聚氨酯材料烤房的應用研究

李 昂，夏志林，姜清治*，張文建，田 亮，萬 軍

(1．貴州省煙草公司遵義市公司務川縣分公司，貴州遵義564300;2．貴州省煙草公司遵義市公司，貴州遵義563000)

近年來，我國密集烘烤的研究已取得很大進展［1－4］，密集烤房的建造、安裝和使用等幾項關鍵技術問題已得到基本解決［5－8］;但烤房占地面積大，烘烤過程需要消耗大量能量，而煙葉烘烤又是煙草生產集中耗能的主要環節［9］。因此，如何增加土地利用率、降低能耗、延長設備使用年限、完善烘烤工藝，是當前密集烤房亟需解決的關鍵問題［10］。為了進一步解決由于煙區轉移、土地流轉所造成的烤房資源浪費等問題，有關人員開展了利用板房結構烤房替代傳統的土建結構烤房的研究［11］(90－95)，取得了一定成效。但這類研究甚少，同時發現這類材料制作的烤房設備存在可塑性低、拼接不夠精準等問題［7］。傳統土建密集烤房大量占用耕地資源，烤房廢棄后土地復耕困難［8］。另外，土建烤房施工及維護困難，受水源等條件限制較大［4］。采用新型聚氨酯節能板復合材料，建造、運輸、安裝方便快捷，外形整潔，美觀大方，經久耐用［12－17］，保溫及密封性能良好，節能環保，降低運行燃料成本，可拆卸多次重復使用，減少土地資源的浪費，并對提高煙葉烘烤品質具有積極作用［11］(90－95)。研究表明，利用聚氨酯材料作為保溫材料可有效提高烤房保溫性能、降低能耗［15－17］。因此，對新型聚氨酯材料烤房的保溫性能及烘烤效果研究，可對推進新型材料烤房的實用性提供參考。

1 材料與方法

1．1 材料 試驗于2014年在貴州省遵義市務川縣豐樂鎮豐樂壩烘烤工廠進行，供試烤煙品種為K326，聚氨酯材料烤房由鄭州容大科技發展有限公司提供，裝煙室規格均為8．0 m×2．7 m×3．8 m。循環風機高速為1 440 r/min，低速為960 r/min。采用三段式烘烤工藝進行烘烤。

1．2 方法 試驗設置2個處理:T1為聚氨酯材料烤房;T2為普通密集烤房。分別對2個處理烤房的水平溫差與垂直溫差進行測定，并對烘烤效果與成本進行統計。

1．2．1 平面溫度差測定。各層處于同一平臺的溫度計平面最大溫差△T=t最高溫度－t最低溫度，5 點溫度差最大應不超過2 ℃。平面溫差計算:各棚平均溫差t平=(t1+t2+…+t5)/5;各棚的平面溫差△t=(∣t1－t平∣+∣t2－t平∣…+∣ t5－t平∣)/5。其中t1～t5為各棚各點溫濕度計的溫度讀數。

1．2．2 垂直溫度差測定。各層垂直溫濕度差為各層平均溫濕度之差。

1．2．3 烘烤效果與成本統計?？竞鬅熑~等級質量:各處理煙葉各等級重量、上等煙葉比例、中等煙比例、橘黃葉率、黃煙率、雜色煙率、鮮葉重、干葉重、鮮干比、均價。

并對購置成本、使用炕數、單位質量干煙用工費、單位質量干煙耗煤費、單位質量干煙用電費、單位質量干煙成本差價、均價(元)、效益進行統計。

1．3 數據處理 試驗數據采用Excel 2010進行分析。

2 結果與分析

2．1 不同烤房的控溫效果 由表1可以看出，從40～65℃，聚氨酯烤房和常規密集型烤房的平面溫差均隨著溫度升高稍有擴大，各層的平面溫差均在0．2～0．5℃，2種材料烤房無差異，烤房分風均勻。從垂直溫差看，從40～65℃ 2種形式烤房溫差均在0．60～0．90℃，烤房循環風機風壓配置合理。為整個烤房在裝煙均勻條件下煙葉能夠均衡一致的變黃和干燥提供保障，有利于保證煙葉烘烤質量。相比于常規密集型烤房，聚氨酯材料烤房的垂直溫差略平穩。

表1 不同烤房的控溫效果

2．2 不同烤房的烘烤效果 由表2可知，對于下部葉，聚氨酯材料烤房(T1處理)中等煙率略高于常規密集烤房(T2處理)，而均價也高于T2處理;對于中部葉，T1處理上等煙率明顯高于T2處理，均價也高于T2處理，下等煙率略低于T2處理;而對于上部葉，T1處理上等煙率高于T2處理，下等煙率低于T2處理，T1處理均價也略高于T2處理。T1、T22種材料對烤房烤后煙葉均價無顯著差異影響。煙葉的鮮干比指鮮煙葉的總重量與干煙葉的總重量的比值，反映鮮煙葉含水量的大小。鮮煙葉含水量與烤房的耗煤量有關，含水量高，則烤干相同重量的煙葉所需的用于蒸發水分的熱量多，耗煤量大;含水量低，則耗煤量小。煙葉鮮干比基本一致，煙葉含水量基本相同，對煤耗的影響不顯著。

表2 不同烤房的烘烤效果

2．3 不同烤房的烘烤成本 按常規密集烤房使用年限為7年，每年烘烤6炕煙，每炕干煙平均重450 kg，聚氨酯材料烤房使用年限為15年，每年烘烤6炕煙，每炕煙干煙平均重450 kg來計算，T1處理下部葉和上部葉效益都高于T2處理，而中部葉則是T2處理高于T1處理。從表3中還可以看出，對于下、中、上部葉，T2處理的用煤費用都高于T1處理，以至于用電費用也高于T1處理。

表3 不同烤房的烘烤成本

3 結論與討論

空載時烤房層間溫度差異不大，平面溫度比較均勻。2種材料類型烤房烘烤過程中，T1(聚氨酯材料烤房)與T2常規密集烤房平面溫度差異不顯著，T1(聚氨酯材料烤房)的垂直溫差要略優于T2(常規密集烤房)。聚氨酯材料烤房在空載時，平面溫度差異較小，層間溫度差異較小，這可能與聚氨酯材料良好的保溫性能有關［18］。在實際烘烤過程中，聚氨酯材料烤房升溫速度明顯優于常規密集烤房;聚氨酯材料烤房與常規密集烤房平面溫差不顯著，垂直溫差中的底層溫差與中層溫差也不顯著，垂直溫差中的頂層溫差聚氨酯材料烤房要略低于普通密集烤房;常規烤房與聚氨酯材料烤房均能滿足煙葉烘烤需求，聚氨酯材料烤房保溫性能更高。

在烤后煙葉等級質量調查中，對于上、中、下3個部位，T1(聚氨酯材料烤房)與T2(常規密集烤房)均價無顯著差異，說明T1(聚氨酯材料烤房)對烤后煙葉均價無影響，且比T2(常規密集烤房)烤后煙葉均價略微高。從不同材料類型烤房節本增效調查中可知，T1(聚氨酯材料烤房)在經濟效益、耗煤量、耗電量、用工上優于T2(常規密集烤房)。聚氨酯材料烤房較好的保溫性能減少了烘烤時間，因此減少了烘烤過程中的用煤量與用電量，從而達到降低烘烤成本的目的。

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