專利名稱：：智能化小型密集烤煙房烤制煙葉的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及煙葉烘烤調(diào)制技術設施及方法，尤其涉及智能化小型密集烤房烤制煙葉的方法。二
背景技術：
：烤房是煙葉初烤調(diào)制的工具。常規(guī)烤房是在密閉的房間里，通過燃煤爐堂、火管(換熱器)、煙囪升溫排濕，達到將鮮煙葉烤干、烤黃和烤香的目的，設備較為簡單，完全靠人工操作。隨著烤煙種植水平的不斷提高，常規(guī)烤房已經(jīng)不適應當前烤煙生產(chǎn)集約化、規(guī)?；蛯I(yè)化的生產(chǎn)模式，存在以下弊端一是常規(guī)烤房裝煙量較小，烤房總體容量不足，全市常規(guī)烤房僅夠烘烤80%的煙葉；二是常規(guī)單戶烤房容量不足。隨著烤煙生產(chǎn)布局調(diào)整力度不斷加大，戶均種煙面積逐年增大，原有常規(guī)烤房裝煙量小，不能適應當前戶均煙葉烘烤需要；三是常規(guī)烤房烘烤對綁煙上煙和烘烤技術要求較嚴，煙農(nóng)技術穩(wěn)定性差、溫濕度不易掌握控制，煙葉烘烤質(zhì)量難以保證，烤后煙葉蒸片、倒汗、掛灰、烤黑現(xiàn)象多，煙農(nóng)收入常因煙葉烘烤技術掌握不好受到影響；四是常規(guī)烤房烘烤勞動強度大，。隨著農(nóng)村外出打工人數(shù)增多，強勞力流失嚴重，留守老弱勞動力不能勝任常規(guī)烤房較大的烘烤勞動強度；五是用常規(guī)烤房烘烤熱能損失大、耗能高、烘烤成本較高。針對傳統(tǒng)烤房的種種弊端，遵義市煙草公司對現(xiàn)有的烤房實施技術創(chuàng)新，進行了密集化改造、增加了熱風循環(huán)，強制通風排濕系統(tǒng)、引入了自動控制技術，實現(xiàn)了排濕、熱能綜合循環(huán)利用的智能化烘烤。經(jīng)實踐驗證，具有以下優(yōu)勢一是增加了裝煙容量，解決了烤房容量不足對烤煙生產(chǎn)的影響；二是控溫、控濕效果較好，推動了自控水平的不斷完善和成熟，降低了烘烤控制難度、簡化了操作、節(jié)省了勞動時間；三是提高了煙葉烘烤質(zhì)量，明顯減少了烤后煙葉蒸片、倒汗、掛灰、烤黑等現(xiàn)象，級內(nèi)煙葉、上中等煙率比普通烤房提高3-6個百分點(多年平均值，以下同)，均價、桔黃煙率等均較常規(guī)烤房提高10%左右，提高了煙農(nóng)收入；四是烘烤成本降低20-25%，每畝烘烤用工量節(jié)約2—3個，節(jié)約人工50—75元/畝，耗能量(煤、電)每畝共節(jié)約87—112元；五是有效消除火災隱患，使用安全；六是適應山區(qū)農(nóng)村電力供應特點，在電力供應不足或停電的情況下，可立即轉(zhuǎn)入傳統(tǒng)常規(guī)烤房的烘烤流程烘烤，具有較強的實用性。中國煙葉公司委托貴州省煙葉生產(chǎn)購銷公司組織有關專家對"氣流上升式智能化小型密集烤煙房"論證后結論為"具有改建簡單，投資少，實用性強的特點。裝煙量達到65kg/m3以上，為原普通烤房的2倍左右，可供種煙面積10-15畝煙葉的烘烤需要；烤后雜色煙、掛灰煙明顯減少，桔色煙和上等煙比例明顯提高，烘烤成本降低20%以上，經(jīng)濟和社會效益顯著，深收煙農(nóng)歡迎，具有廣泛推廣應用價值，為普通氣流上升式改建為密集烤房探索提供了新的模式；該項目思路新穎，可行性強，將普通氣流上升式烤房改為小型密集烤房方面屬于技術創(chuàng)新。"該烤房具有廣泛推廣應用價值，將有力促進煙葉可持續(xù)發(fā)展。