CN108669619A - 烟叶烘烤控制仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开烟叶烘烤控制仪。控制仪包括：循环风机，用于为烟室提供空气以及流通空气和热量；温湿度传感器，用于采集烟室的温度与湿度数据；热力供应器，用于为烟室提供热量；排湿器，用于排湿，使烟叶脱水；控制器，分别与循环风机、温湿度传感器、热力供应器和排湿器连接，分别用于调节烟室内的空气流通速度、温度及湿度、热量和烟叶脱水量；控制器中包含变频模块，变频模块与循环风机和控制器中的主板和电源板连接，用于调节循环风机的频率、转动状态和循环方式。采用本发明的控制仪后能有效保护设备、延长使用寿命，节省能耗，提高烟叶调制的水平，提高烟叶生产者及经济管理者的经济效益，同时起到降低生产投入和节省材料人工的浪费。

Description

烟叶烘烤控制仪

技术领域

本发明涉及烟叶制备领域，特别是涉及一种烟叶控制仪——烟叶烘烤控制仪。

背景技术

当前国内密集烤房的烟叶调制中，其控制设备执行器中的循环风机是连接在控制模块外，即控制器不能控制循环风机。而其循环风机是4/6极电机，7号轴流风机，在50Hz电网供电下，高速时的转速是1450r/min，电量是三相的2.2kW和单相的2.2kW，低速时是1.5kW，允许波动±20％。而4/6极电机，是异步电机在直接启动，启动时电流很大，是额定电流的6～8倍，而启动电流还会造成影响：一是电源电压在启动时下降，特别是变压器电源容量较小的电压下降更大；二是启动电流会在线路和电机内部产生损耗而引起电机发热，继电器、接触器、循环风机的电动机易损坏。三是在调制烟叶过程中的相对能耗较高。四是烟叶调制在较强的风力作用，不仅有大量的能量损失，而且调制过程烟叶在强风的作用下有的香气物质受损，调制后烟叶的香食味欠佳。五是调制时间过长，多于耗费煤电等，并且烤房的利用率相对较底。六是循环机不能正、反两个方向交替运行，产生上下台烟叶的温湿度差大，烟叶在调制过程中由于上中下温湿度差过大的不一致性，在调制烟叶的进程中烟叶反应出对脱水及生化反应进程不一样，表现为有的过度、有的不够，外观上看去色泽不均，有的烟叶过薄，有的烟叶变黄不够而出现青筋或浮青等现象，有的烟叶组织结构过紧密，有的烟叶挂灰，有的甚至产生烤房烟霉病，也就是说应该调制好的烟叶没有调制好。

分析出现烟叶调制不好的现象原因：一是当前所用的7号循环风机的电机是4/6极电机、只有2个档位，不能自动调整适应不同阶段的需要满足的不同档位(也称不同频率、不同风速)；二是循环风机只能从一个方向转，控制仪不能控制循环风机正、反两个方向交替运行等等的技术缺陷问题，也就是当前的控制仪不能满足科学调制烟叶的需要。

发明内容

本发明的目的是提供的烟叶烘烤控制仪，满足科学调制烟叶的需要，不仅提高烟叶生产者及经济管理者的经济效益，同时起到降低生产投入和节省材料人工的浪费。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

烟叶烘烤控制仪，所述控制仪包括：

循环风机，用于为烟室提供空气以及流通空气和热量；

温湿度传感器，用于采集所述烟室的温度与湿度数据；

热力供应器，用于为所述烟室提供热量；

排湿器，用于排湿，使烟叶脱水；

控制器，分别与所述循环风机、所述温湿度传感器、所述热力供应器和所述排湿器连接，分别用于调节所述烟室内的空气流通速度、温度及湿度、热量和烟叶脱水量；所述控制器中包含变频模块，所述变频模块与所述循环风机和所述控制器中的主板和电源板连接，用于调节所述循环风机的频率、转动状态和循环方式。

可选的，所述烟叶控制仪还包括空开，所述空开与所述控制器连接，用于开启或者关闭所述控制器。

可选的，所述烟叶控制仪还包括电源，所述电源与所述空开连接，用于为控制器供电。

可选的，所述烟叶控制仪还包括闸刀，所述闸刀与所述控制器连接，用于开启或者关闭所述控制器。

可选的，所述烟叶控制器还包括显示屏，所述显示屏与所述控制器中和主板和电源板连接，用于显示所述控制器调节所述烟室内的当前空气流通速度大小值和方向，循环方式，温度、湿度值和热量值。

