氣流上升式密集烤房烘烤過程中溫濕度差異及氣流運動方向研究

董祥洲 王豹祥 高琴 王川 李世金 程廷明

摘? 要：為提高密集烤房的使用效率，在氣流上升式密集烤房內用溫濕度自動記錄儀測量了不同烤房空間、不同烘烤時間的溫濕度狀況。結果表明：氣流上升式烤房在烘烤過程中垂直方向上、中、下層和水平方向不同區域溫濕度差異較明顯。最大溫度差出現在42℃階段，為5.7℃，最大濕度差出現在46℃階段，為5.7%?？痉績葻犸L循環路線為：熱空氣在循環風機作用下，從加熱室下方的出風口吹出，至下棚距隔熱墻6m處上行至頂棚，返回從后排濕窗出。另外一條路徑為：下棚中線距隔熱墻2m處通過較強的輻射熱，自下棚向頂棚穿透，水分由后排濕窗排除。此研究結果為指導密集烤房合理裝煙與優化烘烤工藝提供了理論依據。

關鍵詞：密集烤房;氣流;方向;溫度;濕度

中圖分類號 S572文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）01-0095-03

密集烤房技術優勢明顯，推廣情況良好[1-2]。近年來，我國密集烤房在建造、安裝和使用等方面的研究取得了較大進展[3]，但密集烤房在應用過程中，存在諸如烤后煙葉片僵硬、顏色變淡、油份降低等問題。前人雖然針對烤房不同的氣流方式以及烤房內部風速等因素對烤后煙品質的影響展開了一系列的研究[4-7]，但對密集烤房內部溫濕分布及氣流運動規律的研究尚顯不足。皖南作為全國密集烤房普遍率較高的煙區，有關皖南密集烤房內溫濕度變化及氣流運動規律的研究還鮮有報道。為此，筆者針對皖南氣流上升式密集烤房，研究了烘烤過程中不同空間、不同時間溫濕度分布動態，旨在為皖南煙區密集烤房內氣流運動規律提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試煙葉：烤煙品種云煙97，選取1.33hm2成熟度一致的煙田，采收腰葉部位，含水率86.3%。供試烤房：山東百特機械設備有限公司生產的可拆卸聚氨酯輕鋼密集烤房，符合國煙辦418號文件要求，裝煙室8.0m×2.78m×3.6m，烤房風機型號為7號風機，風機中電機功率，2.2kW/h;自控儀為山東百特溫濕度自控儀，采用全自動加煤設備烘烤。測試儀器：河北亞太電子儀表廠生產的微電腦烤煙干濕溫濕儀。試驗時間及地點：2018年安徽省宣城市宣州區滬皖煙草科技園。

1.2 試驗設計 在每個烤房20個點懸掛電子溫度計，全程記錄各點溫度，分析烘烤期間烤房不同位置溫度差異和相關性，具體位置見表1。

表1 溫度儀烤房內懸掛位置

[編號 位置 T1 上棚距掛梁0.7m距隔熱墻2m處 T2 上棚掛梁距隔熱墻2m處 T3 上棚距掛梁0.7m距隔熱墻4m處 T4 上棚掛梁距隔熱墻4m處 T5 上棚距掛梁0.7m距隔熱墻6m處 T6 上棚掛梁距隔熱墻6m處 T7 中棚距掛梁0.7m距隔熱墻2m處 T8 中棚掛梁距隔熱墻2m處 T9 中棚距掛梁0.7m距隔熱墻4m處 T10 中棚掛梁距隔熱墻4m處 T11 中棚距掛梁0.7m距隔熱墻6m處 T12 中棚掛梁距隔熱墻6m處 T13 下棚距掛梁0.7m距隔熱墻2m處 T14 下棚掛梁距隔熱墻2m處 T15 下棚距掛梁0.7m距隔熱墻4m處 T16 下棚掛梁距隔熱墻4m處 T17 下棚距掛梁0.7m距隔熱墻6m處 T18 下棚掛梁距隔熱墻6m處 T19 前觀察窗 T20 后觀察窗 ]

