烤烟气流平移式密集烤房研究初报

江 凯，王 永，宋朝鹏，杨庆敏，王伟杰

（1.河南省烟草公司洛阳市公司，河南 洛阳 471003；2.山东中烟工业公司，济南 250013；3.河南农业大学，郑州 450002；4.洛阳市烟草公司嵩县分公司，河南 嵩县 471400）

近几年来，随着烟叶种植规模的发展，密集烤房在全国得到了广泛应用[1-4]。但密集烤房在结构形式优化组合上（如烤房空间利用、风速均匀稳定性、风机运行环境、停电应急处理等方面）的相关研究不多。气流平移式密集烤房是针对现有密集烤房在结构上进行了优化调整，该烤房由装烟区、供热区、循环送风道构成，装烟区与供热区为同一空间，无隔墙，从横向空间上相对分开。循环风道设置在烤房中间地平以下，为两个筒型送风通道；其工作原理是烤房内空气在循环风机动力推动下，在循环风道与供热区、装烟区之间形成循环气流，循环气流在装烟区内横向平行运动，形成平移式气流。本研究对气流平移式密集烤房风速、升温速度、烟叶烘烤质量及能耗进行了探讨，以期达到进一步优化密集烤房结构、提高烟叶烘烤质量、降低能耗的目的。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于 2008年在河南省洛阳市嵩县田湖镇进行。试验烤房为气流平移式密集烤房，对照烤房为气流下降式密集烤房。

1.2 主体结构和主要技术参数

房内宽度3 600 mm，长度7 000 mm（装烟区6000 mm，供热区1 000 mm，装烟区与供热区无隔墙），高度3 300 mm；墙体厚度240 mm；4层，棚距800 mm，架烟梁平行于供热区，长3 600 mm。

循环风道有2个，位于地平以下，长5 500 mm，宽600 mm，高600 mm；热风循环口位于供热区对侧地平以下，与循环风道相连通，长3 600 mm，宽500 mm，高600 mm；回风口位于供热区地平以下，与循环风道相连通，长3 600 mm，宽500 mm，高600 mm，设置弧形导风坡；排湿口位于回风口两端，左右各1个，长500 mm，宽400 mm；冷风进风口位于热风循环口中央地面以下，长800 mm，宽300 mm；应急排温口位于供热区对侧墙体下端，3个，长1 000 mm，宽200 mm（图1、2、3）。气流平移式密集烤房与密集烤房主要技术参数见表1。

图1 烤房结构效果图Fig.1 Diagrammatic drawing of curing barn structure

图2 烤房纵剖图Fig.2 Longitudinal plan of the curing barn

图3 烤房循环风道平面图Fig.3 Planar graph of the reciprocating duct of curing barn

1.3 方法

使用EY3-2A型电子微风仪测量空载条件下烤房内的风速，测量时将烤房装烟区分为4个区，以纵向挂烟梁为界，靠近供热区的装烟区域为1区，依次向后为2区、3区、4区，每区测4层，每层测左右2个点，共32个点。使用烤烟温湿度自控仪测量空载条件下烤房的升温速度。烧大火时，以烤房中心位置为基准测温点，升温至38℃后，每升温5℃记录1次时间。

采用全叶法进行烘烤比较试验，试验品种为中烟100。采收鲜烟叶素质一致的中上部烟叶，编32竿烟叶作为试验竿，16竿装入气流平移式密集烤房，16竿装入对照密集烤房，在烤房内均匀分布。烟叶烘烤过程中采用密集烘烤操作技术[5]。

2 结 果

2.1 空载条件下烤房内风速

从表2可以看出，烤房内风速在0.13～0.4 m/s之间，风速在较为适宜的范围。三层、二层、底层风速均匀程度更为理想，在0.13～0.28 m/s之间，而在0.15～0.20 m/s之间的风速值占62.5%。顶层风速在0.30～0.40 m/s之间。烤房内同层及两侧风速均匀稳定。

2.2 空载条件下烤房升温速度

从表3可以看出，在空载条件下，烤房温度从23℃上升到68℃，共用了6.39 h，升温速度平均值为7.04 ℃/h，烤房升温速度比较快，达到了烟叶烘烤的需要。

表1 气流平移式密集烤房与密集烤房主要技术参数Table 1 Major technical parameters of the air translational bulk curing barn and the control bulk curing barn

