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(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙 410000; 2 鄭州市煙草公司登封市分公司，河南鄭州 452470)

2012-07-24

吳寶山(1974—)，男，河南登封人,碩士研究生，Email：wbaosun@hotmail.com。

雙制通風(fēng)坐式密集烤房烘烤試驗報告

吳寶山1,2，王省偉1,2

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙 410000; 2 鄭州市煙草公司登封市分公司，河南鄭州 452470)

以云煙87品種為實驗對象，從烤房本身建設(shè)工藝和烘烤工藝兩方面比較了雙制通風(fēng)坐式密集烤房和單制強(qiáng)制通風(fēng)密集烤房。發(fā)現(xiàn)雙座坑建造及維護(hù)成本相對較低，烤房建造場地容易選擇，可節(jié)約利用土地；烘烤工藝方面，裝煙密度可調(diào)，節(jié)約了烘烤成本。

烤煙；雙制通風(fēng)；坐式烤房；密集烘烤；烘烤工藝

為進(jìn)一步示范推廣雙制通風(fēng)坐式密集烤房(簡稱“雙坐炕”，下同)在煙草企業(yè)的應(yīng)用,2011年在河南省登封市產(chǎn)煙區(qū)對已有雙座坑做了進(jìn)一步的改進(jìn)和提高，使其設(shè)計更趨科學(xué)合理，優(yōu)勢更顯現(xiàn)。

1 材料與方法

1.1 供試烤房

在登封市潁陽鎮(zhèn)于爻煙葉烘烤試驗點建造烤房7座：單體烤房1座，并連雙炕1組，4連組炕1組。對照(CK)選擇近年來推廣較多的單制強(qiáng)制通風(fēng)密集烤房(簡稱“單強(qiáng)炕”，下同)。

1.2 供試鮮煙

鮮煙為云煙87品種。

1.3 儀器設(shè)備

測試儀器：常規(guī)專用烤煙干濕球溫度計、多路溫度檢測系統(tǒng)(64路測點，電腦自動記錄)、DT-618型風(fēng)速儀、便攜式熱球風(fēng)速儀、熱電偶(Ф3 mm，測量范圍0～1 300℃，主要用于測量煙囪排煙溫度)。

自控設(shè)備： XCLⅢ-C型智能密集烤房溫濕度自控儀、自動補(bǔ)風(fēng)門、助燃鼓風(fēng)機(jī)(河南省旭創(chuàng)力科技發(fā)展有限公司提供)。

1.4 試驗方法

烤房對比試驗：建筑成本與建筑難度對比、空炕測試對比、裝煙烘烤對比。

烘烤工藝對比試驗：技術(shù)難度對比、工藝可操作性對比、煙葉烤后效果對比。

2 結(jié)果與分析

2.1 空炕通風(fēng)排風(fēng)測試

2011年11月20日，在空炕條件下對雙坐炕的自然通風(fēng)排濕能力進(jìn)行了測定(測定烤房為2號烤房，自動補(bǔ)風(fēng)門進(jìn)風(fēng)面積0.2 m2，2個備用補(bǔ)貼風(fēng)門進(jìn)風(fēng)面積0.18 m2，排濕口出口0.31 m2)。發(fā)現(xiàn)在完全自然通風(fēng)情況下，烤房進(jìn)風(fēng)會受到外界因素(主要是風(fēng)力、風(fēng)向)的影響，排風(fēng)量穩(wěn)定在830～1 000 m2。在自動補(bǔ)風(fēng)門和備用補(bǔ)風(fēng)門全關(guān)(進(jìn)風(fēng)量為“0”)的情況下，排風(fēng)量仍能達(dá)到768.8 m2(表1)。

2011年4月23日至24日，在空炕條件下對供試雙坐炕與對照單強(qiáng)炕進(jìn)行了停電試驗。測試時兩個烤房的自動補(bǔ)風(fēng)門全部處于最大開啟狀態(tài)，在停電條件下供試烤房的備用補(bǔ)風(fēng)門也置于最大開啟狀態(tài)，以保證兩個烤房在最大限度的通風(fēng)排風(fēng)條件下進(jìn)行對比。做停電試驗測試時，先停電20 min，待烤房氣流穩(wěn)定后再進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明:在有電的情況下,單強(qiáng)炕的進(jìn)風(fēng)量明顯高于雙坐炕(進(jìn)風(fēng)量高出800～1 000 m3/h),兩者的排風(fēng)量無本質(zhì)差異；在停電情況下,雙坐炕的進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)量有所下降，但仍保持在1 000～1 180 m3/h、640～1 010 m3/h的水平。而單強(qiáng)炕的進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)量則大幅下降(表2)。結(jié)果表明，單強(qiáng)炕是在強(qiáng)制通風(fēng)的條件下依靠過量通風(fēng)實現(xiàn)煙葉烘烤的，停電后靠尚存的甚低的通風(fēng)排濕能力不能實現(xiàn)煙葉正常烘烤。

表1 雙制通風(fēng)坐式密集烤房在空炕條件下通風(fēng)排風(fēng)測試結(jié)果

表2 空炕條件下兩種烤房通風(fēng)排風(fēng)測試結(jié)果(m3/h)