未見相關技術內(nèi)容在媒體上報道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種智能化小型密集烤煙房烤制煙葉的方法，在普通的烤房的基礎上增設了熱風室，熱風循環(huán)系統(tǒng)，排濕調(diào)節(jié)系統(tǒng)及智能化烘烤設備。主要結構包括墻體、房頂、掛煙室及設備、門、觀察窗、天窗、燃煤爐、火管、煙囪、熱風道、熱風室、循環(huán)風道、風機、分風板、進風口、排風口、智能化控制裝置?？痉坑伤拿鎵w、地面、屋頂組成一個室內(nèi)空間，爐膛與火管連接，火管下設有熱風道，熱風道不與火管直接相連，火管的末端與煙囪連接，將煙氣排出室外；熱風道上設有12-14只出風口，出風口與周圍的熱風室連通，熱風室上設有熱風室隔板，并通過隔板上設的通氣孔與烤煙室相連，同時起到分風的作用；熱風道的末端與烤房上方回風口連接，在分支風道口上方增設風機，熱風道的前端在室外設有兩個進風口，組成了熱風循環(huán)系統(tǒng)。由天窗、排濕進(排)風口、風機和風道組成強制通風排濕系統(tǒng)，上述強制熱風循環(huán)系統(tǒng)和強制通風排濕系統(tǒng)，安裝了自動控制裝置，能自動控制烤房內(nèi)的溫、濕度。采用本技術方案的有益效果是烘烤容量由常規(guī)烤房的1431kg增加到2832kg，增加了0.98倍，裝煙密度由原來的26.3kg/m3，增加到52.01kg/m3，增加了0.97倍，大大增加了常規(guī)烤房裝煙量，解決了現(xiàn)有常規(guī)烤房容量不足的問題；二是烘烤性能優(yōu)越，層間溫差較小，有利于提高煙葉烘烤質(zhì)量。在變黃期和定色期前期，智能化小型密集烤煙房上下兩層溫差在rc以內(nèi)，常規(guī)烤房一般為1°C-3°C，智能化小型密集烤煙房頂層與底層溫差在2。C以內(nèi)，常規(guī)烤房在2.9-5.5。C，智能化小型密集烤煙房比常規(guī)烤房垂直溫差低l°C-4°C,同層平面溫差不明顯，烤房內(nèi)不同位置溫度差異較小，烤房內(nèi)溫度均勻一致；三是安全性大大提高。常規(guī)烤房的加熱設備直接置于裝煙室底部，烘烤過程中如遇火管破裂，有煙葉掉下，極易引起火災。智能化小型密集烤煙房在裝煙室增設了熱風室隔板，有效消除了火災隱患；四是控溫、控濕效果較好。小型職能化密集烤房采用了強制熱風循環(huán)、強制通風排濕、引入了自動控制技術，對烤房內(nèi)溫濕度調(diào)控容易、準確可靠。五是烤后煙葉質(zhì)量較好，經(jīng)濟指標提高較大。從烤后煙葉產(chǎn)、質(zhì)量看，小型密集烤房級內(nèi)煙葉比例61.18%，較常規(guī)烤房增加27.17%;上中等煙率35.62%，較常規(guī)烤房增加24.14;上中等煙率和常規(guī)烤房持平；級內(nèi)煙葉擔均價630元,較常規(guī)烤房增加82元;桔黃煙葉比例34.10%，較常規(guī)烤房多19.89%。五是降低了能耗和烘烤成本成本。智能化小型密集烤煙房每公斤干煙烘烤成本比常規(guī)烤房低20%，每公斤干煙烘烤能耗成本比常規(guī)烤房低24%,每公斤干煙烘烤煤耗比常規(guī)烤房低31%;六是改建成本較低，適應山區(qū)電力供應特點。智能化小型密集烤煙房在常規(guī)烤房基礎上改建而成，從表3可見，改建費用增加部分主要是風機和智能化設備費用，占了整個改造費用的54.91%，改造簡易。同時，在山區(qū)電力供應不足或停電的情況下，煙農(nóng)可自行轉(zhuǎn)入傳統(tǒng)烘烤工藝流程，烘烤過程不受影響，具有很強的實用性，在山區(qū)的推廣價值較高。表l:上部頂葉經(jīng)濟性狀統(tǒng)及交售計表<table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>四圖1為智能化小型密集烤煙房的平面結構示意圖中l(wèi)-爐膛、2-主火管、3-熱風道、4-出風口、5-墻體、6-煙囪。