CN102697157A

CN102697157A - 高效节能密集烤烟房

Info

Publication number: CN102697157A
Application number: CN2012102027635A
Authority: CN
Inventors: 何宏舟; 陈志强; 罗明生; 蔡佳莹
Original assignee: Jimei University
Current assignee: Jimei University
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: CN102697157B

Abstract

本发明公开了一种高效节能密集烤烟房，它包括供热室、烘烤室、热风循环系统、吸收式热泵系统。所述的热风循环系统通过管道依次与供热室、烘烤室和吸收式热泵系统相连接，吸收式热泵系统布置在烘烤室顶部。本发明利用回转式空气换热器进行换热、回收烟气余热预热炉膛燃烧所需空气和作为吸收式热泵系统的热源等技术提高了换热效率和能量利用率；利用侧墙布风板两侧送风、中心抽风管中心排风的技术提高了烤烟房的烘烤效果；利用热泵系统进行深度除湿和回收排湿余热的技术提高了排湿效果和节能效果。故本发明具有换热效率高、能量利用率高、烘烤效果佳、排湿效果好的特点，非常适合低成本大规模生产，可被广泛应用于烟叶烘烤技术领域中。

Description

高效节能密集烤烟房

技术领域

本发明属于烘烤设备技术领域，特别是涉及一种高效节能密集烤烟房。

背景技术

烟叶烘烤就是将烟草在全部农艺过程中形成和积累的优良性状充分显露发挥出来，是决定烟叶最终质量、产量、可用性价值和生产效益的一个至关重要的技术环节。随着科技的发展，烟叶烘烤工艺的提高，我国烤烟房也在发生着巨大的变化。根据烤烟房的结构和烘烤工艺不同，将其分为3个发展阶段，包括：传统烤房、标准烤房和密集烤房。自1960 年美国的Johnson 等人报道了“烟叶密集烘烤”工艺后，美国、日本等国都相继进行了研究和应用，现在密集烘烤在国外已普遍使用。我国在20 世纪60～80年代曾进行了一些密集烤房的相关研究，研制出了燃煤或燃油的不同型号的密集烤房。80～90 年代，我国烤烟房的研究和应用主要集中在小型烤房和普通化标准烤房的改造方面。90 年代后，我国从国外引进的“烤霸”等密集型烤房，但没有得到广泛的应用。进入21 世纪后，随着我国烤烟规模化生产的发展，密集烤房的研究又一次形成热潮。现在，密集烤房已成为我国烤烟烘烤设备的发展方向。但是目前密集烤烟房还存在以下不足之处：一、烤房采用机械强制通风换热方式，换热效率仍然不高；二、烤房内不同水平层的温度和湿度相差较大、同一水平层的温度分布和湿度分布也比较不均匀，严重影响了烟叶的最终质量；三、烤房内通风排湿速度相对较慢，排湿较为困难；四、烟囱排出的废烟气和烘烤过程中排出的湿热空气所包含的热量没有得到回收，能量利用率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换热效率高、能量利用率高、烘烤效果佳，排湿效果好的高效节能密集烤烟房，它可适应低成本大规模生产的需求。

为实现上述发明目的，本发明的技术解决方案是：

本发明是一种高效节能密集烤烟房，它包括供热室、烘烤室、热风循环系统、吸收式热泵系统；所述的热风循环系统通过管道依次与供热室、烘烤室和吸收式热泵系统相连接，所述的吸收式热泵系统布置在烘烤室顶部；所述的热风循环系统包括送风管、侧墙风箱、中心抽风管、引风管、引风机、回风管、补风管和阀门；所述的侧墙风箱通过送风管与回转式空气换热器的空气出口连接，所述的中心抽风管通过引风管与吸收式热泵系统的蒸发器连接；所述的吸收式热泵系统的冷凝器通过回风管和回转式空气换热器的空气进口连接，回风管上安装引风机，引风机前的管道连接补风管，补风管上设置阀门。

所述的供热室包括鼓风机、导风管、炉膛、烟气管、回转式空气换热器、烟囱；所述的鼓风机通过导风管和炉膛连接，导风管曲折或盘旋地穿过烟囱；所述的炉膛通过烟气管和回转式空气换热器的烟气进口连接；所述的回转式空气换热器出口的烟气管分成两路支管，一路烟气支管曲折或盘旋穿过吸收式热泵系统的发生器后由引风机排向外界，另一路烟气支管经烟囱排向外界。

所述的烘烤室和供热室之间由一堵隔墙分开，隔墙上布置相同尺寸的通风孔。

所述的热风循环系统中的送风管由保温材料制成，与回转式空气换热器的空气出口T型连接并分成两路支管，分别布置在两面侧墙的外壁。

所述的热风循环系统的侧墙风箱是由侧墙进风口横截面为上表面、布风板为下表面和四块导流板为侧面组成的梯形体空箱；侧墙进风口布置在侧墙的中心位置，布风板除对应侧墙进风口的迎风区域外都布满了通风孔，且离布风板中心越远的通风孔直径越大。

