空气能热泵密集烤房研制及其烟叶烘烤效果

用空气能热泵加热系统替换原有燃煤式密集烤房的加热系统,研制成功了空气能热泵密集烤房。在此基础上,用空气能热泵密集烤房和燃煤式密集烤房进行烟叶烘烤对比试验,结果表明,空气能热泵密集烤房能降低烟叶烘烤成本,提高烟叶质量,下部叶的能耗总成本处理比对照低23.5%,中部叶低16.6%,上部叶低16.0%,平均降低了18.7%。无论下部叶、中部叶,还是上部叶,上等烟比例都是处理高于对照,下部叶高出4.1%,中部叶高出5.5%,上部叶高出7.9%,平均高出5.8%。而且空气能为清洁能源,能克服现存燃煤式密集烤房碳排放量大,污染环境的弊端,因此,空气能热泵密集烤房可以替换燃煤式密集烤房。     

不同热源密集烤房烟叶烘烤效果研究

试验于2016年在湖南省耒阳市马水镇烟叶烘烤工场进行。试验共设6个处理,分别是:T1.空气能热泵热水式密集烤房,T2.空气能热泵热风上升式密集烤房,T3.空气能热泵热风下降式密集烤房,T4.生物质燃烧供热式密集烤房,T5.太阳能热风式密集烤房,T6.燃煤式密集烤房(CK)。试验结果表明:T2、T3烟叶烘烤效果最好,不但防止了对环境的污染,而且烘烤成本还低于燃煤式密集烤房;T1由于热交换率低,热风循环欠顺畅,烤房升温排湿有一定难度,造成烘烤历时拖长,烘烤成本高于燃煤式密集烤房;T4能完成烟叶烘烤过程,烤后烟叶质量也不差,但是,烘烤成本不很稳定,烤下部叶低于燃煤式密集烤房,烤中、上部叶高于燃煤式密集烤房,并且都高于空气源热泵密集烤房;T5烟叶烘烤的节能减排效果受天气状况影响较大,烘烤期间,晴天多,效果明显,阴雨天多,则效果不明显。     

不同气流方向空气能热泵密集烤房烟叶烘烤效果研究

为探讨不同气流方向空气能热泵密集烤房的烟叶烘烤效果,2016~2017年在云南罗平烟区,以燃煤式密集烤房为对照,对气流上升式热泵密集烤房、气流下降式热泵密集烤房开展了对比研究。结果表明,每千克干烟叶烘烤成本,气流上升式热泵密集烤房、气流下降式热泵密集烤房和燃煤式密集烤房,对于下部叶,分别为1.39,1.32和2.29元,对于中部叶,分别为1.78,1.31和1.92元,对于上部叶,分别为1.43,1.28和2.88元。特别是气流下降式热泵密集烤房消除了顶棚烟叶霉把子的问题,提高了烟叶烘烤质量,降低了耗煤,值得推广应用。     

风速变化对热泵密集烤房烟叶烘烤质量的影响

为了探索可变频热泵密集烤房在烟叶烘烤各阶段的适宜风速参数,以云烟116为材料,研究了不同烘烤阶段不同风速条件下烟叶主要化学成分的变化。结果表明：调整变频风机参数后,烟叶内部化学成分含量更加合理,化学成分评分达到90.7,淀粉含量降低至1.3%,感官质量提高。具体参数：38℃(干球温度)前,风机转速保持750～800 r/min; 38～42℃阶段,风机转速保持800～850 r/min; 42～48℃阶段,风机转速保持1 300～1 350 r/min; 48℃后风机转速保持800 r/min。综上所述,改良风速参数能够提高烟叶品质,降低烟叶淀粉含量。     

改良热泵密集烤房烘烤工艺及其效果分析

为进一步利用热泵密集烤房优势,解决热泵密集烤房与现有工艺不匹配、初烤烟叶化学成分提升不明显等问题,对传统三段式烘烤工艺进行改良,对初烤烟叶的主要化学成分、石油醚提取物、多酚类物质、香气代谢产物及评吸质量进行分析。结果表明：与传统三段式烘烤工艺相比,可变频密集烤房采用改良三段式烘烤工艺后效果较好,其初烤烟叶化学成分赋值提高8.9%,淀粉含量下降20.0%,中性致香物质含量提高0.7%,多酚类物质含量提高49.4%,评吸得分提高6.2%。说明改良三段式烘烤工艺可促进烟叶香气代谢产物的积累和化学质量、评吸质量的提高。综合分析,改良后的三段式烘烤工艺能够有效提升热泵密集烤房初烤烟叶质量,有较好的实用价值。     

太阳能与化石能联合供热烟叶烘烤工场研制及其烘烤效果

在烟叶烘烤工场密集烤房群的房顶上,安装太阳能空气加热系统,将太阳能加热了的空气送进烤房的加热室内,与煤燃烧加热的空气融为一体,联合供热,完成烟叶烘烤,成功建成了太阳能与化石能联合供热烟叶烘烤工场。烟叶烘烤试验结果表明,上升式或下降式太阳能和化石能联合供热的密集烤房,均能顺利完成烟叶烘烤;只要烘烤工艺运用得当,烟叶烘烤质量还可以得到提高,上等烟叶比例可以提高;同时,节能减排效果十分显著,在光照良好的条件下,省煤可达到40%以上。     

