一种清洁环保的甲醇燃料烟叶烤房的制作方法

本实用新型属于烟草烤房技术领域，具体涉及一种结构简单、烤房温湿度易控制、燃料热惯性小且节能环保、智能烘烤，可显著提高烟叶烤后质量的清洁环保的甲醇燃料烟叶烤房。

背景技术：

烟叶烘烤是烤烟生产过程中相当重要的一个环节，烘烤质量不但影响烤后烟叶的可用性，也影响烟农的收入。烘烤质量不仅取决于烟叶的成熟度，也与烘烤过程中烤房结构、烘烤设备及燃料有密切的关系。随着烟草生产的现代化和集约化发展，科技兴烟已成为传统农业向现代烟叶发展的主旋律。运用先进的科学技术改善烤房配套，选用清洁高效的能源烘烤烟叶，不断提高烤房温湿度精准控制，进而提升烟叶的内在质量和外在质量，实现智能烘烤，降低劳动强度和生产成本，增加经济效益，已成为现阶段烟草发展的一项重要工作。

当前烟叶烘烤中，密集烤房逐渐成为烤烟烘烤设备的发展方向。烟叶烘烤能源大多以煤炭为燃料，烘烤过程要投入大量劳动力，而且煤炭燃烧供热不稳定、容易出现猛升温、掉温而影响烤后烟叶的质量，烤后排放大量的so2、co2和颗粒物等污染物造成环境污染多种问题。还有小部分烤房以电热泵或热泵与太阳能相结合作燃料，但使用电能，电网压力较大、推广成本较高，存在发热效率低、温度调整不够精细和平稳的问题。而使用太阳能会受到太阳辐射的影响，很难保证太阳能热量满足烘烤温湿度需要。当前使用较多的生物质能源，虽有一定优势，但生物质颗粒分布较散，密度低且制造厂家布点少、产量低、发展慢，导致不便收集、贮存和运输。生物质燃料烤房的烘烤技术对于突破现有烘烤技术，完全实现智能化、精准化烘烤也还有一定距离。

国家十～十二五规划期间，在中西部煤炭产区大力发展煤化工产业以及全国中小化肥厂联产甲醇项目的投产，目前国内甲醇年产量已经超过7000万吨，甲醇产能过剩。甲醇燃料是液态存在，相比天然气等可燃气体只需低造价的设备即可存放且铺设常规管路，热源改造简洁、成本低，而且甲醇火焰可以用水扑灭，低挥发不易形成可燃气体聚集，没有爆炸危险，尾气排放为二氧化碳和水。将过剩的甲醇产能转移运用于烟叶烘烤领域，会大大缓解农村清洁能源燃料的需求压力，同时可促进烟草烘烤低碳、绿色、高效发展。为此，研发一种能够运用甲醇燃料做能源，解决上述问题的甲醇燃料烟叶烤房非常必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、温湿度易控制、燃料热惯性小且节能环保、智能烘烤，可显著提高烟叶烤后质量的甲醇燃料烟叶烤房。

本实用新型的目的是这样实现的：包括装烟室、温湿度传感器、加热室、风机、换热器、甲醇燃烧机、甲醇储罐、甲醇输送管、智能控制器、烟囱，所述装烟室内设置有温湿度传感器及若干装夹烟叶的挂架，所述装烟室与加热室之间分别设置有上通风口、下通风口，所述加热室内自上而下在上通风口与下通风口之间依次设置风机、换热器，所述甲醇燃烧机固定设置于加热室外且燃烧嘴伸入到换热器的下部并与之连通，所述甲醇燃烧机通过甲醇输送管与甲醇储罐连通，所述换热器的排烟口与设置于装烟室或加热室上部的烟囱连通，所述温湿度传感器的输出端与智能控制器的输入端电性连接，所述智能控制器的控制端分别与风机、甲醇燃烧机的燃料控制阀及点火线圈电性连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型采用的甲醇燃料具有热惯性小、发热快、热效率高的优点，用于烟叶烘烤能满足烘烤工艺的温湿度需求，且烘烤过程中不会出现猛升温、降温的问题，温湿度控制效果好，可以有效提高烟叶的烘烤质量。