2.2 負(fù)載情況下停電測試結(jié)果

2010～2011年的烘烤試驗證明，雙坐炕具有較強(qiáng)的自然通風(fēng)烘烤能力，停電8 h后，煙葉烤后無明顯損失。在低負(fù)荷情況下(裝煙300竿以下)完全可以實現(xiàn)自然通風(fēng)烘烤。為了進(jìn)一步驗證雙坐炕的抗停電能力，2011年10月15日，在炕溫48℃時做了2 h的停電試驗，并對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了測定(本炕裝煙430竿，平均單竿鮮煙重9.25 kg，裝入鮮煙3 977 kg，處于中等負(fù)荷狀態(tài)。在48℃時進(jìn)行停電試驗時，已接近完成安全定色。停電后完全打開自動補(bǔ)風(fēng)門及2個備用補(bǔ)風(fēng)門，保持烤房處于最大限度的通風(fēng)排濕狀態(tài)。停電后始終保持中等火力，既防大幅降溫，又防頂棚局部升溫過快烤壞煙葉)。測試結(jié)果顯示：雙坐炕在停電時啟用自然通風(fēng)(排濕)系統(tǒng)，排濕量能夠保持90.05%，補(bǔ)風(fēng)量能夠保持89.2%。盡管為了保持溫度穩(wěn)定對火力進(jìn)行了控制，底棚溫度下降仍較快，垂直溫差逐漸加大，但烤房仍維持在熱風(fēng)循環(huán)狀態(tài)，并能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)排濕作業(yè)。

2.3 烘烤對比試驗結(jié)果分析

2011年10月25日至30日，安排了雙坐式炕與單強(qiáng)炕的烘烤對比試驗。主要對烤后煙葉重量、能耗、效益等方面進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：供試烤房與對照烤房相比，烤后煙葉干重相對增加，煤耗、電耗明顯降低，均價顯著提高。每烤出1 kg干煙，均價提高1.47元，煤耗減少0.08元，電耗減少0.06元。煙葉產(chǎn)量按2 500 kg/hm2計算，使用雙制通風(fēng)坐式密集烤房大約可提高收益3 690元/hm2(表3) 。

表3 雙制通風(fēng)坐式密集烤房與對照烤房烘烤對比試驗結(jié)果

3 結(jié)論與討論

(1)雙座坑建造及維護(hù)成本相對較低。雙坐炕采取磚砌火爐、鋼管與磚砌火箱搭配的換熱器。此種換熱器使用壽命長，金屬部件損壞了便于更換。而單強(qiáng)炕的加熱器損壞后，整體就難以使用，且維修難度相對較大，維護(hù)成本也相對較高[1，2]。

(2)裝煙密度可調(diào)。單強(qiáng)炕基本上是靠強(qiáng)制通風(fēng)進(jìn)行排濕,只有在裝煙量達(dá)到最大時,才能體現(xiàn)出節(jié)能降耗的優(yōu)勢。如果裝煙密度小,就會造成過量通風(fēng)，不但影響煙葉烘烤質(zhì)量，而且消耗煤電[3]。雙坐炕通過“強(qiáng)化自然通風(fēng)，優(yōu)化強(qiáng)制通風(fēng)”，實現(xiàn)“自然通風(fēng)為基礎(chǔ)，強(qiáng)制通風(fēng)為優(yōu)勢”的通風(fēng)排濕[4，5]。在煙多的情況下，可達(dá)到或超越單強(qiáng)炕的裝煙密度，裝煙5 000 kg及其以上。當(dāng)煙葉少時稀裝，充分發(fā)揮自然通風(fēng)優(yōu)勢，可以少開風(fēng)機(jī)或不開風(fēng)機(jī)，照樣可以正常烤煙?？烧{(diào)的裝煙密度，較好地解決了煙葉成熟規(guī)律與烤房實際裝煙能力不協(xié)調(diào)的矛盾。

(3)節(jié)約烘烤成本。雙坐炕采用4臺小功率風(fēng)機(jī)，上下各置2臺，實現(xiàn)分檔通風(fēng)。在煙葉烘烤過程中，可以根據(jù)煙葉烘烤不同時期、不同裝煙量的實際排濕需要進(jìn)行分檔控制，從而節(jié)約用電成本[6]。同時，雙坐炕以自然排濕為基礎(chǔ)的排濕方式，提高了熱能利用率，節(jié)約了烤煙用煤。

(4)節(jié)約利用土地。單強(qiáng)炕(裝煙室2.7 m×8 m)實際占地面積36.6 m2(11.5 m×3.18 m)，是一個窄長形的地塊。雙坐炕實際占地面積為27.2 m2(6.08 m×4.48 m)，是一個近似正方形的地塊，不僅較前者節(jié)省了9.4 m2的土地，而且烤房建造場地容易選擇，在一定程度上可以緩解丘陵山區(qū)烤房建設(shè)場地難的問題。尤其是在現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)過程中，要大批量地建設(shè)煙葉烘烤工場，可建成四連體，節(jié)約土地的優(yōu)勢將更為突出。

[1] 宮長榮，陳江華，吳洪田，等.密集烤房[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

[2] 郭全偉，侯躍亮，宗樹林，等.密集烤房在烘烤實踐中的應(yīng)用[J].中國煙草科學(xué)，2005,(3)：15-l6.

[3] 楊士福.煙草烘烤技術(shù)[M].北京：氣象出版社，1995.

[4] 李曉燕，王生才，匡傳富，等.熱風(fēng)循環(huán)式機(jī)烘烤房煙葉烘烤效果研究[J].中國煙草科學(xué)，2007，28(6)：36-38.

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[6] 許錫祥，紀(jì)成燦，鄭志誠，等.熱風(fēng)循環(huán)烤房試驗初報[J].中國煙草科學(xué)，1999，(2)：44.

S572.092

A

1001-5280(2012)07-0093-03

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.26

責(zé)任編輯：黃燕妮