基于熱力學的煙葉回潮機優化設計試驗研究

姬江濤，朱 越，王 俊，張和峰，賀智濤

(河南科技大學 農業裝備工程學院，河南 洛陽 471003)

0 引言

煙草是我國重要的經濟作物，是國民經濟重要組成部分。卷煙生產加工過程中不同階段有不同含水率要求，在分級儲藏時，為保證煙葉的后續加工工藝特性，需要保持13%～18%的含水率，以降低煙葉的破損，提高煙葉質量[1]。同時，煙葉的含水率對其理化特性有重要影響，決定卷煙成品的口感和外觀。目前，國內烤后煙葉回潮方式主要以自然回潮為主，受自然條件制約較大，占用空間大，且回潮過程中煙葉含水率難以控制。因此，研發高效、節能的煙葉增濕回潮設備對煙站散煙收購具有重要的經濟意義和社會意義[2]。

煙葉回潮是飽和水蒸汽和煙葉傳熱傳質的過程，飽和蒸汽通過加濕系統進入真空箱體，攜帶的水分和熱量被煙葉吸食，而達到增溫增濕的目的[3]。回潮時煙葉處于靜止狀態，溫度梯度小，流場分布均勻的回潮箱體為煙葉回潮提高穩定的場所，可以保證箱體內不同位置的煙葉含水率一致。本文基于熱力學理論，利用COMSOL Multiphysic多物理場仿真軟件，對箱體內流場進行有限元仿真，得到回潮室的流場分布云圖，并優化設計了回潮箱體。同時，基于優化設計的回潮箱體，進行煙葉回潮試驗，得到箱體內不同位置煙葉的含水率，為研究回潮機的性能提供重要依據。

1 回潮方案與工藝流程

1.1 回潮方案

為降低煙葉燥碎、提高煙葉含水率和回潮效率，采用抽真空方式進行煙葉回潮，回潮過程中煙葉一直處于靜止狀態，可以做到煙葉無損耗處理；……