CN105054270A

CN105054270A - 一种全自动太阳能烤烟房

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Publication number: CN105054270A
Application number: CN201510393200.2A
Authority: CN
Inventors: 郭俊杰; 王萍; 田君同; 许晓晋; 古茂兵; 李清干; 陈泽鹏
Original assignee: GUANGDONG TOBACCO MEIZHOU Co Ltd; Meixian Branch Guangdong Tobacco Meizhou Co Ltd; SHENZHEN SAIWEIWO TECHNOLOGY Co Ltd; China National Tobacco Corp Guangdong Branch
Current assignee: GUANGDONG TOBACCO MEIZHOU Co Ltd; Meixian Branch Guangdong Tobacco Meizhou Co Ltd; SHENZHEN SAIWEIWO TECHNOLOGY Co Ltd; China National Tobacco Corp Guangdong Branch
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2035-07-07
Also published as: CN105054270B

Abstract

本发明涉及烤烟设备的技术领域，更具体地，涉及一种全自动太阳能烤烟房。一种全自动太阳能烤烟房，热风室下部靠近进风口设有第一风机，烤烟室下部与第一风机的相对处设有向上吹风的第二风机；挂烟架包括竖向设置的竖杆、横向设置的横杆，竖杆上设有多个卡接横杆的卡接部；烤烟房房顶上还设有太阳能发电装置；烤烟室内设有温湿度检测装置，烤烟房上还设控制主机，控制主机通过线缆分别与温湿度检测装置、加热装置、第一风机、第二风机、太阳能发电装置连接；控制主机外还设有控制面板，烤烟室的侧壁上设有观察窗。太阳能发电装置能为烤烟房内的电器设备进行供电，减少用电设备投资，减少综合用电成本。而且可自动化控制，实现全自动智能烤烟。

Description

一种全自动太阳能烤烟房

技术领域

本发明涉及烤烟设备的技术领域，更具体地，涉及一种全自动太阳能烤烟房。

背景技术

烤烟房是烤烟生产中不可缺少的基本设备。烤烟房经过内烘烤调制后，便显现出烤烟特有的色、香、味、型，成为符合卷烟工业需要的优质原料。其基本原理是烟叶受热后，烟叶内的水分排出，水分汽化后被排出烤烟房外，从而使烟叶烤黄、干燥。

现有的挂烟架不能调整，使得使用者在挂烟叶和收取烟叶的过程中不方便。而且不能有效的利用太阳能资源。而且对烤烟房的控制不够自动化。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种全自动太阳能烤烟房，其结构简单，方便使用，而且有效利用太阳能资源，而且可自动化控制。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种全自动太阳能烤烟房，其中，包括设有加热装置的热风室、设有挂烟架的烤烟室，烤烟室与热风室之间通过进风口和回风口形成循环烟道，所述的加热装置连接换热管；

所述热风室下部靠近进风口设有第一风机，所述的烤烟室下部与第一风机的相对处设有向上吹风的第二风机；所述的挂烟架包括竖向设置的竖杆、横向设置的横杆，所述的竖杆上设有多个卡接横杆的卡接部；

烤烟房房顶上还设有太阳能发电装置；

所述的烤烟室内设有温湿度检测装置，烤烟房上还设有控制主机，控制主机通过线缆分别与温湿度检测装置、加热装置、第一风机、第二风机、太阳能发电装置连接；

所述的控制主机外还设有控制面板，烤烟室的侧壁上设有观察窗。本发明中，通过控制面板用户可控制烤烟房内的工作状态，通过观察窗可实时的观察到烟叶的状态，如颜色、形状等。