2、本实用新型采用智能控制器，可读取装烟室内温湿度传感器的信号，并根据预设的烘烤工艺曲线自动控制风机转速，满足烘烤所需风量和风速；同时能自动控制甲醇燃烧机的甲醇流量，配合控制排湿口的开合时机及开度，从而可有效保障装烟室内的温湿度在烘烤工艺设定范围，极大提高了装烟室的温湿度控制效果，简化了烘烤操作难度。

3、本实用新型采用特定结构的换热器，散热管的排布垂直地面呈“s”型分布，充分地把甲醇燃烧机产生的高温气体中的热量通过风机扩散到加热室内，然后再循环到装烟室内供烟叶烘烤使用，不仅提高了热能效率，而且可减少甲醇燃料的消耗，甲醇燃烧后没有烟尘和二氧化硫排放，达到节能的效果。

4、本实用新型的甲醇燃烧机能够根据智能控制器的指令调整甲醇的流量和开关时机，配合风量调节口及排湿口，以实现烘烤过程中温湿度的精准调控，同时相比传统燃煤及生物质燃料可减少人工加料环节，实现减工降本的效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1之换热器a-a向局部视图；

图3为图2之b-b向局部视图；

图中：1-装烟室，2-温湿度传感器，3-加热室，4-风机，5-换热器，501-前火箱，502-后火箱，503-散热器，504-散热管，505-翅片，6-甲醇燃烧机，7-甲醇储罐，8-甲醇输送管，9-智能控制器，10-烟囱，11-挂架，12-上通风口，13-下通风口，14-风量调节口，15-排湿口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型包括装烟室1、温湿度传感器2、加热室3、风机4、换热器5、甲醇燃烧机6、甲醇储罐7、甲醇输送管8、智能控制器9、烟囱10，所述装烟室1内设置有温湿度传感器2及若干装夹烟叶的挂架11，所述装烟室1与加热室3之间分别设置有上通风口12、下通风口13，所述加热室3内自上而下在上通风口12与下通风口13之间依次设置风机4、换热器5，所述甲醇燃烧机6固定设置于加热室3外且燃烧嘴伸入到换热器5的下部并与之连通，所述甲醇燃烧机6通过甲醇输送管8与甲醇储罐7连通，所述换热器5的排烟口与设置于装烟室1或加热室3上部的烟囱10连通，所述温湿度传感器2的输出端与智能控制器9的输入端电性连接，所述智能控制器9的控制端分别与风机4、甲醇燃烧机6的燃料控制阀及点火线圈电性连接。

所述加热室3侧壁设置有连通外界并与智能控制器9的控制端电性连接的风量调节口14，所述装烟室1侧壁设置有连通外界的排湿口15。

所述排湿口15设置于装烟室1侧壁的上部或下部且与智能控制器9的控制端电性连接。

如图2和3所示，所述换热器5包括前火箱501、后火箱502及散热器503，所述前火箱501与甲醇燃烧机6的燃烧嘴连通，所述散热器503的两端分别与前火箱501及后火箱502连接，所述后火箱502与烟囱10连通。

所述散热器503由多根相互平行且竖直或倾斜设置的“s”形散热管504组成，所述前火箱501设置于散热管504的下部并与其进气端连通，所述后火箱502设置于散热管504的上部并与其出气端连通。

所述前火箱501为中心水平或倾斜设置的喇叭状或锥台状空心结构，所述甲醇燃烧机6的燃烧嘴自喇叭状或锥台状空心结构的前火箱501小端伸入，所述散热管504的进气端自前火箱501的侧壁与之连通。