所述的热风循环系统中的中心抽风管是一根底部封闭并在壁面上布满通风孔的竖管，中心抽风管与布置在烤房顶部中心位置的引风管进口用可拆卸式螺纹连接。

所述的吸收式热泵系统包括蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器、泵、节流阀以及贮水筒；所述的引风管与蒸发器的空气进口连接，蒸发器的空气出口与冷凝器的空气进口连接，冷凝器的空气出口与回风管连接，蒸发器底部布置贮水筒，供热室的烟气支管曲折或盘旋通过发生器后由引风机排向外界；所述的吸收器与发生器通过两条管道串接在一起，在一条管道上串接节流阀，在另一条管道上串接泵，发生器通过管道与冷凝器连接。

采用上述方案后，本发明具有以下优点：

1、本发明在考虑能量利用时注重炉膛产生的烟气热量尽可能地被回收和利用。利用回转式空气换热器进行换热的方法，换热效率高于管外机械强制通风散热方式的换热效率；利用换热后的部分烟气预热炉膛所需空气的方法，提高了炉膛的燃烧效率；利用换热后的部分烟气作为吸收式热泵热源的方法，烟气余热得到了很好的回收和利用。因此整个烤烟房的能量利用率很高。

2、本发明在考虑烘烤效果时注重烘烤室内各点的温度分布和湿度分布尽可能的均匀。利用侧墙风箱布置整面布风板的方法，使烘烤房达到最大的送风面积，且各点的风速和风量基本相同。利用中间抽风管排出湿热风的方法，使热风在烘烤室内的运动行程尽可能的缩短，烘烤室内各水平面的温度分布和湿度分布都比较均匀，且各水平面的温度分布和湿度分布基本一致。因此整个烘烤房各点烘烤情况基本相同，提高了烟叶的整体烘烤质量。

3、本发明在考虑排湿效果时注重快速深度除湿和排湿余热的回收利用。利用吸收式热泵系统进行除湿的方法，不仅使湿空气所含水蒸汽在蒸发器的管束外迅速冷凝排出，而且全部回收了湿空气的热量。而利用换热后的烟气余热作为吸收式热泵系统的热源的方法，烟气余热得到了回收和利用，不需要消耗额外的外部能量。

综上所述，本发明的优点是：换热效率高、能量利用率高、烘烤效果佳，排湿效果好，非常适合低成本大规模生产，可被广泛应用于烟叶烘烤技术设备领域中。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1沿A-A线的截面图；

图3是图1沿B-B线的截面图；

图4是本发明的俯视图；

图5是本发明的侧墙风箱主视图；

图6是本发明的侧墙风箱侧视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明是一种高效节能密集烤烟房，它主要由供热室1、烘烤室2、热风循环系统3、吸收式热泵系统4等组成。所述的热风循环系统3通过管道依次与供热室1、烘烤室2和吸收式热泵系统4相连接，所述的吸收式热泵系统4布置在烘烤室2顶部。

如图1、图2所示，所述的供热室1由鼓风机11、导风管12、炉膛13、烟气管14、回转式空气换热器15和烟囱16以及引风机17等组成。所述的鼓风机11通过导风管12和炉膛13连接。所述的导风管12由位于烟囱16外部的导风管121和烟囱16内部的导风管122组成；导风管122曲折或盘旋地穿过烟囱16，烟囱外部的导风管121由保温材料制成，烟囱16内部的导风管122由导热性能优良的材料制成。所述的烟气管14包括进口烟气管141和出口烟气管142。所述的炉膛13通过进口烟气管141和回转式空气换热器15的烟气进口连接。回转式空气换热器15出口的烟气管142分成两路支管，一路烟气支管1421曲折或盘旋通过吸收式热泵系统4的发生器43后由引风机17排向外界，另一路烟气支管1422经烟囱16排向外界。

如图1、图3所示，所述的烘烤室2由密封围护结构21、室门22，观察口23等组成。烘烤室2和供热室1之间由一堵隔墙24分开，隔墙24上布满相同尺寸的通风孔25。

如图1、图4所示，所述的热风循环系统3由送风管31、侧墙风箱32、中心抽风管33、引风管34、引风机35、回风管36和补风管37及其阀门38等组成。所述的侧墙风箱32通过送风管31与回转式空气换热器15的空气出口连接。所述的中心抽风管33通过引风管34与吸收式热泵系统4的蒸发器41连接。所述的吸收式热泵系统4的冷凝器44通过回风管36和回转式空气换热器15的空气进口连接，回风管36上安装引风机35，引风机35前的管道连接补风管37，补风管37上设置阀门38。

如图3所示，所述的送风管31由保温材料制成，与回转式空气换热器15的空气出口T型连接并分成两路支管，分别布置在两面侧墙的外壁。

如图5、图6所示，侧墙风箱32是由侧墙进风口321横截面为上表面、布风板322为下表面和四块导流板323为侧面组成的梯形体空箱。侧墙进风口321布置在侧墙的中心位置。布风板322除对应侧墙进风口的迎风区域外都布满了通风孔324，且离布风板322中心越远的通风孔324直径越大。