2 結果與分析

2.1 不同區域溫度差異分析 根據“三段五步八點”精準烘烤工藝流程，采集腰葉調制過程中各區域的溫度實時監測數據。

從表2可以看出，38℃前期-42℃后期，最大溫差在1.7～5.7℃，呈逐步增大的趨勢，最大溫差出現在42℃前期，之后略有降低。高溫點在T14，低溫點在T4。44℃前期-46℃前期，最大溫差在4.6～5℃，呈逐漸降低趨勢，該階段T6、T8、T11、T12、T19升溫明顯，較接近目標溫度。高溫點在T14，低溫點在T1、T3、T13。46℃前期-54℃后期，最大溫差在2.2-5℃范圍，呈逐漸降低趨勢，54℃后期溫差最小。T8、T11、T12、T16、T17、T9升溫明顯，較接近目標溫度。高溫點出現在T6、T14、T17、T18。低溫點在T1、T3、T13。68℃前期-68℃后期，最大溫差較54℃后期先增后降，高溫點在T6。低溫點在T1。

下棚中線距隔熱墻2m處、下棚距中線0.7m距隔熱墻6m處、下棚中線距隔熱墻6m處屬于高溫區，其中下棚中線距隔熱墻6m處溫度最高。上棚距中線0.7m距隔熱墻2m處、上棚距中線0.7m距隔熱墻4m處、上棚中線距隔熱墻4m處、下棚距中線0.7m距隔熱墻2m處屬于低溫區，其中，上棚距中線0.7m距隔熱墻2m處溫度68℃前一直最低。68℃后，中棚距中線0.7m距隔熱墻2m處溫度最低，這也驗證了實際烘烤中該處煙葉常出現烤不干的現象。

2.2 不同區域濕度差異分析 從表3可以看出，38%前期-42%前期，最大濕度差呈逐漸增大趨勢，由0.5%增大到1.5%。40%后期之前，高濕點集中在T6、T11、T14、T17，低濕點集中在T7、T10。42%后期，最大濕度差略降，為0.9%。高濕點在T6、T11、T14、T17、T18，低濕點在T2、T3、T4、T7、T10、T12。44%前期-46%前期，烘烤進入大排濕階段，煙葉變軟出汗，最大濕度差增大，最大值達到5.7%。該階段高濕點集中在T14、T17、T18，低濕點集中在T2、T4、T6、T7。46%后期-68%前期，最大濕度差呈先升后降趨勢，在50%階段最高，為5.7%，高濕點集中在T6、T14，低濕點集中在T7。68%后期：濕度幅度為39.3～43，最大濕度差3.7%，高濕點在T1、T6，低濕點在T4、T7、T17、T18。

2.3 烤房內氣流運動規律分析 從圖1可以看出，44℃即55h之前高溫點同時也是高濕點，但44℃前期即76h時，T6、T12這2個點濕度較其他點濕度反向降低，由此可以推斷在44℃前期即76h，下棚中線距隔熱墻6m處風力較大，煙葉較快收縮進入小卷筒狀態，熱空氣在此處上行，形成通道，同時也導致了中棚中線距隔熱墻6m處濕度降低，最終將上棚中線距隔熱墻6m處通道打開。

3 結論與討論

烤房內熱風循環路線為：熱空氣在循環風機作用下，從加熱室下方的出風口吹出，至下棚距隔熱墻6m處上行至頂棚，返回從后排濕窗出。另外一條路徑為：下棚中線距隔熱墻2m處通過較強的輻射熱，自下棚向頂棚穿透，水分由后排濕窗排除。中棚距隔熱墻4m處，因為上下棚溫度均高于中棚，會形成冷氣團，形成一個低溫低濕區，這也驗證了在實際烘烤中，此處常出現煙葉未烤干爛煙現象。下棚距隔熱墻6m處最先打開氣流通道，驗證了在烘烤中此處煙葉掉落較多的現象。因此，在實際裝炕中，下棚距隔熱墻2m、6m處宜適度密裝，下棚距隔熱墻4m及頂棚靠門處宜適度稀裝。

參考文獻

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（責編：張宏民）