智能化太阳能密集烤房节能效果研究

智能化太阳能密集烤房由太阳能供热系统、煤燃烧供热系统、装烟系统、通风排湿系统和自动控制系统等部分构成。通过智能化太阳能密集烤房与普通密集烤房的烟叶烘烤试验,结果表明:烘烤下部烟叶,历时118 h,其中3 d晴天,1 d雨天,1 d阴天,最大光照强度13.60×104lux,智能化太阳能密集烤房烘烤一炕烟叶较对照节煤198.6 kg,节煤效果达25.6%;烘烤中部烟叶,历时138 h,均为晴天,最大光照强度15.20×104lux,智能化太阳能密集烤房烘烤一炕烟叶较对照节煤123.2 kg,节煤效果达36.1%;烘烤上部烟叶,历时146 h,其中1 d阴天,其余为晴天,最大光照强度12.80×104lux,智能化太阳能密集烤房烘烤一炕烟叶节煤255.0 kg,节煤效果达35.6%。智能化太阳能密集烤房与对照烘烤各炕次烟叶的耗电量则无显著差异,智能化太阳能密集烤房的节能减排效果主要表现在节煤上。     

云烟-12型四层密集烤房的烘烤性能及其烘烤效果

为确定切合云南实际的密集烤房建设形式,实现烤烟烘烤“减工降本、节能增效”,以 K326中部叶为试验材料,对5种建设规格的云烟-12型四层密集烤房以及常规三层密集烤房烘烤性能及其烤后烟叶质量进行了对比研究。结果表明,云烟-12型四层密集烤房较常规三层密集烤房平均烘烤能力增加22.45％,关键温度点干球和湿球温度控制精准度、烤后烟叶上中等烟比例、均价以及烟叶质量无明显差异,烘烤时间略有延长,但烘烤能耗成本降低14.14％。5种建设规格的云烟-12型四层密集烤房,烤房烤能随着建设高度增加呈先增加后略有减少趋势,相同烘烤能力烤房建设成本呈先略有下降后上升然后再下降的趋势,烤后烟叶质量无明显差异。云烟-12型四层密集烤房能充分发挥密集烤房优势,降低烘烤能耗成本,提高经济效益,烟叶质量较好。     

甲醇发热式与燃煤式密集烤房烘烤比较

采用可再生能源甲醇作为供热燃料,通过与现有已经推广的两种燃煤供热式密集烤房在升温稳温性能、烘烤综合成本、烟叶外观质量的测试和对比,甲醇供热式密集烤房自动化程度高,升温灵敏,温度均匀,烤后烟叶颜色均匀,油分多,光泽强,烟叶正反色差小,多橘黄烟叶,综合效益高于现有燃煤烤房。     

新型无机非金属材料烤房的研究

对新材料密集烤房和普通密集烤房的性能、成本及烘烤效果进行对比试验。结果表明,新材料密集烤房的性能较好,烘烤过程中平面温差和垂直温差变化较小,烤房抗逆性好,加热炉散热效率高,通风排湿顺畅,降低能耗成本达30.4%;烤后烟叶外观质量较好,烟叶颜色更鲜亮,桔黄烟所占比重增加,中上等烟比例提高;烤后烟叶化学成分更为协调,淀粉降解较普通密集烤房更充分,还原糖含量所占比例略高。     

单体密集烤房太阳能集热器设计与烘烤效果研究

在单体气流上升式密集烤房上面设计建造低成本的日光温室型太阳能集热器,并与没有接装集热器的密集烤房进行烟叶烘烤对比试验。结果表明,利用太阳能辅助供热密集烤房的平均每炕烟叶耗煤量（564.5 kg）显著地低于对照烤房（691.7 kg）;太阳能烤房的平均节煤率为19.18％,节电率为6.95％。太阳能烤房烤后烟叶的等级结构和外观质量均稍好于对照;相同部位主要化学成分含量与对照均没有明显差异;香气成分含量高于对照。因此认为,接装太阳能集热器的密集烤房的节能减排效果显著,烟叶烘烤质量有所提高。     

普通烤房密集化改造技术的研究

普通烤房密集化改造后有利于提高烟叶烘烤质量,烟叶的颜色加深,桔黄烟叶增多,色泽增强,叶片结构得到改善,弹性较好,烤后的烟叶化学成分更趋协调。在两种密集化改造形式中,外置式的改造成本较高,是内置式的两倍多,但外置式烤房分风均匀,有利于烟叶烘烤,淀粉降解较普通烤房更充分,还原糖含量、上中等烟比例及均价较普通烤房高,杂色烟比例、鲜干比较普通烤房低;内置式烤房的主火垄上方的风量、风速偏低,淀粉含量、烟碱含量较普通烤房略低,还原糖含量较普通烤房略高,整体优势不明显,略优于普通烤房。     