太阳能发电装置能为烤烟房内的电器设备进行供电，减少用电设备投资，而且十分环保，减少综合用电成本。

本发明中，第一风机对准进风口，使热风从热风室吹向烤烟室，而第二风机设于烤烟室的侧壁底部，使从第一风机吹出的热风在侧壁处加快上升，再通过回风口回流到热风室中。

本发明中，为气流上升式烤烟房，烤烟室内的空气由下向上运动与烟叶进行湿热交换；当然，改变风机的位置即可改变为气流下降式烤烟房，使烤烟室内的空气由上向下运动与烟叶进行湿热交换，上述位置的变换也在本发明的保护范围内。另外，根据实际需要也可减少风机的数量，只要保证空气的循环效果即可。

另外，本发明中房体可采用砖混结构或移动板房结构，砖混结构的好处在于其结构结实稳定，可抵抗各种自然发生的事故，使得烟叶可稳定的进行烘烤保存。

而采用移动板房结构的好处在于方便安装拆卸，由于烤烟房一般建设在靠近烟叶生长的地方，而且考虑到土壤、病虫害、养分平衡的情况，烟叶的生长一般遵循三年一轮作的规律，当泥土完成了一季烟的生产后，有可能不适合烟叶的生长，因此，采用移动板房结构可整体搬走，符合生产的实际需要，提高了烤烟房的利用率；更重要的是提高了土地利用率，使得土地可得到合理的布局，从不生产的地方转移到生产的地方，提高了资源的利用率。

另外，由于烟叶的长度一般是60－70cm，横杆设置的层数为3－4层。在烤烟房内还设有小型发电机，供后备使用，防止太阳能供电的不充足。

而竖杆上设有多个卡接横杆的卡接部，使用时，将烟叶固定挂在横杆上，而设置了卡接部后可将横杆卡接在竖杆上不同高度的位置，适应了不同尺寸和大小烟叶的要求，使烟叶不会在固定后掉落在地上。另外，由于设置了卡接部后横杆高度可调节，使得使用者在挂烟叶和收取烟叶的过程中更加方便，如挂烟叶时，可先将横杆卡接在符合使用者高度的位置，固定挂装后，再将此横杆通过工具调节到其它高度位置，收取烟叶的过程也类似。

进一步的，所述的烤烟室底部为第一风机风向远端高于近端的斜面。烤烟室底部斜面的设计能够更好的引导烟气气流的上升。

进一步的，所述的卡接部环绕设于竖杆圆周外部。这样是的安装横杆时更加的方便，可随时调节横杆的位置。

进一步的，所述的烤烟室侧壁上设有排湿口。所述的排湿口上设有除湿机。随着烘烤效率的提高，烤烟室设置相应的排湿口和除湿机能够提高排湿性能。

进一步的，所述的太阳能发电装置包括光伏电池板、与光伏电池板连接的充放电控制器、与充放电控制器连接的蓄电池、与充放电控制器连接的直流/交流逆变器，直流/交流逆变器连接交流负载。

光伏电池板产生的电量通过充放电控制器和直流/交流逆变器为交流负载提供电力，在交流负载不用电的情况下，此电量输入蓄电池备用。本发明中，交流负载为第一风机、第二风机、除湿机等。

除湿机也通过线缆连接控制主机，本发明中，；控制主机是一个装有微电脑芯片的控制器，温湿度检测装置检测的温湿度输入控制主机，通过对加热装置、第一风机、第二风机、除湿机、太阳能发电装置的开关控制，达到对烤烟室内的温度和湿度实行精准控制，该控制主机具有半自动控制和专家曲线自动控制两种功能，半自动控制是由烤烟人对烤房的温度和湿度时行相应的设定，其余由电脑自动控制烤烟。专家曲线自动控制是由烤烟人选定专家曲线，控制主机将按内存的经专家设定的烤烟曲线自动调节湿温度完成整个烤烟过程，实现了全自动智能烤烟。

