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(1 湖南農業大學農學院,長沙 410000; 2 鄭州市煙草公司登封市分公司,河南鄭州 452470)
2012-07-24
吳寶山(1974—),男,河南登封人,碩士研究生,Email:wbaosun@hotmail.com。
雙制通風坐式密集烤房烘烤試驗報告
吳寶山1,2,王省偉1,2
(1 湖南農業大學農學院,長沙 410000; 2 鄭州市煙草公司登封市分公司,河南鄭州 452470)
以云煙87品種為實驗對象,從烤房本身建設工藝和烘烤工藝兩方面比較了雙制通風坐式密集烤房和單制強制通風密集烤房。發現雙座坑建造及維護成本相對較低,烤房建造場地容易選擇,可節約利用土地;烘烤工藝方面,裝煙密度可調,節約了烘烤成本。
烤煙;雙制通風;坐式烤房;密集烘烤;烘烤工藝
為進一步示范推廣雙制通風坐式密集烤房(簡稱“雙坐炕”,下同)在煙草企業的應用,2011年在河南省登封市產煙區對已有雙座坑做了進一步的改進和提高,使其設計更趨科學合理,優勢更顯現。
1.1 供試烤房
在登封市潁陽鎮于爻煙葉烘烤試驗點建造烤房7座:單體烤房1座,并連雙炕1組,4連組炕1組。對照(CK)選擇近年來推廣較多的單制強制通風密集烤房(簡稱“單強炕”,下同)。
1.2 供試鮮煙
鮮煙為云煙87品種。
1.3 儀器設備
測試儀器:常規專用烤煙干濕球溫度計、多路溫度檢測系統(64路測點,電腦自動記錄)、DT-618型風速儀、便攜式熱球風速儀、熱電偶(Ф3 mm,測量范圍0~1 300℃,主要用于測量煙囪排煙溫度)。
自控設備: XCLⅢ-C型智能密集烤房溫濕度自控儀、自動補風門、助燃鼓風機(河南省旭創力科技發展有限公司提供)。
1.4 試驗方法
烤房對比試驗:建筑成本與建筑難度對比、空炕測試對比、裝煙烘烤對比。
烘烤工藝對比試驗:技術難度對比、工藝可操作性對比、煙葉烤后效果對比。
2.1 空炕通風排風測試
2011年11月20日,在空炕條件下對雙坐炕的自然通風排濕能力進行了測定(測定烤房為2號烤房,自動補風門進風面積0.2 m2,2個備用補貼風門進風面積0.18 m2,排濕口出口0.31 m2)。發現在完全自然通風情況下,烤房進風會受到外界因素(主要是風力、風向)的影響,排風量穩定在830~1 000 m2。在自動補風門和備用補風門全關(進風量為“0”)的情況下,排風量仍能達到768.8 m2(表1)。
2011年4月23日至24日,在空炕條件下對供試雙坐炕與對照單強炕進行了停電試驗。測試時兩個烤房的自動補風門全部處于最大開啟狀態,在停電條件下供試烤房的備用補風門也置于最大開啟狀態,以保證兩個烤房在最大限度的通風排風條件下進行對比。做停電試驗測試時,先停電20 min,待烤房氣流穩定后再進行測試。測試結果表明:在有電的情況下,單強炕的進風量明顯高于雙坐炕(進風量高出800~1 000 m3/h),兩者的排風量無本質差異;在停電情況下,雙坐炕的進風、排風量有所下降,但仍保持在1 000~1 180 m3/h、640~1 010 m3/h的水平。而單強炕的進風、排風量則大幅下降(表2)。結果表明,單強炕是在強制通風的條件下依靠過量通風實現煙葉烘烤的,停電后靠尚存的甚低的通風排濕能力不能實現煙葉正常烘烤。

