一種回收利用烤房排溼餘熱的節能型烤菸方法及其裝置的製作方法

2023-06-26 05:53:41 1

專利名稱：一種回收利用烤房排溼餘熱的節能型烤菸方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於菸葉烘烤技術領域，進一步屬於菸葉烘烤節能技術領域，具體涉及一種能夠有效回收利用烤房排溼餘熱的節能型烤菸方法其裝置。
背景技術：
菸草行業是國民經濟的重要行業，隨著能源供需矛盾，環境問題的日趨嚴重，菸草加工過程中的節能減排問題受到人們的關注。在菸葉烘烤領域中，現有技術的單元烤房存在熱能利用不補充，燃料燃燒不完全造成能量無謂損耗的弊端。菸葉烘烤主要分為兩個階段，一是菸葉變黃的小火階段，這個階段加熱爐內燃煤處於無明火的悶燃階段，燃燒不完全，會產生大量的C0，不僅汙染環境，而且浪費能源；二是定色和幹筋階段，此時加熱爐燃煤燃燒比較充分，能夠為烤菸室提供更充足的熱能，但此時烤菸室對外排放大量溼熱氣體， 這部分溼熱空氣溫度多在40°c以上，甚至高達70°C，直接排入大氣既汙染了環境，更造成了能源的浪費。因此，迫切需要開發一種可回收利用烤房排溼熱能的節能型烤菸方法及其裝置，綜合降低烤菸裝置能耗，達到節能減排的目的。

發明內容
本發明的第一目的在於提供一種工藝簡便，排溼熱能回收充分，有效降低能耗的回收利用烤房排溼餘熱的節能型烤菸方法；本發明另一目的在於提供一種實現上述方法的
直ο本發明的第一目的是這樣實現的，包括熱量交換、餘熱回收利用、烤房溫度調控， 其特徵在於具體包括
A、熱量交換將常溫空氣導入溼氣換熱裝置中與溼熱氣體實現熱量交換，利用溼熱氣體的餘熱將空氣加熱形成乾熱氣體；
B、餘熱回收利用所述的餘熱回收利用是將乾熱氣體作為輔助熱源被控制導入烤菸室內氣體循環系統，或導入烤房加熱式室的進氣口，提高進氣口新鮮空氣溫度，替代並減少加熱室的熱能輸出；
C、烤房溫度調控當烤菸室的溫度超過工藝設定工作溫度時，通過調整乾熱氣體進風量，使溫度恢復至預設溫度；當導入的乾熱氣體不足以加熱至預設溫度時，啟動供熱系統進行補熱，提高烤菸室的溫度至設定工作溫度。本發明的另一目的是這樣實現的，包括溼氣換熱裝置、乾熱氣收集管、乾熱氣導流管和烤房溫度調控系統，所述的烤房溫度調控系統電性連接溼氣換熱裝置；所述的溼氣換熱裝置的溼氣通道與烤房之加熱室的排溼口連接，溼氣換熱裝置的乾熱氣收集管通過乾熱氣導流管連通加熱室進氣口或/和烤菸室內氣體循環系統。本發明通過溼氣換熱裝置將烤菸室外排的高溫溼氣與常溫新鮮空氣進行熱量交換，回收溼氣中熱量將空氣加熱形成乾熱氣，乾熱氣作為烤菸室輔助熱源，用於提高烤菸室的工作溫度，替代並減少加熱室的熱量輸出，從而降低燃煤消耗，使能耗下降20%左右。在合理調控、利用乾熱氣的情況下，可以替代烤菸室小火期所需的全部熱量，從而使一氧化碳的排放量減少70、0%。並顯著降低外排溼熱氣體的溫度，減少環境汙染，從而達到節能減排的目的，取得生態效益和經濟效益的雙贏效果。


圖1為現有技術烤房結構立體示意圖2為本發明在氣流上升式烤房的實施例加熱室主視示意圖； 圖3為圖2之右視圖中1-加熱室；2-灰坑口 ；3-爐門口 ；4-觀察窗；5-循環風機臺板；6-排溼口 ；7-進氣口 ；8-控制裝置；9-鼓風口 ；10-溼氣換熱裝置；11-乾熱氣導流管；12-冷凝水收集槽; 13-進風口罩；14-冷凝水管；15-煙囪；16-鼓風機；17-烤菸室；18-掛煙杆；19-換熱組件； 20-乾熱氣收集管。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基於本發明教導所作的任何變更或改進，均屬於本發明的保護範圍。本發明的方法包括熱量交換、餘熱回收利用、烤房溫度調控，其特徵在於具體包括
A、熱量交換將常溫空氣導入溼氣換熱裝置中與溼熱氣體實現熱量交換，利用溼熱氣體的餘熱將空氣加熱形成乾熱氣體；
B、餘熱回收利用所述的餘熱回收利用是將乾熱氣體作為輔助熱源被控制導入烤菸室內氣體循環系統，或導入烤房加熱式室的進氣口，提高進氣口新鮮空氣溫度，替代並減少加熱室的熱能輸出；