进一步的，所述的控制面板上设有运行按钮、停止按钮、选择功能按钮、温湿度调节按钮、显示屏。本发明中，显示屏可显示实时的烤烟工作状态，如烤烟房内的温度、湿度、工作时间等，使得用户可迅速了解以上信息，掌握烤烟过程中的最新状态。而运行按钮、停止按钮可控制整个烤烟的开始和停止，选择功能按钮可选择半自动控制和专家曲线自动控制两种功能，温湿度调节按钮可通过加热装置和除湿机调节烤烟房内的温湿度。

与现有技术相比，有益效果是：本发明通过上升式的烟气气流以及配合烟气导流的设置，从而提升烟气循环速度，使得烟叶烘烤的效率和质量得到明显提高。而设置了卡接部后可将横杆卡接在竖杆上不同高度的位置，适应了不同尺寸和大小烟叶的要求，使烟叶不会在固定后掉落在地上。另外，由于设置了卡接部后横杆高度可调节，使得使用者在挂烟叶和收取烟叶的过程中更加方便。

太阳能发电装置能为烤烟房内的电器设备进行供电，减少用电设备投资，而且十分环保，减少综合用电成本。而且可自动化控制，实现了全自动智能烤烟。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明挂烟架结构示意图。

图3是本发明竖杆截面结构示意图。

图4是本发明太阳能发电装置示意图。

图5是本发明控制面板示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1－5所示，一种全自动太阳能烤烟房，其中，包括设有加热装置4的热风室2、设有挂烟架3的烤烟室1，烤烟室1与热风室2之间通过进风口5和回风口6形成循环烟道，加热装置4连接换热管7；

热风室2下部靠近进风口5设有第一风机9，烤烟室1下部与第一风机9的相对处设有向上吹风的第二风机91；挂烟架3包括竖向设置的竖杆31、横向设置的横杆32，竖杆31上设有多个卡接横杆32的卡接部311；

烤烟房房顶上还设有太阳能发电装置01；

烤烟室1内设有温湿度检测装置02，烤烟房上还设有控制主机03，控制主机03通过线缆分别与温湿度检测装置02、加热装置4、第一风机9、第二风机91、太阳能发电装置01连接；

控制主机03外还设有控制面板04，烤烟室1的侧壁上设有观察窗05。本实施例中，通过控制面板04用户可控制烤烟房内的工作状态，通过观察窗05可实时的观察到烟叶的状态，如颜色、形状等。

本实施例中，第一风机9对准进风口5，使热风从热风室2吹向烤烟室1，而第二风机91设于烤烟室1的侧壁底部，使从第一风机9吹出的热风在侧壁处加快上升，再通过回风口6回流到热风室2中。

而竖杆31上设有多个卡接横杆的卡接部311，使用时，将烟叶固定挂在横杆32上，而设置了卡接部311后可将横杆卡接在竖杆上不同高度的位置，适应了不同尺寸和大小烟叶的要求，使烟叶不会在固定后掉落在地上。另外，由于设置了卡接部311后横杆高度可调节，使得使用者在挂烟叶和收取烟叶的过程中更加方便，如挂烟叶时，可先将横杆卡接在符合使用者高度的位置，固定挂装后，再将此横杆通过工具调节到其它高度位置，收取烟叶的过程也类似。

本实施例中，烤烟室1底部为第一风机9风向远端高于近端的斜面。卡接部311环绕设于竖杆31圆周外部。烤烟室1侧壁上设有排湿口10。排湿口10上设有除湿机11。

烤烟室1底部斜面的设计能够更好的引导烟气气流的上升。卡接部311环绕设于竖杆31圆周外部使得安装横杆时更加的方便，可随时调节横杆的位置。随着烘烤效率的提高，烤烟室1设置相应的排湿口10和除湿机11能够提高排湿性能。

太阳能发电装置01包括光伏电池板101、与光伏电池板101连接的充放电控制器102、与充放电控制器102连接的蓄电池105、与充放电控制器102连接的直流/交流逆变器103，直流/交流逆变器103连接交流负载104。