圖2為智能化小型密集烤煙房的剖面結構示意圖中7-進風口、8-風機、9-天窗、10-回風口、16-觀察窗、17-門。圖3為智能化小型密集烤煙房的熱風室隔板平面布置示意圖；圖中11-熱風室隔板、12-通風孔。圖4為智能化小型密集烤煙房的火管、熱風道室的剖面結構示意圖中2-火管、3-熱風道、11-隔板、13-熱風室、14-掛煙葉室。圖5為智能化小型密集烤煙房的溫濕度控制方框圖。五具體實施例方式本發(fā)明所述的智能化小型密集烤煙房烤制煙葉的方法的具體實施方式，對照附圖作進一步的詳細說明如下用智能化小型密集烤房的結構由四面墻體5、地面、屋頂組成一個室內(nèi)空間，墻的一方設有進出門17和觀察窗16，在爐膛的兩邊各設有一個進風口7,烤房頂部設有天窗9和回風口10。在烤房地平上由爐膛l、主火管2、熱風道3、出風口4、煙囪6火閘組成。主火管2直接與爐膛1的燃燒室相連接，分火管從主火管2分出后呈回形分布，火管2的排列為明三暗五或明五路。末端與煙囪6連接，煙囪6在墻外處設有火閘，將煙氣祠一出房外，火管2的下方設置有熱風道3，熱風道3的形狀分布與主火管、分火管的走向相一致，但不與火管相連通，熱風道3上在不同的方位設有出風口4，出風口4的周圍空間為熱風室13，熱風室13的上方布設熱風室隔板ll，隔板ll由多塊混凝土板塊制成，每塊隔板ll上設有多個通風孔12，通風孔12的孔徑在50-70mm之間，最好為60mm，使熱風室13的加熱空氣，通過隔板11的通風孔12進入掛煙室14。風機8安裝在分支熱風道口3上方2300mm處，風機8的一端與回風口10的回風道相連，另一端與熱風道3和進風口7相通組成熱風循環(huán)系統(tǒng)，排濕系統(tǒng)由天窗9和排濕進風口7組成，排濕進風口7位于風機8進風道側面，熱風循環(huán)系統(tǒng)的熱風循環(huán)道、進風口、回風口的大小隨烤房規(guī)格、層數(shù)不同而不同見下表l:<table>complextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表l熱風道的主風道，分支風道的大小，隨烤房規(guī)格不同而不同見下表2:<table>complextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2排濕系統(tǒng)的規(guī)格大小見表3:<table>complextableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表3溫度、濕度的控制如圖5所示，主要由溫度、濕度控制儀，干球溫度傳感器和濕球溫度傳感器相連接組成。干球溫度傳感器和濕球溫度傳感器采集到的數(shù)值輸入到溫濕度控制儀中，溫濕度控制儀的輸出端與循環(huán)風機、鼓風機、排濕風門相連接組成智能控制裝置，實現(xiàn)自動控制風機的風量，以達到烤煙房內(nèi)溫濕度均勻和最適宜的葉間風速的目的；通過自動調(diào)整排濕進(排)風門的開閉大小來控制烤煙房內(nèi)的濕度；通過控制儀設在爐膛下方鼓風機的運行與關閉，用于恒定煙葉烘烤所需的溫度；以達到煙葉烘烤工藝要求。風機8選用軸流風機，功率在250-1500W之間，電壓為220v，風量在4370-16639m3/h風壓108-236pa,適應烤房面積規(guī)格為2.7x2.7-4.0x4.0m。采取強制通風時，使煙葉間風速達到0.2m/s，每平方米使用風量應不少于500m3/n，風機靜壓全風壓應大于90Pa。