可选的，所述显示屏还用于显示所述循环风机的转速和正转/反转状态、生物能燃烧器的燃烧状态。

可选的，所述显示屏为液晶显示屏。

可选的，所述烟叶控制仪还包括输入设备，所述输入设备与所述控制器连接，用于输入空气流通速度设定值，方向和方式，温度、湿度设定值和热量设定值，运行时间和工艺模式。

可选的，所述输入设备为键盘或者控制面板。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明在控制器里增加变频模块，控制模块根据不同情况对变频模块发出运行、停止、正转、反转的指令，并将频率数据实时传送给变频模块，循环风机电源进线接变频模块，当变频模块输出不同频率的三相电压时，循环风机转速随变频模块输出频率改变，促成了风量风速的智能控制，通过现代烤烟工艺相关实验数据，应用数字温度传感器对烤房温度检测，通过智能判断烤烟相关工艺数据，对循环风机进线无极调速和控制，大幅提升烤烟质量和节能降耗。应用本发明的控制仪后能有效保护设备、延长使用寿命，节省能耗，提高烟叶调制的水平，提高烟叶生产者及经济管理者的经济效益，同时起到降低生产投入和节省材料人工的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造和劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例烟叶控制仪结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供的烟叶烘烤控制仪，满足科学调制烟叶的需要，不仅提高烟叶生产者及经济管理者的经济效益，同时起到降低生产投入和节省材料人工的浪费。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

图1为本发明实施例烟叶控制仪结构图。如图1所示，烟叶烘烤控制仪，所述控制仪包括：

循环风机1，用于为烟室提供提供热量和空气的流通；

温湿度传感器2，用于采集所述烟室的温度与湿度数据，为自动控制提供指令依据；

热力供应器3，用于为所述烟室提供热量，其热量是生化反应和脱水的必要保障；

排湿器4，用于排湿，使烟叶脱水；

控制器5，分别与所述循环风机、所述温湿度传感器、所述热力供应器和所述排湿器连接，分别用于调节所述烟室内的空气和热量流通速度、流通循环方向，是内循环或是外循环，温度和湿度大小，阶段时间内耗电大小；所述控制器5中包含变频模块，所述变频模块与所述循环风机1和所述控制器中的主板和电源板连接，用于调节所述循环风机1的频率、转动状态和循环方式。

所述烟叶控制仪还包括空开，所述空开与所述控制器连接，用于开启或者关闭所述控制器。

所述烟叶控制仪还包括电源，所述电源与所述空开连接，用于为控制器供电。

所述烟叶控制仪还包括闸刀，所述闸刀与所述控制器连接，用于开启或者关闭所述控制器。

所述烟叶控制仪还包括显示屏，所述显示屏与所述控制器中的连控制板和主板接，用于显示所述控制器调节所述烟室内的当前空气流通速度值、温度、湿度值和循环方式。所述显示屏还用于显示所述循环风机的转速和正转/反转状态。所述显示屏为液晶显示屏。

所述烟叶控制仪还包括输入设备，所述输入设备与所述控制器连接，用于输入空气流通速度设定值、温度、湿度设定值和热量设定值，运行时间和工艺模式。所述输入设备为键盘或者控制面板。

本发明是在传统烤烟自控仪的标准下，在控制器5里增加变频模块，控制器5根据不同情况对变频模块发出运行、停止、正转、反转等等指令，并将频率数据实时传送给变频模块，循环风机1电源进线接变频模块，当变频模块输出不同频率的三相电压时，循环风机1转速随变频模块输出频率改变，促成了风量风速的智能控制，通过现代烤烟工艺相关实验数据，应用数字温度传感器对烤房温度检测，通过智能判断烤烟相关工艺数据，对循环风机1进线无极调速和控制，大幅提升烤烟质量和节能降耗。应用本发明的控制仪后能有效保护设备、延长使用寿命，节省能耗，提高烟叶调制的水平，提高烟叶生产者及经济管理者的经济效益，同时起到降低生产投入和节省材料人工的浪费。

主要使用方法的步骤的比较如下表：

本发明是一个全新的控制器。是根据以上原理，发明人进充分析现有控制仪存在的缺陷，充分挖掘《一种烟叶调制智能化神农控制仪设计制造的方法》设计理念，也就是说：将现有配套设备中的半自动化控制器，现已新设计为自动化控制器。主要是通过增加变频模块，通讯模块和正反转相关接口电路，设计包含变频器基础信息显示窗口的液晶显示屏，增加按键，提升人机对话功能，简化操作，应用智能算法，通过控制器对其进行智能控制，突破传统增加各种新型控制方法，解决传统控制器不能很好提供灵活控制手段和方法的弊病。突出点：一是现在控制仪不能控制循环风机为可控制；二是并且使循环风机由1-2位档变为N档位；三是单向转动变为正、反两方向交替转动；四是达到提高自动控制的高度执行精度，缩小烟叶调制烟叶上下台烟叶的温湿度差，加快调制进程，缩短调制时间，提升调制品质，大大降低调制损失；五是降低能耗，降低材料和人工的浪费。重点表现在以下5点：

