设备与热泵主机相连,空气源机组控制设备的温度湿度感应器位于烤室内的二棚中部。
6.根据权利要求5所述的一种混合能源烤房,其特征在于:还包括设置于烤房外部的烤房温湿度控制仪,所述烤房温湿度控制仪与燃煤锅炉加热系统相连,烤房温湿度控制仪的烤房温湿度控制仪的温度湿度感应器位于烤房中下部。
7.根据权利要求6所述的一种混合能源烤房,其特征在于:在烤房底部还设置有一排湿沟,在排湿沟与循环风机安装平台之间、加热室外部还设置有一热回收管道。
8.根据权利要求7所述的一种混合能源烤房,其特征在于:所述加热室一侧还设置有新风门。
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