烤煙氣流平移式密集烤房研究初報

江 凱，王 永，宋朝鵬，楊慶敏，王偉杰

（1.河南省煙草公司洛陽市公司，河南 洛陽 471003；2.山東中煙工業公司，濟南 250013；3.河南農業大學，鄭州 450002；4.洛陽市煙草公司嵩縣分公司，河南 嵩縣 471400）

近幾年來，隨著煙葉種植規模的發展，密集烤房在全國得到了廣泛應用[1-4]。但密集烤房在結構形式優化組合上（如烤房空間利用、風速均勻穩定性、風機運行環境、停電應急處理等方面）的相關研究不多。氣流平移式密集烤房是針對現有密集烤房在結構上進行了優化調整，該烤房由裝煙區、供熱區、循環送風道構成，裝煙區與供熱區為同一空間，無隔墻，從橫向空間上相對分開。循環風道設置在烤房中間地平以下，為兩個筒型送風通道；其工作原理是烤房內空氣在循環風機動力推動下，在循環風道與供熱區、裝煙區之間形成循環氣流，循環氣流在裝煙區內橫向平行運動，形成平移式氣流。本研究對氣流平移式密集烤房風速、升溫速度、煙葉烘烤質量及能耗進行了探討，以期達到進一步優化密集烤房結構、提高煙葉烘烤質量、降低能耗的目的。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于 2008年在河南省洛陽市嵩縣田湖鎮進行。試驗烤房為氣流平移式密集烤房，對照烤房為氣流下降式密集烤房。

1.2 主體結構和主要技術參數

房內寬度3 600 mm，長度7 000 mm（裝煙區6000 mm，供熱區1 000 mm，裝煙區與供熱區無隔墻），高度3 300 mm；墻體厚度240 mm；4層，棚距800 mm，架煙梁平行于供熱區，長3 600 mm。

循環風道有2個，位于地平以下，長5 500 mm，寬600 mm，高600 mm；熱風循環口位于供熱區對側地平以下，與循環風道相連通，長3 600 mm，寬500 mm，高600 mm；回風口位于供熱區地平以下，與循環風道相連通，長3 600 mm，寬500 mm，高600 mm，設置弧形導風坡；排濕口位于回風口兩端，左右各1個，長500 mm，寬400 mm；冷風進風口位于熱風循環口中央地面以下，長800 mm，寬300 mm；應急排溫口位于供熱區對側墻體下端，3個，長1 000 mm，寬200 mm（圖1、2、3）。氣流平移式密集烤房與密集烤房主要技術參數見表1。

圖1 烤房結構效果圖Fig.1 Diagrammatic drawing of curing barn structure

圖2 烤房縱剖圖Fig.2 Longitudinal plan of the curing barn

圖3 烤房循環風道平面圖Fig.3 Planar graph of the reciprocating duct of curing barn

1.3 方法

使用EY3-2A型電子微風儀測量空載條件下烤房內的風速，測量時將烤房裝煙區分為4個區，以縱向掛煙梁為界，靠近供熱區的裝煙區域為1區，依次向后為2區、3區、4區，每區測4層，每層測左右2個點，共32個點。使用烤煙溫濕度自控儀測量空載條件下烤房的升溫速度。燒大火時，以烤房中心位置為基準測溫點，升溫至38℃后，每升溫5℃記錄1次時間。

采用全葉法進行烘烤比較試驗，試驗品種為中煙100。采收鮮煙葉素質一致的中上部煙葉，編32竿煙葉作為試驗竿，16竿裝入氣流平移式密集烤房，16竿裝入對照密集烤房，在烤房內均勻分布。煙葉烘烤過程中采用密集烘烤操作技術[5]。

2 結 果

2.1 空載條件下烤房內風速

從表2可以看出，烤房內風速在0.13～0.4 m/s之間，風速在較為適宜的范圍。三層、二層、底層風速均勻程度更為理想，在0.13～0.28 m/s之間，而在0.15～0.20 m/s之間的風速值占62.5%。頂層風速在0.30～0.40 m/s之間。烤房內同層及兩側風速均勻穩定。

2.2 空載條件下烤房升溫速度

從表3可以看出，在空載條件下，烤房溫度從23℃上升到68℃，共用了6.39 h，升溫速度平均值為7.04 ℃/h，烤房升溫速度比較快，達到了煙葉烘烤的需要。

表1 氣流平移式密集烤房與密集烤房主要技術參數Table 1 Major technical parameters of the air translational bulk curing barn and the control bulk curing barn

表2 空載條件下烤房內風速 m/sTable 2 Wind speed in the curing barn when unloaded

表3 空載條件下烤房升溫速度Table 3 Heating rate of the curing barn under unload condition

2.3 烘烤比較試驗

2.3.1 煙葉質量 從表4看出，氣流平移式密集烤房較密集烤房煙葉外觀指標差異不明顯，只是在煙葉的色度和油分上稍有差異，氣流平移式密集烤房烤后煙葉色度中，而密集烤房烤后煙葉色度弱，氣流平移式密集烤房烤后煙葉油分有，而密集烤房烤后煙葉油分稍有，這與烤房本身及烘烤溫濕度的控制均有一定關系。

從表5看出，橘色煙C3F、B2F、C4F百分比差值，氣流平移式密集烤房較密集烤房分別為0.41%、-1.42%、1.64%。雜色煙B2K、B3K百分比差值，氣流平移式密集烤房較密集烤房分別為-2.06%、-1.42%、1.43%。綜合各方面因素分析，氣流平移式密集烤房與密集烤房在煙葉等級質量上沒有明顯差異。

2.3.2 能耗 從表6看出，氣流平移式密集烤房比密集烤房裝煙量增加685.5 kg；干煙耗煤量減少0.25 kg/kg，干煙葉煤耗減少0.44元/kg，干煙葉耗電減少 0.05元/kg，氣流平移式密集烤房有明顯的節煤效果。

表4 煙葉外觀質量Table 4 Appearance quality of the cured tobacco leaves

表5 煙葉等級質量 %Table 5 Quality grade of the tobacco leaf

表6 烘烤能耗Table 6 Energy consumption of the curing

3 討 論

（1）氣流平移式密集烤房在空載條件下，同層及兩側風速均勻穩定，風速在0.13～0.28 m/s之間，避免了強風對煙葉烘烤質量的不良影響。但在風道設置、風機配置上如何進一步提高烤房煙葉烘烤的同步性還需要進一步試驗研究。

（2）試驗過程中，氣流平移式密集烤房按照現行密集烤房的裝煙量進行裝煙，而氣流平移式密集烤房合理的裝煙密集度多少為適宜，上層與下層之間、前側與后側之間裝煙密集程度是均勻分配還是適度調整，還需要進一步進行試驗研究。

（3）氣流平移式密集烤房不設置隔墻，加熱設備散熱器使用供熱和蓄熱性能均穩定的材料（如耐火材料管、陶管、新型復合材料管）比較好[6-7]，能夠避免因熱源不穩定及較強的輻射熱能而造成煙葉烘烤過程中不良現象的發生。

（4）氣流平移式密集烤房在烤房供熱區對側墻體底部設置了應急排濕口，由于不設置隔墻，在停電狀態下以自然通風氣流下降式烤房的供熱和排濕方式進行煙葉烘烤，能夠有效避免或減少煙葉烘烤過程中不良現象的發生，但在 2008年烘烤試驗過程中沒有進行此項試驗，其自身供熱和排濕性能效果及研究數據有待于進一步試驗研究。

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