C、烤房溫度調控當烤菸室的溫度超過工藝設定工作溫度時，通過調整乾熱氣體進風量，使溫度恢復至預設溫度；當導入的乾熱氣體不足以加熱至預設溫度時，啟動供熱系統進行補熱，提高烤菸室的溫度至設定工作溫度。所述的溼氣換熱裝置之溼氣出口的冷凝水被收集利用，並將排溼尾氣通過收集管引出再利用。所述的乾熱氣體通過加熱室進氣口被控制導入本單元烤房或相鄰烤房或相間烤房之烤菸室內氣體循環系統。圖1示出了現有技術烤房的結構，其排溼口直通大氣，高溫溼氣的熱量沒有回收利用，造成了很大的浪費。同時由於新入烤菸室的新鮮菸葉第一階段處於變黃階段，烘烤溫度低，煤燃處於穩燒小火，實際上燃煤無法不完全燃燒狀態，不僅浪費燃煤，而且大量排放 C0，造成了環境汙染。圖2、圖3示出了本發明方法涉及裝置的結構。本發明所述的裝置，包括溼氣換熱裝置10、乾熱氣收集管20、乾熱氣導流管11和烤房溫度調控系統，所述的烤房溫度調控系統電性連接溼氣換熱裝置10 ；所述的溼氣換熱裝置10的溼氣通道與烤房之加熱室1的排溼口 6連接，溼氣換熱裝置10的乾熱氣收集管 20通過乾熱氣導流管11連通加熱室1進氣口 7或/和烤菸室內氣體循環系統。
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所述的溼氣換熱裝置10中垂直於溼氣通道設置換熱組件19，換熱組件19內通道為幹氣通道，外通道為溼氣通道，幹氣通道一端連接乾熱氣收集管20 ；乾熱氣收集管20通過乾熱氣導流管11、加熱室1進氣口 7連通烤菸室內氣體循環系統。所述的乾熱氣收集管20為矩形，一端封閉，另一端連通乾熱氣導流管11。所述的溼氣換熱裝置10溼氣出口端下方設置冷凝水收集槽12，所述的冷凝水收集槽12的底部設置冷凝水管14。所述的溼氣換熱裝置10的換熱組件19為平行且交錯排列的薄壁銅管構成的換熱組件或翅片式換熱組件。薄壁銅管組成的換熱組件19管內為幹氣通道，管間形成迂迴曲折的溼氣通道，以延長溼氣的熱交換時間，提高熱交換效率；翅片式換熱組件19內管通幹氣， 翅片接觸溼氣，增大換熱面積，提高換熱效率。所述的溼氣換熱裝置10的乾熱氣收集管20通過乾熱氣導流管11、加熱室1進氣口 7連通烤菸室內氣體循環系統。所述的溼氣換熱裝置10的幹氣進口端設置調節柵，由控制裝置8根據烤菸室的溫度情況，調節調節柵的開合程度，調節乾熱氣進風量，實現對烤菸室內溫度、溼度的調控。所述的溼氣換熱裝置10的溼氣出口端設置排溼尾氣收集管(圖中未示出)，尾氣收集管將依然高於環境溫度的排溼尾氣作為熱源引出再利用，以進一步回收熱能。所述的溼氣換熱裝置10的幹氣進口端上方設置進風口罩13，防止雨水進入幹氣管道。附圖示出了本發明在上升氣流式烤房實施的結構與配置關係。本發明技術方案在氣流下降方烤房上實施同樣能夠實現本發明的目的。本發明的工作原理
通過溼氣換熱裝置回收烤菸室排溼出的高溫溼氣熱量，以空氣作為換熱介質，形成的乾熱氣輸入烤菸室中作為輔助熱源。一方面可減少了溼熱氣體的對外排放，另一方面回收溼氣熱量的乾熱氣進入烤菸室內氣體循環系統，利用回收熱能提高烤菸室的溫度，從而減少燃煤的消耗，實現了節能減排的雙重目標。本發明的工作過程
第一種工作方式烤房加熱室1的排溼口 6連接溼氣換熱裝置10，乾熱氣收集管20連接乾熱氣導流管11，乾熱氣被控制導入單元烤房之烤菸室內氣體循環系統或加熱室1的進氣口 7，提高進氣溫度，替代並減少加熱室1的熱量輸出，從而減少加熱室1的燃煤消耗。第二種工作方式烤房加熱室1的排溼口 6連接溼氣換熱裝置10，乾熱氣收集管 20連接乾熱氣導流管11，乾熱氣被控制導入相鄰或相間烤房的烤菸室內氣體循環系統，並減少其加熱室1的熱量輸出，從而減少相鄰或相間烤房加熱室1的燃煤消耗。使本單元烤房加熱室1與相鄰烤房加熱室1工序交替工作，即本單元烤菸室處於預熱變黃階段，穩定幹球溫度；而相鄰烤房烤菸室處於定色或幹筋階段，加速排溼換氣過程，達到綜合節能、減排的目的。下表為實施本發明的節能效果對比表
考核參數工作方式1工作方式2CO減排率70-80%70-80%其他汙染物減排30%30%減少燃煤消耗10-15%20%
權利要求
