密集烤房循環(huán)風機智能控制器的研發(fā)與應(yīng)用

王藝焜，祖慶學(xué)，秦 敏，馮裕洋，蔡 武

（貴州省煙草公司貴陽市公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

我國現(xiàn)階段采用的煙葉烤房一般為開式循環(huán)密集烤房，當裝煙室內(nèi)濕球溫度高于設(shè)定值時，冷風門打開，在循環(huán)風機的作用下吸入外界的干冷空氣，在壓力作用下，裝煙室內(nèi)的濕熱空氣由排濕口直接向外界環(huán)境排出，以降低烤房內(nèi)的相對濕度，此種排濕方式煙葉干燥速度快，收縮幅度小，烤后煙葉欠柔軟。中溫保濕變黃密集烘烤技術(shù)在貴州黔南已經(jīng)開展了五年的研究與應(yīng)用，該技術(shù)的核心是通過在變黃期控制循環(huán)風機定時啟停進行間歇排濕，使煙葉有充足的水分進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，減少易揮發(fā)致香物質(zhì)和能量的排出，有效降低中、上部煙葉掛灰、僵硬、青雜比例，同時能提高烤后煙葉入庫數(shù)量和提升烤后煙葉的質(zhì)量。

目前，控制循環(huán)風機定時啟停只有兩種方法，一種是依靠人工手動操作，費時費力、操作困難，另一種是使用定時器進行控制，目前市面上的定時器要么容易燒壞，要么設(shè)置困難，兩種方法都存在較大的短板而導(dǎo)致該技術(shù)無法在開陽煙區(qū)進行大面積推廣。基于此，筆者通過研發(fā)密集烤房循環(huán)風機智能控制器來控制循環(huán)風機，提高循環(huán)風機定時啟停準確率，助推中溫保濕變黃密集烘烤技術(shù)在貴陽煙區(qū)推廣，解決當前煙葉僵硬、掛灰、香氣差等問題，滿足工業(yè)公司對“黃、亮、軟”煙葉原料的需求，促煙農(nóng)增收，助企業(yè)增效。

1 系統(tǒng)組成

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計密集烤房循環(huán)風機智能控制器由主體結(jié)構(gòu)、電子系統(tǒng)、遠程控制系統(tǒng)三個部分組成，具有定時啟停、過載保護、過欠壓保護、漏電保護和遠程控制的功能，詳見圖1。

圖1 密集烤房循環(huán)風機智能控制器系統(tǒng)設(shè)計圖

1.2 系統(tǒng)參數(shù)

控制器外殼40mm×45mm×95mm（±0.05）mm，顯示器為LED數(shù)碼顯示器，芯片為STC8（圖2）。

圖2 控制器主視/側(cè)視/俯視/背面圖示

1.3 工作流程

將密集烤房循環(huán)風機智能控制器連接到循環(huán)風機和自控儀上，登錄手機APP，打開藍牙，連接上控制器，在自控儀上按照《中上部煙葉中溫保濕變黃密集烘烤技術(shù)規(guī)范》中的曲線進行設(shè)置，當煙葉烘烤進入主變黃溫度38℃時，在手機APP定時設(shè)置頁面，設(shè)置循環(huán)風機每小時啟動50 min、關(guān)閉10 min，穩(wěn)溫35～50 h保濕烘烤至葉片黃片青筋后，在APP上取消定時設(shè)置，啟動風機直至烘烤結(jié)束（圖3～6）。

圖3 遠程控制 App功能框架圖

圖4 手機APP定時啟停設(shè)置圖示

圖5 手機APP設(shè)置過流、過壓、欠壓、漏電圖示

圖6 控制器實物圖

2 應(yīng)用效果

2.1 試驗設(shè)計

試驗于2021～2023年在貴州省貴陽市開陽縣花梨鄉(xiāng)、馮三鎮(zhèn)、龍崗鎮(zhèn)、宅吉鄉(xiāng)、楠木渡鎮(zhèn)進行，供試烤房為氣流上升式烤房，定時啟停操作為主變黃階段每小時開啟循環(huán)風機10 min，剩余50 min關(guān)閉，重復(fù)此操作直至煙葉變至8～九成黃。試驗設(shè)兩個處理，分別為人工手動控制循環(huán)風機定時啟停（T1）、密集烤房循環(huán)風機智能控制器控制循環(huán)風機定時啟停（T2），每處理10間烤房，5個試驗點共100間烤房。

2.2 測定調(diào)查與方法

2.2.1 定時準確率調(diào)查。循環(huán)風機定時啟停階段，于每日3點、6點、9點、12點、15點、18點、21點、24點對烤房循環(huán)風機定時情況進行查看，并記錄。

2.2.2 定時啟停耗時調(diào)查。循環(huán)風機定時啟停階段，于每日3點、6點、9點、12點、15點、18點、21點、24點對烤房循環(huán)風機定時耗時情況進行調(diào)查，并記錄。

2.2.3 烤后煙葉損失率調(diào)查。每間烤房隨機抽取上、中、下層各20竿調(diào)查統(tǒng)計，按照GB2635-1992國家分級標準分級稱重，計算不能入倉煙葉重量。

2.3 結(jié)果分析

從表1可知，在主變黃階段，5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)T1循環(huán)風機定時準確率平均僅為62.5%，低于T2的100%；T1循環(huán)風機定時啟停單次操作耗時平均為148.8s，T2為1.76s；T1平均烘烤損失率為14.18%，比T2高出9.14個百分點。

表1 不同控制方式對循環(huán)風機定時啟停的影響

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明：在主變黃階段，使用密集烤房循環(huán)風機智能控制器控制循環(huán)風機定時啟停的定時啟停準確率遠高于人工手動控制，定時啟停操作耗時也遠低于人工手動控制，尤其是烘烤損失率遠低于人工手動控制。

中溫保濕變黃密集烘烤技術(shù)的核心是在煙葉烘烤主變黃階段，控制循環(huán)風機每小時啟動10 min、關(guān)閉50 min，由于人工手動操作困難，且由于多種環(huán)境因素的影響，普通定時器容易燒壞，導(dǎo)致該技術(shù)無法大面積推廣。而密集烤房循環(huán)風機智能控制器具有定時啟停、過載保護、過欠壓保護、漏電保護和遠程控制的功能，使定時啟停準確率達到100%，單次平均定時啟停操作耗時僅為1.76 s，煙葉烘烤損失率低，煙葉品質(zhì)好，為大面積推廣中溫保濕變黃密集烘烤技術(shù)打下堅實基礎(chǔ)。