1)功能全面，节省生产和安装的材料和人工浪费；

2)比现有控制仪提高了自动化控制程度，提高了控制执行的精度，特别是循环风机的自动正、反转交替运行，缩小烟叶调制上下台的温湿度差，节能降耗显著；

3)操作键面得到了科学的布局和优化，减化了操作步骤，在配置科学的烘烤工艺后的控制仪，一般不需要开展烤工艺曲线设置，在特别烟叶调制情况下，在线烘烤中若出不适合阶段的稳温，可直接进行进行面板按键的时间+，或时间-；不同海拔地区使用，要充分的达到节能降耗和提升调制物的质量，可能频率会有些不同，在线烘烤中若出不适合阶段的频率，可直接进行进行面板按键频率的+，或时频率的-，即可，不需要通过按设置键，并要在设置灯亮起的情况下，再进行修改目标选择的指定位，才进行目标值修改，大大的减少了操作难度的节省操作时间。

4)增加语音播报等等，方便于烤房群的烤房数量多的情况下，是一种较好地预防不良现象发生和发现，最短时间定位和找到烤房，最短时间解决存在的问题，

5)能读取调制后的工艺数据，方便分析总结调制工作的优点和缺点，特别是解决矛盾纠纷。

此外，本发明适用于农、工、商、贸等等行业，采用本发明还具有良好的实用价值，主要包括以下10点：

1)提升烤烟烟叶调制的品质明显。改变了现有控制仪的不当，特别是调制过程中，风机不同频率和正、反转交替运行的实现，有效防治了上、下层烟叶变化的进程不一致，解决了部分烟叶变黄过度，部分烟叶又变黄不够的问题，解决了烟叶中一些易损失香气物质在烟叶上的蓄藏保留下来问题，有效防止了香气物质的损失，有效防止了烤坏烟：如烤房烟霉病、挂灰烟、青烟、疆硬烟、光滑烟等的出现，烟叶色泽均匀，光泽好，油分提高，叶片组织结构好，提高国内外烟草工业配方的可用性，可以减少高档卷烟需用烟叶配伍的进口依赖,并且可以加大出口供应，创造外汇；

2)提升烟叶调制的商品率明显。降低烘烤损失可达10左右。年可节省种烟土地10％左右，在其它产业上可多用10％左右的种烟减少土地，是一个不小的贡献；

3)降低生产投入明显。烟草商业是以烟叶经营利润的13％左右调入烟叶生产补贴，约合每亩400元左右，每担160元左右，全国以 3400万担的10％是340万担，即是年可节约生产投入5.44亿元；

4)提升经济效益显著。烟农每亩销售烟叶增收400元左右，全国年种烤烟在1300万亩左右，烟农销售烟叶增收在52亿元左右；

5)提升财税效益显著。当前烟叶的各项目税率之和是42％以上， 52亿×0.42＝21.84亿元。

6)烟草商业投入与产出效益明显。当前烟叶的销售利润是52％， 52亿×0.52＝27.04亿元。每套调入约需0.2万元，全国年种烤烟在1300 万亩左右，需要投入约为65万套，即需要投入约为13亿元，当然不可能一年就更换完，以年一更换为例，27.04亿元-13亿元＝14.04亿元。在后按5年的使用寿命计，可增收135.2亿元。以6年期计算，烟草商业可增收近150亿元，平均每年可增收25亿元。

7)节能降耗显著。以每亩干烟125公斤，每座烤房1个烤季容烤面积20亩计算，每公斤干烟节省是0.5公斤煤炭，全国3400万担，年可节省煤炭85万吨，每公斤干烟节省是0.23度电，全国年可节省电量是3.91亿万度；总节省是39100万度×0.475元/度+85万吨×750元/吨＝1.857亿元+6.375亿元＝8.232亿元。