表1 雙制通風坐式密集烤房在空炕條件下通風排風測試結果

表2 空炕條件下兩種烤房通風排風測試結果(m3/h)
2.2 負載情況下停電測試結果
2010~2011年的烘烤試驗證明,雙坐炕具有較強的自然通風烘烤能力,停電8 h后,煙葉烤后無明顯損失。在低負荷情況下(裝煙300竿以下)完全可以實現自然通風烘烤。為了進一步驗證雙坐炕的抗停電能力,2011年10月15日,在炕溫48℃時做了2 h的停電試驗,并對有關數據進行了測定(本炕裝煙430竿,平均單竿鮮煙重9.25 kg,裝入鮮煙3 977 kg,處于中等負荷狀態。在48℃時進行停電試驗時,已接近完成安全定色。停電后完全打開自動補風門及2個備用補風門,保持烤房處于最大限度的通風排濕狀態。停電后始終保持中等火力,既防大幅降溫,又防頂棚局部升溫過快烤壞煙葉)。測試結果顯示:雙坐炕在停電時啟用自然通風(排濕)系統,排濕量能夠保持90.05%,補風量能夠保持89.2%。盡管為了保持溫度穩定對火力進行了控制,底棚溫度下降仍較快,垂直溫差逐漸加大,但烤房仍維持在熱風循環狀態,并能夠實現持續排濕作業。
2.3 烘烤對比試驗結果分析
2011年10月25日至30日,安排了雙坐式炕與單強炕的烘烤對比試驗。主要對烤后煙葉重量、能耗、效益等方面進行了比較。結果表明:供試烤房與對照烤房相比,烤后煙葉干重相對增加,煤耗、電耗明顯降低,均價顯著提高。每烤出1 kg干煙,均價提高1.47元,煤耗減少0.08元,電耗減少0.06元。煙葉產量按2 500 kg/hm2計算,使用雙制通風坐式密集烤房大約可提高收益3 690元/hm2(表3) 。

表3 雙制通風坐式密集烤房與對照烤房烘烤對比試驗結果
(1)雙座坑建造及維護成本相對較低。雙坐炕采取磚砌火爐、鋼管與磚砌火箱搭配的換熱器。此種換熱器使用壽命長,金屬部件損壞了便于更換。而單強炕的加熱器損壞后,整體就難以使用,且維修難度相對較大,維護成本也相對較高[1,2]。
(2)裝煙密度可調。單強炕基本上是靠強制通風進行排濕,只有在裝煙量達到最大時,才能體現出節能降耗的優勢。如果裝煙密度小,就會造成過量通風,不但影響煙葉烘烤質量,而且消耗煤電[3]。雙坐炕通過“強化自然通風,優化強制通風”,實現“自然通風為基礎,強制通風為優勢”的通風排濕[4,5]。在煙多的情況下,可達到或超越單強炕的裝煙密度,裝煙5 000 kg及其以上。當煙葉少時稀裝,充分發揮自然通風優勢,可以少開風機或不開風機,照樣可以正常烤煙??烧{的裝煙密度,較好地解決了煙葉成熟規律與烤房實際裝煙能力不協調的矛盾。
(3)節約烘烤成本。雙坐炕采用4臺小功率風機,上下各置2臺,實現分檔通風。在煙葉烘烤過程中,可以根據煙葉烘烤不同時期、不同裝煙量的實際排濕需要進行分檔控制,從而節約用電成本[6]。同時,雙坐炕以自然排濕為基礎的排濕方式,提高了熱能利用率,節約了烤煙用煤。
(4)節約利用土地。單強炕(裝煙室2.7 m×8 m)實際占地面積36.6 m2(11.5 m×3.18 m),是一個窄長形的地塊。雙坐炕實際占地面積為27.2 m2(6.08 m×4.48 m),是一個近似正方形的地塊,不僅較前者節省了9.4 m2的土地,而且烤房建造場地容易選擇,在一定程度上可以緩解丘陵山區烤房建設場地難的問題。尤其是在現代煙草農業建設過程中,要大批量地建設煙葉烘烤工場,可建成四連體,節約土地的優勢將更為突出。
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S572.092
A
1001-5280(2012)07-0093-03
10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.26
責任編輯:黃燕妮