所述烟囱10与后火箱502在远离前火箱501连通甲醇燃烧机6燃烧嘴的一侧连通。

所述散热管504为翅片管，所述散热管504的管壁上设有外凸的翅片505。

所述智能控制器9为现有烤房可用的专用自动控制器或普通plc控制器。

实施例

试验在云南省大理州弥渡县进行，设燃煤烤房、生物质颗粒烤房、本实用新型的甲醇燃料烤房分别进行烘烤。在营养均衡、烟株长势均匀的田块，选取当地主栽品种红花大金元的中部叶（11～13叶位）为试验材料。

供试烟叶根据成熟标准采收，采收时选取“同一地块、同一部位、成熟度一致”的烟叶，在同一天内编烟入炉，供试烟竿做好标记。各烤房在中间层的相同位置放置供试烟叶，烘烤时按照当地三段式烘烤工艺进行。

本实用新型的甲醇燃料烤房烘烤操作过程为：当烟叶装入装烟室1的挂架11，启动烤房烘烤开关后，智能控制器9控制上通风口12及下通风口13打开，同时控制风机4旋转，智能控制器9控制甲醇燃烧机6燃料入口端或甲醇输送管8上的燃料控制阀打开，甲醇通过甲醇输送管8从甲醇储罐7中输送到甲醇燃烧机6内，智能控制器9控制甲醇燃烧机6的点火线圈点火使甲醇燃烧，产生的热量经过换热器5换热；智能控制器9可控制风机4的转速及转动方向，使换热器5加热后的空气经下通风口13至上通风口12或经上通风口12和下通风口13在装烟室1与加热室3之间进行循环，完成对烟叶的烘烤；当温湿度传感器2检测到装烟室1的进风口气流温度低于设定阈值时，智能控制器9控制甲醇燃烧机6增加或打开甲醇供应，以增加换热器5中的热值，使得流经的气流升温。烘烤初期，装烟室1内的湿度较大，可打开加热室3侧壁的风量调节口14增加风量，从而使装烟室1内的排湿口15在气压作用下自动打开以加快排湿过程，当装烟室1内的湿度达到正常除湿要求时，可将风量调节口14关闭，从而稳定装烟室1内的湿度。

燃煤烤房及生物质颗粒烤房的烘烤操作按常规操作即可。

1、烘烤结束后对不同烤房烤后的烟叶进行分级，统计上等烟、中等烟、下等烟比例，按照当年烟叶收购价格计算均价。结果见表1。

表1不同能源烤房烤后烟叶经济性状比较

结果表明：甲醇燃料烤房烤后烟叶的中、上烟比例及均价均高于燃煤烤房和生物质颗粒烤房，下低等烟低于燃煤烤房和生物质颗粒烤房。甲醇燃料烤房烤后烟叶均价比燃煤烤房和生物质颗粒烤房高3.98元/kg和2.23元/kg。

结论：使用甲醇燃料烤房烘烤烟叶，能够提高烟叶烘烤质量，烤后烟叶的均价增加，有利于烟农增收。

2、化学成分是反映烟叶品质的一项重要指标，化学成分协调，烟叶的感官评吸质量较好，工业可用性较高。一般认为优质烟以总糖含量18~22%，还原糖16~18%，总氮含量1.5~3.5%，烟碱含量1.5~3.5%，钾含量2%以上，氯含量1%以下，淀粉含量4~5%左右，氮碱比以1或略小于1为宜，糖碱比一般为6~10，接近10的烤烟质量最好。将不同烤房烤后的烟叶进行常规化学成分检测。结果如表2。

表2不同能源烤房烤后烟叶化学成分比较

结果表明：甲醇燃料烤房烤后烟叶的总氮、烟碱、氧化钾、氯、淀粉含量均符合优质烟标准，且烤后烟叶的糖碱比、氮碱比及两糖差也优于燃煤烤房和生物质颗粒烤房，化学成分更协调。

结论：使用甲醇燃料烤房烘烤烟叶，能够提高烟叶烘烤质量，烤后烟叶的化学成分协调，满足优质烟叶标准，有利于烟叶提质增香。

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