智能化小型密集烤煙房不同規(guī)格的結構參數(shù)見表4:項目名稱<table>Complextableseetheoriginaldocumentpage13<table>表4智能化小型密集烤煙房火爐規(guī)格見表5:<table>Complextableseetheoriginaldocumentpage13<table>表5采用上述智能化小型密集烤煙房烤制煙葉的工藝方法1、綁竿上炕綁桿1.5m長的煙竿，每桿綁70扣左右，每扣3-5片煙葉，按不同成熟度分類綁竿。(1)、煙竿炕上掛距竿與竿之間15cm裝煙竿4-5層，層間裝煙均勻一致。(2)、分類裝煙上炕，同一烤房應裝品種、田間管理、作生部位、采收時間大體一致的煙葉，在分類的基礎上，將成熟度稍差的煙葉放在上層，成熟煙葉放在中層，過熟葉或病葉放在底層高溫區(qū)，觀察窗周圍掛具有代表性的煙葉，以便掌握烘烤進程。(3)當天采收的煙葉，應當天裝煙上炕并點火烘烤。2、烘烤工藝在點火前先檢査煙葉表面含水量，若煙葉表面含水量較大，須打開進風口和排氣窗，開啟風機排出一部份水汽然后再點火烘烤。(l)變黃期點火后，迅速將溫度升至33。C以上，保持32-36°C(干濕球溫差2。C)，穩(wěn)溫至煙葉發(fā)軟塌架，一般需10-15小時，底層煙葉葉尖以上然后將溫度升至38-39°C，濕球溫度保持36-37〔穩(wěn)溫至煙葉葉片全變黃，達黃片青筋、再升溫至39-42°C，濕球溫度37。C左右，穩(wěn)溫10小時以上，防止蒸片烤黑，提前排濕后，升溫轉(zhuǎn)入定色期，變黃時間一般保持在50小時左右。(2)定色期煙葉達變黃要求后，迅速將烤房溫度升至45-48°C，控制濕球溫度在37-38。C穩(wěn)溫至煙葉達黃片、黃筋一般需12小時左右；然后升溫至50-52。C，保持濕球溫度37-39。C烘烤12小時，再升溫至54-55。C，濕球溫度38-39。C，穩(wěn)溫12小時，再升溫至54-55°C，濕球溫度38-39。C，穩(wěn)溫12小時以上升溫進入干筋期，全程濕球溫度都不能超過限定的數(shù)值范圍要求。(3)干筋期煙葉達定色要求后，迅速將干球溫度升至6(TC以上，最高不超過60。C，濕球溫度不超過43。C，一般為40-43°C，烘烤至煙筋全干熄火，回潮下炕。3、不同時期排濕操作(1)變黃期和定色期的排濕進風口，在保持熱風循環(huán)的情況下適當排濕。(2)干筋期的排濕，加大火力將溫度提高到60-68t:，濕球溫度在40-43°C，開啟天窗和排濕進風口，進行強制排濕。用本烤房和本工藝烘烤的煙葉與傳統(tǒng)的烤房相比較，煙葉黃色鮮亮、色度均勻，結構疏松水份適中最大限度地避免了烤壞煙葉，減少了次等煙葉，增加上等級煙葉產(chǎn)量，改善了煙葉質(zhì)量，青筋和黑煙葉明顯降低，解決了上部煙葉掛灰和烤黑的問題，有效的增加了煙葉產(chǎn)量，提高了煙葉烘烤質(zhì)量。平均每擔級內(nèi)煙均價增加了82元。增加煙農(nóng)收入。工藝參數(shù)容易掌握，克服傳統(tǒng)方法中全憑經(jīng)驗操作，同時降低了勞動強度。權利要求1、一種用智能化小型密集烤煙房烤制煙葉方法，烤房的結構由四面墻體(5)，地面、屋頂組成一室內(nèi)空間，墻的一方設有門(17)，和觀察窗(16)，其特征是在爐膛(1)的兩邊各設有一個進風口(7)，烤房頂部設有天窗(9)和回風口(10)，在烤房地平上設有爐膛(1)、火管(2)、火閘煙囪(6)、熱風道(3)、出風口(4)，主火管(2)直接與爐膛(1)的燃燒室相連接，分火管從主火管(2)分出后呈迂回形分布，火管(2)與分火管的排列為明三暗五或明五路，末端與煙囪(6)連接，在火管(2)及分火管的下方設置有熱風道(3)，熱風道(3)的形狀分布與主火管(2)、分火管的走向相一致，不與火管(2)相連通，熱風道(3)上在不同方位設有出風口(4)出風口(4)的周圍空間設為熱風室(13)，熱風室(13)的上方布設熱風室隔板(11)；風機(8)安裝在分支熱風道口(3)上方大于300mm處，風機(8)的一端與回風口(10)的回風道相連，另一端與熱風道(3)和進風口(7)相通組成熱風循環(huán)系統(tǒng)，由溫度、濕度控制儀和干球溫度傳感器和濕球傳感器與風機、鼓風機、排濕風門相連接組成智能控制裝置。