光伏电池板101产生的电量通过充放电控制器102和直流/交流逆变器103为交流负载104提供电力，在交流负载104不用电的情况下，此电量输入蓄电池105备用。本发明中，交流负载104为第一风机9、第二风机91、除湿机11等。

除湿机11也通过线缆连接控制主机03，本发明中，；控制主机03是一个装有微电脑芯片的控制器，温湿度检测装置02检测的温湿度输入控制主机03，通过对加热装置4、第一风机9、第二风机91、除湿机11、太阳能发电装置01的开关控制，达到对烤烟室内的温度和湿度实行精准控制，该控制主机具有半自动控制和专家曲线自动控制两种功能，半自动控制是由烤烟人对烤房的温度和湿度时行相应的设定，其余由电脑自动控制烤烟。专家曲线自动控制是由烤烟人选定专家曲线，控制主机将按内存的经专家设定的烤烟曲线自动调节湿温度完成整个烤烟过程，实现了全自动智能烤烟。太阳能发电装置01也可为控制主机和温湿度检测装置提供电能。

控制面板04上设有运行按钮41、停止按钮42、选择功能按钮43、温湿度调节按钮44、显示屏45。本实施例中，显示屏45可显示实时的烤烟工作状态，如烤烟房内的温度、湿度、工作时间等，使得用户可迅速了解以上信息，掌握烤烟过程中的最新状态。而运行按钮41、停止按钮42可控制整个烤烟的开始和停止，选择功能按钮43可选择半自动控制和专家曲线自动控制两种功能，温湿度调节按钮44可通过加热装置和除湿机调节烤烟房内的温湿度。

工作原理：首先往加热装置4内添加燃料，当换热管7受热后，热风室2内换热管7周围的烟气被加热，接着第一风机9转动后形成负压区吸引加热的烟气并通过进风口5进入到烤烟室1，在斜面8的导流作用下烟气快速上升，第二风机91加快了上升速度，挂烟架3上的烟叶受到烘烤，烟叶中的水分被蒸发，汽化后的水分通过辅助排湿口10排出，剩余的烟气则通过回风口6回到热风室2并重新被传热管7加热，部分未排净的水汽同时也通过热风室的排湿口（图中未示出）排出，然后加热的烟气再次被负压区所吸引，从而在热风室2和烤烟室1之间形成了循环烟道，使得烟叶不断受到烘烤。由于辅助排湿口10和热风室的排湿口排出了部分烟气，因此可以向热风室内稳定地补充烟气，使得烤烟房内的烟气量和温度都能够保持稳定。

根据梅州的太能日照情况，每平米电池板大概150w，根据光伏设计软件算出来的是最佳倾角35度的情况下每天接收辐射量在4kwh/m2。如果是高效电池片，150w那么效率在14.5%左右，每天电池板就能发电4*14.5%=0.58kwh，就是0.58度电。本实施例中，太阳能光伏电池板101的总面积为21.6平方米，本烤烟房上的太阳能发电装置每天发电量为12.53度电。

本实施例中，供热设备的设计与计算

最大需热量

烟叶最大失水阶段，烘烤需热量最大。根据烤房装烟室容积和装烟密度计算出烤房的装烟量mq，烟叶最大含水量为Wq，最大失水速度为Ws，则单位时间最大失水量Sp=mqwqws；根据环境条件，利用h-d图查出进风口冷空气和排湿口热空气的含湿量dk、dp，焓值hkc、hp，单位时间排湿所需的干空气量Gkg=Sp/(dp-dk)=mqwqws/(dp-dk)，单位时间的最大有效热量(水分蒸发最大带走热量)Qz=GKg·(hp-hkc)=(hp-hkc)·mqwqws/(dp-dk)；由烤房的热效率η可以推算出最大需热量Qgr=Qz/η=(hp-hkc)·mqwqws/(dp-dk)·η式⑴。