如图1所示，中心抽风管33是一根底部封闭并在壁面上布满通风孔331的竖管。中心抽风管33与布置在烤房顶部中心位置的引风管34进口用可拆卸式螺纹332连接。

如图4所示，所述的吸收式热泵系统4主要由蒸发器41、吸收器42、发生器43、

冷凝器44、泵45、节流阀46以及贮水筒47组成。引风管34与蒸发器41的空气进口连接，蒸发器41的空气出口与冷凝器44的空气进口连接，冷凝器44的空气出口与回风管36连接。蒸发器41底部布置贮水筒47。供热室1的烟气支管1421曲折或盘旋通过发生器43由引风机17排向外界。所述的吸收器42与发生器43通过两条管道串接在一起，在一条管道上串接节流阀46，在另一条管道上串接泵45。发生器43通过管道与冷凝器44连接。

本发明的工作原理：

燃烧所需空气通过导风管12被烟囱16的烟气预热后进入炉膛13，燃料（煤、油、气）在炉膛13中燃烧产生高温烟气，高温烟气流经回转式空气换热器15，加热流经回转式空气换热器15的空气。热空气通过送风管31从两侧进入侧墙风箱32。进入侧墙风箱32的热空气通过布风板322均匀分散后，从烘烤室2四周往中心流经烟草层，加热烟草，并蒸发和带走烟草水分形成湿热空气。湿热空气从中心抽风管33被引出通过引风管34进入吸收式热泵系统4的蒸发器41，进入蒸发器41的湿热空气进行凝结放热形成干冷空气，凝结的水滴收集到贮水筒47内。干冷空气进入吸收式热泵系统4的冷凝器44进行吸热形成预热空气，预热空气通过回风管36进入回转式空气换热器15，从而完成一次热风循环利用。由于中心抽风管33的抽吸作用，炉膛13和回转式空气换热器15的漏风通过隔墙24的通风孔流入烘烤室2并被引出，供热室1内维持低压，散热损失很小。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，各管路的布置可有多种方式，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种高效节能密集烤烟房，其特征在于：它包括供热室、烘烤室、热风循环系统、吸收式热泵系统；所述的热风循环系统通过管道依次与供热室、烘烤室和吸收式热泵系统相连接，所述的吸收式热泵系统布置在烘烤室顶部；所述的热风循环系统包括送风管、侧墙风箱、中心抽风管、引风管、引风机、回风管、补风管和阀门；所述的侧墙风箱通过送风管与回转式空气换热器的空气出口连接，所述的中心抽风管通过引风管与吸收式热泵系统的蒸发器连接；所述的吸收式热泵系统的冷凝器通过回风管和回转式空气换热器的空气进口连接，回风管上安装引风机，引风机前的管道连接补风管，补风管上设置阀门。

2.根据权利要求1所述的高效节能密集烤烟房，其特征在于：所述的供热室包括鼓风机、导风管、炉膛、烟气管、回转式空气换热器、烟囱；所述的鼓风机通过导风管和炉膛连接，导风管曲折或盘旋地穿过烟囱；所述的炉膛通过烟气管和回转式空气换热器的烟气进口连接；所述的回转式空气换热器出口的烟气管分成两路支管，一路烟气支管曲折或盘旋穿过吸收式热泵系统的发生器后由引风机排向外界，另一路烟气支管经烟囱排向外界。

3.根据权利要求1所述的高效节能密集烤烟房，其特征在于：所述的烘烤室和供热室之间由一堵隔墙分开，隔墙上布置相同尺寸的通风孔。

4.根据权利要求1所述的高效节能密集烤烟房，其特征在于：所述的热风循环系统中的送风管由保温材料制成，与回转式空气换热器的空气出口T型连接并分成两路支管，分别布置在两面侧墙的外壁。

5.根据权利要求1所述的高效节能密集烤烟房，其特征在于：所述的热风循环系统的侧墙风箱是由侧墙进风口横截面为上表面、布风板为下表面和四块导流板为侧面组成的梯形体空箱；侧墙进风口布置在侧墙的中心位置，布风板除对应侧墙进风口的迎风区域外都布满了通风孔，且离布风板中心越远的通风孔直径越大。

6.根据权利要求1所述的高效节能密集烤烟房，其特征在于：所述的热风循环系统中的中心抽风管是一根底部封闭并在壁面上布满通风孔的竖管，中心抽风管与布置在烤房顶部中心位置的引风管进口用可拆卸式螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的高效节能密集烤烟房，其特征在于：所述的吸收式热泵系统包括蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器、泵、节流阀以及贮水筒；所述的引风管与蒸发器的空气进口连接，蒸发器的空气出口与冷凝器的空气进口连接，冷凝器的空气出口与回风管连接，蒸发器底部布置贮水筒，供热室的烟气支管曲折或盘旋通过发生器后由引风机排向外界；所述的吸收器与发生器通过两条管道串接在一起，在一条管道上串接节流阀，在另一条管道上串接泵，发生器通过管道与冷凝器连接。