表2 空载条件下烤房内风速 m/sTable 2 Wind speed in the curing barn when unloaded

表3 空载条件下烤房升温速度Table 3 Heating rate of the curing barn under unload condition

2.3 烘烤比较试验

2.3.1 烟叶质量 从表4看出，气流平移式密集烤房较密集烤房烟叶外观指标差异不明显，只是在烟叶的色度和油分上稍有差异，气流平移式密集烤房烤后烟叶色度中，而密集烤房烤后烟叶色度弱，气流平移式密集烤房烤后烟叶油分有，而密集烤房烤后烟叶油分稍有，这与烤房本身及烘烤温湿度的控制均有一定关系。

从表5看出，橘色烟C3F、B2F、C4F百分比差值，气流平移式密集烤房较密集烤房分别为0.41%、-1.42%、1.64%。杂色烟B2K、B3K百分比差值，气流平移式密集烤房较密集烤房分别为-2.06%、-1.42%、1.43%。综合各方面因素分析，气流平移式密集烤房与密集烤房在烟叶等级质量上没有明显差异。

2.3.2 能耗 从表6看出，气流平移式密集烤房比密集烤房装烟量增加685.5 kg；干烟耗煤量减少0.25 kg/kg，干烟叶煤耗减少0.44元/kg，干烟叶耗电减少 0.05元/kg，气流平移式密集烤房有明显的节煤效果。

表4 烟叶外观质量Table 4 Appearance quality of the cured tobacco leaves

表5 烟叶等级质量 %Table 5 Quality grade of the tobacco leaf

表6 烘烤能耗Table 6 Energy consumption of the curing

3 讨 论

（1）气流平移式密集烤房在空载条件下，同层及两侧风速均匀稳定，风速在0.13～0.28 m/s之间，避免了强风对烟叶烘烤质量的不良影响。但在风道设置、风机配置上如何进一步提高烤房烟叶烘烤的同步性还需要进一步试验研究。

（2）试验过程中，气流平移式密集烤房按照现行密集烤房的装烟量进行装烟，而气流平移式密集烤房合理的装烟密集度多少为适宜，上层与下层之间、前侧与后侧之间装烟密集程度是均匀分配还是适度调整，还需要进一步进行试验研究。

（3）气流平移式密集烤房不设置隔墙，加热设备散热器使用供热和蓄热性能均稳定的材料（如耐火材料管、陶管、新型复合材料管）比较好[6-7]，能够避免因热源不稳定及较强的辐射热能而造成烟叶烘烤过程中不良现象的发生。

（4）气流平移式密集烤房在烤房供热区对侧墙体底部设置了应急排湿口，由于不设置隔墙，在停电状态下以自然通风气流下降式烤房的供热和排湿方式进行烟叶烘烤，能够有效避免或减少烟叶烘烤过程中不良现象的发生，但在 2008年烘烤试验过程中没有进行此项试验，其自身供热和排湿性能效果及研究数据有待于进一步试验研究。

[1]王卫峰，陈江华，宋朝鹏，等.密集烤房的研究进展[J].中国烟草科学，2005，3（4）：3-5.

[2]徐秀红，孙福山，王永，等.我国密集烤房研究应用现状及发展方向探讨[J].中国烟草科学，2008，29（4）：54-56.

[3]李常军，宫长荣，周义和，等.烤烟烘烤过程中变黄温度对氮素代谢的影响[J].中国烟草学报，2001（2）：31-35.

[4]宫长荣，孙福山，汪耀富，等.烟叶烘烤中不同变黄温度对某些生理生化特性的影响[J].中国烟草科学，1998（2）：6-7.

[5]宫长荣，周义和，杨焕文.烤烟三段式烘烤导论[M].北京：科学出版社，2006.

[6]童旭华，姜林灿，赖碧添，等.密集式烤房导热耐火材料散热器在烘烤上的应用[J].中国烟草科学，2008，29（3）：32-34.

[7]刘添毅，黄一兰，陈献勇，等.密集烤房陶火管散热系统研究[J].中国烟草科学，2007，28（5）：23-25.