热交换器面积

热交换器面积的大小与烤房最大需热量和换热器材料的导热系数有关，热交换器散热面积(Ag)为最大需热量与散热管传热系数(Kgt)和烟管内烟气平均温度(tej)乘积的比值：Ag=Qgr/(Kgt.tej)式⑵。

最大耗燃料量

根据设计烤房烘烤能力求得单位时间的最大需热量（即燃烧器最大供热量）后，即可算出烤房单位时间最大耗燃料量（Gpm）。

Gpm=Qgr/Qnet.ar⑶，式中Qgr为烤房单位时间最大需热量KJ/h，Qnet.ar为燃料的发热值KJ/Kg。

密集烤房烟叶需热量计算：

最大需热量

密集烤房装烟室规格为800cm×270cm×350cm，装烟室容积为75.6m³：装烟密度为59.52～66.14㎏/m³，为计算烤房最大供热量，这里取其最大值66.14㎏/m³；密集烤房的装烟量为装烟室容积与装烟密度的积：75.6m³×66.14㎏/m³=5000kg

鲜烟叶的含水量一般为80-90％，这里取最大值W_q=90％；大排湿时烟叶水分汽化蒸发速度取上限W_s=2.5％；排湿口排出的废气的含湿量取上限d_p=0.046kg/kg干空气；进风洞进入烤房的冷空气的含湿量取下限d_k=0.021kg/kg干空气；通过查h-d图，可知排出热空气和进入冷空气的焓值，hp=134.4kJ/kg，h_kc=79.8kJ/kg：密集烤房的热效率一般40％左右。将以上各值带入公式⑴，即可计算出密集烤房的最大需热量：Qgr=609749.45kJ/h。

本实施例中，可利用多种燃料，只要能产生上述的热量即可。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种全自动太阳能烤烟房，其特征在于，包括设有加热装置（4）的热风室（2）、设有挂烟架（3）的烤烟室（1），烤烟室（1）与热风室（2）之间通过进风口（5）和回风口（6）形成循环烟道，所述的加热装置（4）连接换热管（7）；

所述热风室（2）下部靠近进风口（5）设有第一风机（9），所述的烤烟室（1）下部与第一风机（9）的相对处设有向上吹风的第二风机（91）；所述的挂烟架（3）包括竖向设置的竖杆（31）、横向设置的横杆（32），所述的竖杆（31）上设有多个卡接横杆（32）的卡接部（311）；

烤烟房房顶上还设有太阳能发电装置（01）；

所述的烤烟室（1）内设有温湿度检测装置（02），烤烟房上还设有控制主机（03），控制主机（03）通过线缆分别与温湿度检测装置（02）、加热装置（4）、第一风机（9）、第二风机（91）、太阳能发电装置（01）连接；

所述的控制主机（03）外还设有控制面板（04），烤烟室（1）的侧壁上设有观察窗（05）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动太阳能烤烟房，其特征在于：所述的烤烟室（1）底部为第一风机（9）风向远端高于近端的斜面。

3.根据权利要求2所述的一种全自动太阳能烤烟房，其特征在于：所述的卡接部（311）环绕设于竖杆（31）圆周外部。

4.根据权利要求3所述的一种全自动太阳能烤烟房，其特征在于：所述的烤烟室（1）侧壁上设有排湿口（10）。

5.根据权利要求4所述的一种全自动太阳能烤烟房，其特征在于：所述的排湿口（10）上设有除湿机（11）。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种全自动太阳能烤烟房，其特征在于：所述的太阳能发电装置（01）包括光伏电池板（101）、与光伏电池板（101）连接的充放电控制器（102）、与充放电控制器（102）连接的蓄电池（105）、与充放电控制器（102）连接的直流/交流逆变器（103），直流/交流逆变器（103）连接交流负载（104）。

7.根据权利要求1至5任一所述的一种全自动太阳能烤烟房，其特征在于：所述的控制面板（04）上设有运行按钮（41）、停止按钮（42）、选择功能按钮（43）、温湿度调节按钮（44）、显示屏（45）。