8)社会增收节支的效益好。

9)环保效果好。节省85万吨煤，以煤的含硫和磷为3％记，年可减少硫化物和磷化在2.55万吨以上；年可减少粉尘和煤杂污染在5 万吨以上。

10)设备质量好、能满足多种能源设备的控制、经济实惠、操作简单。减少设备损坏，保护设备的有效使用寿命，大大降低维修费用。

实例2：

因为软启动的转速调置很宽，在1～50Hz内可以任意设置。4/6 极循环风机和永磁循环风机在变频技术下其功率变化分别接近下表 1：

表1 2.2kW的永磁或四六极循环风机在变频器作用下工作的耗电功率(任意调节)

从上表1可见：软启动有利于克服设备易坏和降低启动电流，特别是克服满载烘烤备用电源发电机组供电不足。对节能降耗、提高智能控制、减少人工操作、提高烟叶烘烤质量均有好处。发明人进一步比较4/6极风机与永磁变频风机对烟叶感官质量及烟叶主要经济性状的影响。这里要说明的是4/6极循环风机和永磁循环风机在控制板的变频技术下均可以实现软启动，但其功率变化是相同的，但损耗不完全相同，节电是不完全一致的。烤好烟叶的程度基本相等。

实施例3：

为了有效防止烟叶调制过程中烟叶进程生化变化和物理变化时单向不良方向转化。下面试验结果有证明本发明的先进性和创造性所在。

表2 烟叶调制(烘烤)干、鲜情况统计结果及分析表

从表2中看出，对烘烤干物质的影响是：下部叶干叶增重5.3％、中部叶干叶增重3.6％、上部叶干叶增重1.9％。

表3 烤后烟叶总体外观质量评价

通过表3的数据，试验组人员和烟农共同认为：处理本发明烘烤后的烟叶好，色泽鲜亮，烟叶有组织结构有改善，比对照有提高，分析在风速对烟叶烘烤的影响，从下、中、上三个部位烤后的烟叶质量看，本发明T的情况要好于传统CK。

表4 烟叶上等、中等、下等大级别状况记载情况

从表4表可以看出看：T、CK的上等烟分别是67.5％、49.2％，T 明显好于CK处理；从表4表可以看出：T、CK的上中等烟的比例分别是97.5％、72％，T明显好于CK处理。

表5 处理经济状况记载情况

单位：㎏、％、元

表6 烘烤经济性状对比

从表5处理经济状况记载情况和表6烘烤经济性状可以看出处理

T的情况要好于CK。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.烟叶烘烤控制仪，其特征在于，所述控制仪包括：

循环风机，用于为烟室提供空气以及流通空气和热量；

温湿度传感器，用于采集所述烟室的温度与湿度数据；

热力供应器，用于为所述烟室提供热量；

排湿器，用于排湿，使烟叶脱水；

控制器，分别与所述循环风机、所述温湿度传感器、所述热力供应器和所述排湿器连接，分别用于调节所述烟室内的空气流通速度、温度及湿度、热量和烟叶脱水量；所述控制器中包含变频模块，所述变频模块与所述循环风机和所述控制器中的主板和电源板连接，用于调节所述循环风机的频率、转动状态和循环方式。

2.根据权利要求1所述的烟叶烘烤控制仪，其特征在于，所述烟叶烘烤控制仪还包括空开，所述空开与所述控制器连接，用于开启或者关闭所述控制器。

3.根据权利要求2所述的烟叶烘烤控制仪，其特征在于，所述烟叶烘烤控制仪还包括电源，所述电源与所述空开连接，用于为控制器供电。

4.根据权利要求1所述的烟叶烘烤控制仪，其特征在于，所述烟叶烘烤控制仪还包括闸刀，所述闸刀与所述控制器连接，用于开启或者关闭所述控制器。

5.根据权利要求1所述的烟叶烘烤控制仪，其特征在于，所述烟叶烘烤控制仪还包括显示屏，所述显示屏与所述控制器的控制模块连接，用于显示所述控制过程中，调节所述烟室内的空气和热量流通速度、流通循环方向，是内循环或是外循环，温度和湿度大小，阶段时间内耗电大小。

6.根据权利要求5所述的烟叶烘烤控制仪，其特征在于，所述显示屏还用于显示所述循环风机的转速和正转/反转状态。

7.根据权利要求6所述的烟叶烘烤控制仪，其特征在于，所述显示屏为液晶显示屏。

8.根据权利要求1所述的烟叶烘烤控制仪，其特征在于，所述烟叶烘烤控制仪还包括输入设备，所述输入设备与所述控制器连接，用于输入空气流通速度设定值、温度设定值、湿度设定值和热量设定值。

9.根据权利要求1所述的烟叶烘烤控制仪，其特征在于，所述输入设备为键盘或者控制面板。