基于积温积湿与聚类分析的密集烤房温湿度时空分布特征研究

为了明确密集烤房烟叶烘烤过程中的温湿度时空分布规律,提高烟叶烘烤效果,本研究采用密集烤房温湿度自动精准监测系统获取不同部位烟叶烘烤过程中烤房的环境参数,进行聚类分析和精准分类。结果表明,不同部位烟叶烘烤时,密集烤房内温湿度时空分布规律有一定差异。根据不同区域积温、积湿等情况,在下部叶、中部叶和上部叶烘烤过程中,可分别将密集烤房装烟室划分为3类、3类和4类区域,不同素质的鲜烟叶可与相应的区域进行精准匹配。     

密集烤房建造成本及烘烤效果研究

2006-2007年在湖南邵阳对湖南XM-1型密集烤房、安徽AH型密集烤房、广东GK-3型密集烤房和普通烤房的建造成本、烘烤成本、烘烤质量等方面进行了比较研究。结果表明，密集烤房比普通烤房具有多方面的优势，尤其是湖南XM-1型密集烤房不仅建造成本低，烘烤成本低，而且烘烤效果好，可以推广应用。     

密集烤房群余热利用对烟叶烘烤成本及烘烤质量影响的研究

通过设计制作一个余热利用装置,将两座密集烤房联通,将上一座烤房排出的热空气送入下一座烤房,并进行了烟叶烘烤试验。结果表明密集烤房群余热利用技术以烤房内温度40~48℃进行间接供热,48~68℃进行直接供热较好;只要操作得当,可以改善烟叶烘烤质量;节能减排效果显著,降低了烟叶烘烤成本。     

变频技术及其在烟叶烘烤上的应用趋势

密集烤房的循环风机是烟叶烘烤中的关键设备,对执行和实现烘烤工艺目标起着决定性作用。4/6级双速电机无法自动平滑控制风机调速,存在精度差、滞后严重等不足,无法满足烘烤中烟叶生理生化反应的需要。变频器具有卓越的调速性能,将变频器的无级调速功能等应用于烟叶烘烤,提高烘烤设备与烟叶烘烤工艺的吻合度,使设备提供的温度、湿度、风速等与烟叶衰老过程中的代谢规律高度吻合,从而能够使鲜烟叶的质量最大限度地得到彰显。     

烟叶背靠式分风板散叶密集烘烤技术研究

研究了背靠式分风板散叶密集烘烤技术在烤烟上的应用效果,结果表明：应用背靠式分风板散叶密集烘烤技术,可增加密集烤房装烟容量61.51%,每千克干烟叶减少烘烤成本0.62元,单炉经济效益增加8 559.06元;烤后烟叶上等烟比例、均价、单叶重、产值均高于对照,烟叶感官评吸质量有所提高。     

烟叶烘烤研究进展

综述了品种、成熟度、烤房类型、装烟方式和密度、工艺技术等影响烟叶烘烤质量的因素,讨论了培育易烤性好的品种、改良密集烤房、推广烟草机械化生产、开发利用新能源等提高烟叶烘烤质量的措施,并就下一步研究重点进行了展望。     

延迟变黄时间对烤后烟叶品质的影响

采用湘密1号密集烤房,研究在烘烤温度38℃时延长变黄时间对烟叶外观、品质及烘烤能耗成本的影响.结果表明,较常规烘烤处理,延长变黄时间12h后升温,可使烟叶充分变黄,平衡烟叶中各种化学成分含量,增加烟叶香吃味,改善烤后烟叶外观质量,上等烟叶提高12.2％～20.3％,且干物质不会减少,烟叶烘烤能耗成本减少0.04元/kg.     

节能改造烤房的烘烤效果及对烤后烟叶等级质量的影响

为实现烤烟烘烤过程中节能减排、降耗增效,将当前推广的密集烤房进行了节能改造。以密集烤房为对照,研究节能改造烤房对散叶烘烤烤后烟叶等级质量的影响及耗煤量、节煤率及烘烤效益。结果表明:中部叶,一次节能改造、二次节能改造烤房烤后烟叶上等烟率、上中等烟率、均价、千克干烟耗煤量分别为0、11.9%、4.8元/kg、1.15 kg,30%、65%、24元/kg、1.30 kg,较对照烤房分别提高了-17%、-58.1%、-16.8元/kg及节煤29.6%,13%、-5%、2.4元/kg及节煤20.8%;上部叶,二次节能改造烤房烤后烟叶上等烟率、上中等烟率、均价、千克干烟耗煤量分别为14%、82%、18.76元/kg、1.35 kg,较对照烤房分别提高了13%、-6%、2.97元/kg及节煤20.6%。二次节能改造烤房的烤后烟叶等级质量较佳,节煤20.6%～20.8%,节本增效显著,推广前景可观。