2、按權利要求1的智能化小型密集烤煙房烤制煙葉方法，其特征是熱風隔熱板(11)由多塊混凝土板塊制成，每塊隔板(11)上設有多個通風孔(12)，通風孔(12)的孔徑在50-70mm，最好為60mm。3、按權利要求1的智能化小型密集烤煙房烤制煙葉方法，其特征是排濕系統(tǒng)由風機(8)、天窗(9)和進風口(7)組成，排濕進風口(7)位于風機(8)進風道側面。4、按權利要求1的智能化小型密集烤煙房烤制煙葉方法，其特征是烤房面積2700X2700mm至4000X4000ram，熱風循環(huán)道的口徑用400X500咖至500X500腿進風口口徑為350X350mm，回風口口徑為300X350-450mm，熱風道主風道口徑為240X500腿，分支風道口徑為120X500mm，出風口口徑為120X150-200腿，排濕天窗面積(m2)0.3-0.6，排濕進風口口徑240X240mm機(8)選用軸流風機，功率250-1500W電壓220V風量4370-16639m3nl08-236Pa適應烤房面積2.7X2.7M-4.0X4.0M。5、按權利要求1的智能化小型密集烤煙房烤制煙葉方法，其特征是工藝流程分為三個階段，即變黃期、定色期，干筋期煙竿掛距15cm，掛裝4-5層，裝煙密度50-55kg/mS,點火前查煙葉含水量，含水量大，打開進風口(7)和排風天窗(9)開啟風機(8)排濕；變黃期點火升溫至33℃，保持32-36℃，干濕球溫差在2℃，穩(wěn)溫10-15小時，煙葉葉尖以上8-10cm完全變黃后，開啟風機進行內(nèi)循環(huán)，然后將溫度升至38-39℃，濕球溫度保持36-37℃，穩(wěn)溫至煙葉全葉變黃，達黃片、青筋再升溫至39-42℃，濕球溫度37℃左右，穩(wěn)溫10小時，防止蒸片、烤黑，提前排濕后，升溫轉(zhuǎn)入定色期，變黃期時間保持在50小時，定色期煙葉變黃達要求后迅速將烤房溫度升至45-48℃，控制濕球溫度在37-38℃，穩(wěn)溫至煙葉黃片、黃筋，需要12小時，然后升溫至50-52°C，保持濕球溫度37-39。C烘烤12小時再升溫至54-55°C，濕球溫度38-39。C，穩(wěn)溫12小時，再升溫進入干筋期；迅速將干球溫度升至60°C以上最高不超過68°C，濕球溫度不超過43°C，在40-43'C之間，烘烤至煙筋全干，熄火，回潮下炕。全文摘要一種智能化小型密集烤煙房烤制煙葉方法，在烤房中設有進風口，頂部有天窗和回風口，地平上有爐膛、主火管、分火管、煙囪、熱風道、出風口，主火管與爐膛相連接，分火管多路呈迂回分布，火管下方的熱風道分布與火管一致，熱風室上設有隔板；風機安裝在分支熱風道口上方，與回風口和進風口相連，組成熱風循環(huán)系統(tǒng)；由溫、濕度控制儀和傳感器，風機、鼓風機、風門相連組成智能控制，烤房工藝分為變黃期，定色期，干筋期溫度控制32-36℃，10-15小時，升溫至39-42℃，10小時；定色期溫度45-48℃12小時，再升至50-52℃12小時，再升溫54-55℃12小時；干筋期溫升至60-68℃，烘烤煙筋全干熄火回潮下炕。文檔編號A24B3/10GK101342006SQ200710077840公開日2009年1月14日申請日期2007年7月10日優(yōu)先權日2007年7月10日發(fā)明者李家俊,李明海,李紅衛(wèi),梁永江,陳冀平申請人:貴州省煙草公司遵義市公司