关键词密集烤房;结构;设备;优化
近年来,密集烤房的推广和应用,较好地促进了烤烟种植规模化的发展。截至目前,潍坊市烟区累计推广应用密集烤房8 000多座,密集烘烤能力占全市总植烟面积的90%以上,有力地推进了烟叶规模化种植的发展。与普通烤房相比,密集烤房具有自动化程度高、操作简便、劳动强度低等优点;但在推广应用过程中,也存在换热效率和热能利用率不高、设备维护不到位、自动化控制与密集烘烤工艺匹配性不强、节能降本有待提高等问题[1-4]。
笔者在潍坊市烟区密集烤房的大面积应用过程中,从增强烤房保温性能、改进加热和通风排湿设备、建设余热共享连体烤房等方面进行了积极的探讨和实践,使密集烤房的结构和相关设备得到较好地优化。
1建设保温型密集烤房
一是烤房墙体全部建造成37cm空芯保温墙。要保证墙体建筑质量,打满浆,嵌满缝,用混合沙浆抹光,确保严密不漏气,减少墙体传导散热。二是房顶增加保温层和防渗层。如铺设保温材料聚苯板,提高房顶保温效果和防雨防渗能力。三是烤房内地面做保温处理。铺设保温材料,高出地平10～20cm,减少地面热量传导损失。改进后的保温型密集烤房保温保湿性能显著增强,可节煤40%以上(见表1)。
2建设余热共享联体密集烤房
余热共享连体密集烤房的基本原理是:通过连体烤房群间的相互作用,将单体烤房干筋期产生的高温热气和定色排湿期形成的水汽湿热进行循环利用,改变单体烤房将该部分热量直接排向烤烟室外造成的能源浪费,达到合理利用能源的目的。建造方法为并排建造4个装烟室,烤烟室规格为2.8m×8.5m×(3.1~3.5)m,与单体密集烤房的装烟室规格完全一致;各装烟室中间用墙壁隔开,形成连体烤房组;在烤烟室的中部位置,用余热共享通道相串联。余热共享通道上每座装烟室的中间位置设一个进(出)风口,进(出)风口开启的大小由烤烟温湿度自控仪控制。连体装烟室烤房比原来的单体烤房减少2个加热室门,中间装烟室减少一侧墙体,减少房顶砼浇筑面积4.8m2,改原先的6个自动排湿百页窗为2个或1个;只增加排湿地沟和余热共享通道(可为半地沟式)。
与自动进煤烤房(对照)相比,余热共享连体烤房1kg干烟节煤0.38kg,降幅19%左右;1kg干烟节电0.22kw·h,降幅36%左右;烘烤1kg干烟总能耗成本平均降低0.57元,降幅23%左右;且节约用地,简化烤房建筑结构,降低建设成本,每座烤房造价可降低1 000元以上。
3改进加热设备结构,提高燃烧效率和换热效率
一是改进火炉结构,采用新型隧道式蜂窝煤火炉供热或立式炉供热,提高燃烧效率。隧道式蜂窝煤炉炉体长要达到2.8~3.0m,炉体要与烤房墙体密封连接,烘烤时从一侧进煤另一侧出渣,保持装煤、点火、燃烧、出渣的连续运行,保证火炉燃烧的持续性和稳定性。立式炉全部安装自动进煤装置,提高装煤卸渣的自动化控制程度。二是改进换热器结构,使用横排结构换热器,使用直径76~114mm的有缝钢管焊接,76mm钢管15~19根,长度1 500~2 000mm,或者114mm钢管13根,长度1 500mm,采用3-2-3-2排列,与两端火箱直接相连,一端火箱与炉头连接,另一端火箱与烟囱相连。
4改进通风排湿设备,提高效率,节约电耗
风机、电机规格要适宜,只要满足烘烤工艺要求即可,防止风量和功率过大造成电能浪费。一是风机配置要符合f级或b级标准,风机效率达到60%以上,风量18 000m3/h以上,风压150～230pa;二是电机全部使用变极调速电机或变频电机,为烟叶烘烤各阶段提供适宜的风速、风量,降低电能损耗;三是改变风机电机传动方式,变皮带传动为直联传动,提高传动效率。
5增强设备养护意识,提高烤房保温保湿性能和供热能力
密集烤房使用1～2年后,烤房门、窗易变形,铁制部件易锈蚀,保温保湿和供热能力往往下降,导致出现换热效率和热能利用率降低,热量损失较大,能耗增加。因此,增强烤房设备养护意识、采取合理的养护措施,是保持设备良好性能的重要手段。
6参考文献
[1] 宫长荣,周义和,杨焕文.烤烟三段式烘烤导论[m].北京:科学出版社,2006.
[2] 李春桥,刘永军,杨志新,等.不同烤房烤炉对烟叶烘烤效果的研究[j].云南农业大学学报,2004,19(3):295-297.
[3] 王亚辉,张树堂,程迎辉,等.自动化加热排湿烤烟房烘烤工艺初探[j].
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