1.一種回收利用烤房排溼餘熱的節能型烤菸方法，包括熱量交換、餘熱回收利用、烤房溫度調控，其特徵在於具體包括A、熱量交換將常溫空氣導入溼氣換熱裝置中與溼熱氣體實現熱量交換，利用溼熱氣體的餘熱將空氣加熱形成乾熱氣體；B、餘熱回收利用所述的餘熱回收利用是將乾熱氣體作為輔助熱源被控制導入烤菸室內氣體循環系統，或導入烤房加熱式室的進氣口，提高進氣口新鮮空氣溫度，替代並減少加熱室的熱能輸出；C、烤房溫度調控當烤菸室的溫度超過工藝設定工作溫度時，通過調整乾熱氣體進風量，使溫度恢復至預設溫度；當導入的乾熱氣體不足以加熱至預設溫度時，啟動供熱系統進行補熱，提高烤菸室的溫度至設定工作溫度。
2.根據權利要求1所述的回收利用烤房排溼餘熱的節能型烤菸方法，其特徵是所述的溼氣換熱裝置之溼氣出口的冷凝水被收集利用，並將排溼尾氣通過收集管引出再利用。
3.根據權利要求1所述的回收利用烤房排溼餘熱的節能型烤菸方法，其特徵是所述的乾熱氣體通過加熱室進氣口被控制導入本單元烤房或相鄰烤房或相間烤房之烤菸室內氣體循環系統。
4.一種實現權利要求1所述的回收利用烤房排溼餘熱的節能型烤菸方法的裝置，包括溼氣換熱裝置(10)、乾熱氣收集管(20)、乾熱氣導流管(11)和烤房溫度調控系統，所述的烤房溫度調控系統電性連接溼氣換熱裝置(10)，其特徵是所述的溼氣換熱裝置(10)的溼氣通道與烤房之加熱室(1)的排溼口( 6 )連接，溼氣換熱裝置(10 )的乾熱氣收集管(20 )通過乾熱氣導流管(11)連通加熱室(1)進氣口(7)或/和烤菸室內氣體循環系統。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵是所述的溼氣換熱裝置(10)中垂直於溼氣通道設置換熱組件(19)，換熱組件(19)內通道為幹氣通道，外通道為溼氣通道，幹氣通道一端連接乾熱氣收集管(20)；乾熱氣收集管(20)通過乾熱氣導流管(11)、加熱室(1)進氣口 (7)連通烤菸室內氣體循環系統。
6.根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵是所述的溼氣換熱裝置(10)溼氣出口端下方設置冷凝水收集槽(12)，所述的冷凝水收集槽(12)的底部設置冷凝水管(14)。
7.根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵是所述的溼氣換熱裝置(10)的換熱組件 (19)為平行且交錯排列的薄壁銅管構成的換熱組件或翅片式換熱組件。
8.根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵是所述的溼氣換熱裝置(10)的乾熱氣收集管(20)通過乾熱氣導流管(11)、加熱室(1)進氣口(7)連通烤菸室內氣體循環系統。
9.根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵是所述的溼氣換熱裝置(10)的幹氣進口端設置調節柵。
10.根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵是所述的溼氣換熱裝置(10)的溼氣出口端設置排溼尾氣收集管。
全文摘要
本發明公開了一種回收利用烤房排溼餘熱的節能型烤菸方法及其裝置。方法是由烤房溫度控制系統控制常溫空氣導入換熱裝置中，與烤房外排的溼熱氣體進行熱量交換後形成乾熱氣，然後導入烤房加熱室進氣口或直接進入烤菸室內氣體循環系統。裝置包括溼氣換熱裝置、乾熱氣收集管、乾熱氣導流管和烤房溫度調控系統，所述的烤房溫度調控系統電性連接溼氣換熱裝置；所述的溼氣換熱裝置的溼氣通道與烤房之加熱室的排溼口連接，溼氣換熱裝置的乾熱氣收集管通過乾熱氣導流管連通加熱室進氣口或/和烤菸室內氣體循環系統。本發明能夠充分回收烤房外排溼氣熱量，可降低加熱室能耗20%左右，使一氧化碳排放量降低70~80%，降低對環境的汙染，節能減排。
文檔編號A24B3/10GK102283433SQ20111025206
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者衛立輝, 周建偉, 張俊, 普小雲, 歐曉昆, 潘傑, 韓永康 申請人:雲南大學