方圆;郝斌;高江;李磊磊;高知灵;唐艾;范沿沿;李承风;林智宗
(①贵州省烟草公司毕节市公司,毕节551700;②许昌市烟草农机研发工程技术研究中心,许昌461000;③许昌同兴现代农业科技有限公司,许昌461000)
密集型烤房具有装烟多、效率高、易操作、省工、省时等优势,普通烤房无法比拟,其经济效益尤为显著,可靠性高,使用成本较低。但随着烤烟生产技术的进一步发展,密集烤房建设的弊端也越来越明显[1-2]。目前,我国烤房主要是用粘土砖或彩钢板材建造,这种方式存在的主要缺陷是保温性能差、建造成本高、质量难保证、浪费能源和占用土地面积大。同时,由于土地资源有限,在同一地区连年种田,不能得到合理轮作,导致烟叶质量下降,再则由于种烟效益不明显,导致种烟户逐年减少,闲置烤房数量不断增加[3-4]。另外,为保障烟草行业的发展,政府和国家局每年都投入巨资对农村烤房进行改造,由于一部分烤烟种植区的变更随处可见废置的淘汰烤房,土地资源浪费巨大。因此,研发一种既节能又不占用土地且利用率高、效率高的移动式烤烟房来代替砖混结构的密集型烤房就显得迫不及待了。
该烤房是一种采用装烟室、加热室、通风排湿设备、装烟室大门、各种检修清灰口、观察窗组成的烟叶烘烤烤房,其主要结构为:装烟室、装烟室大门、通风排湿口、观察窗、加热室、清灰口、吊装托运装置。该烤房可易地而建,建造施工简单,运输方便,可重复利用,保温、排湿性能稳定可靠,能够实现很好地恒温控制。
图1 整体吊装时烤房结构图
装烟室的主要包括框架、挂烟架、墙体、屋顶、装烟室大门、观察窗、热风进(回)风口、排湿口等结构,见图2。装烟室内可以装烟2 层,该设计能够充分利用内部空间。装烟室墙体采用厚聚氨酯复合板,墙板接缝处加设密封条,确保对接后紧密无漏气现象;外围包边采用h 型包边铝材,与框架采用内嵌式连接,板材与框架横撑靠自攻螺栓连接,包边条与框架搭边处打密封胶,压紧后确保无漏气现象。装烟室屋顶采用厚聚氨酯瓦楞板,板材接缝处加设密封条,确保对接后紧密无漏气现象;屋顶由中向两侧略设坡度。装烟室门采用两扇对开大门,门板采用聚氨酯复合板。装烟室观察窗分别设置在在装烟室门和隔热墙上,观察窗采用内层中空玻璃外层保温板结构。装烟室热风进风口开设在隔热墙顶端。热风回风口开设在隔热墙底端,开口包边采用U 型包边铝材。装烟室排湿口在隔热墙底端两侧对称位置,紧贴装烟室边墙各开设一个排湿口。在排湿口安装排湿窗,排湿窗采用铝合金百叶窗结构。
图2 装烟室三维设计图
加热室主要包含框架、循环风机台板、墙体、房顶、循环风机维修口、清灰口、冷风进风口、炉门口、烟囱出口等结构,加热室与装烟室靠螺栓连接,加热室连接座上下方向开设长孔,方便加热室和装烟室的对接、固定。加热室墙体采用聚氨酯复合板,墙板接缝处加设密封条,墙体外围包边采用h 型包边铝材,与框架采用内嵌式连接,板材与框架横撑靠自攻螺栓连接。 加热室屋顶采用聚氨酯瓦楞板,板材接缝处加设密封条,确保对接后紧密无漏气现象。加热室清灰口设置在加热室左右侧墙上并安装开合门,门板采用聚氨酯复合板,门框与门板包边采用搭接式包边。在加热室右侧墙开设冷风进风口,在冷风口上安装进风门。在加热室前墙面下方根据炉门位置开设炉门口,在加热室左侧开设烟囱出口。
吊装拖运主要由吊装、拖挂和行走三大部分组成。吊装部分设置在装烟室上方四个角,由10mm 钢板制作,与装烟室框架四角立柱焊接。 在装烟室端墙(装烟门)方向设置拖挂装置,装烟室框架下方焊接连接座,拖挂装置与装烟室采用插销式连接,不用时可取下。 在装烟室下方设置托运装置行走部分,行走部分由车轮及轮轴等部分组成,车轮安装于轮轴两端,装烟室框架下方焊接车轮座,车轮座上设置轮轴凹槽,行走部分卡于凹槽内,凹槽下方装有卡箍,靠螺栓与车轮座连接,拆下螺栓可直接将行走部分取下结构见图3。
图3 吊装拖运结构示意图
该移动式烤房满足鲜烟装烟量3900kg 以上,烘烤干烟400kg 以上,能够满足当前烟叶烘烤工作需求,该烤房主要技术参数见表1。烤房实物见图4。
图4 移动式烤房实物
表1 整体吊装式烤房主要技术参数
目前,普通密集烤房建造周期长,需要花费大量的人力物力,重复利用较差,近年来,随着传统的建筑材料和人工成本的不断上涨,密集烤房的建设成本也在不断的上升,烟农的收益降低[5],成本对比见表2。
建造一座普通密集型烤房需要大约25000 元:现场加工原材料需6 人一组,用时5 天,每人每天按平均200 元,人工工资大约6000 元,加上建筑材料、耗材、电费19000元左右。
建造一座移动烤房需要资金大约45000 元。快速拆装板式烟叶烤房各部分采用模块化设计,原料工厂统一加工,在施工现场只需工人拼装,省工省时,现场拼装按4 人一组,用时2 天,每人每天按平均200 元,人工工资大约1600 元,加上板材、耗材、电费43400 元左右(材质不同,价格较高)。
快速拆装板式烟叶烤房可重复使用,以10 座烤房转移位置,平均拆装10 次为例,每次拆或装费用1600 元,转运费 1300 元,单次累计 4500 元,10 次共计 4.5 万元,共计费用49.5 万元,而10 座普通密集烤烟板房废弃后,再建10 座烤房,20 座烤房费用共计50 万左右,节省5000 元,同时还减少了大量土地占用。
烟叶烘烤成本对比主要由两部分组成,分别是燃料成本和人工成本,整体吊装式烤房和普通密集烤房成本对比情况见表3。
表2 两种烤房转移或新建成本对比情况 (万元)
表3 两种烤房试验情况对比
通过表3 可知,整体吊装式烤房和普通密集烤房的炕烟重量、中等烟比例、上等烟比例等基本接近,整体吊装式烤房满足当前烟叶烘烤工作需求。
随着城镇化建设、脱贫攻坚项目实施、相关产业结构调整等因素影响,一些主产烟区、重点烟区发生萎缩,新烟区不断出现,烟区萎缩转移已成新常态,导致了老烟区烤房过剩闲置、新烟区烤房严重不足,影响了烟叶生产高质量发展。为解决当前一方面投入不足、一方面又重复投入建设和浪费,结合新一轮的建设规划,研究推广应用移动式密集烤房设施势在必行。