煙葉閉式循環(huán)烤房均勻送風及熱泵系統(tǒng)研究.pdf

1、煙草是世界上最廣泛種植的非食物性葉用經(jīng)濟作物，也是我國重要的經(jīng)濟作物之一，在我國的種植面積和總產量都是世界第一位。傳統(tǒng)煙葉烘烤過程中采用燃煤作為熱源，烤出每千克干煙葉的煤耗約為2.0-3.0千克，而傳統(tǒng)烤房的熱效率僅為22.2％，排煙熱損失，排濕熱損失等無效熱量，往往直接排入環(huán)境中，帶來了大量的能量浪費，同時造成了環(huán)境污染。本文提出裝煙室內空氣閉式循環(huán)，即整個干燥過程中不直接排出濕空氣，使用有輔助冷凝器及回熱器的閉式循環(huán)熱泵干燥裝置作為

2、煙葉烘烤的熱源，設計適合該干燥方式的均勻送風系統(tǒng)，通過理論分析并結合數(shù)值模擬及實驗的方法對其進行驗證。
　　1、本文使用靜壓均勻送風原理對循環(huán)空氣進入烤房后的送風風道進行設計，通過改善沿烤房長度方向即送風方向上風速衰減，均勻烤房中送風風速和風量，以減少煙葉烘烤過程中的水平溫差和垂直溫差，達到均勻烤房中煙葉的烘烤質量的目標。通過數(shù)值模擬的方法，對比布置設計完成的均勻送風風道前后裝煙室內速度分布情況，得出在空庫時布置風道后烤房內水平速

3、度分布均勻，垂直方向上速度差值由未布置風道前的1.48 m/s，降低為僅布置送風風道的0.75m/s和布置對稱風道時的0.71m/s。模擬裝煙時，布置風道特別是增加豎板后明顯改善頂部區(qū)域風速大而中下部風速小的問題。
　　2、經(jīng)過理論分析，對比開式循環(huán)和閉式循環(huán)熱泵干燥裝置在符合煙葉烘烤干燥曲線要求時能耗，得出閉式循環(huán)更適合用于煙葉烘烤。并分析增加空氣回熱器后，熱泵干燥裝置性能隨溫度及空氣相對濕度變化規(guī)律，確定當裝煙室空氣閉式循環(huán)時

4、，使用有輔助冷凝器及空氣回熱器的閉式循環(huán)熱泵干燥裝置作為煙葉烘烤的熱源。
　　3、進行連續(xù)132小時的煙葉烘烤實驗，分析實驗過程中測得的各點溫度值、速度值，得出布置均勻送風風道后，烤房內速度分布均勻性得到有效改善，裝煙室內平均垂直溫差小于2℃，水平溫差小于1℃，煙葉烘烤出爐后色澤明亮香味明顯，不同位置煙葉質量較為均勻，證明均勻風道布置的有效性。整個烘烤過程中，熱泵裝置的除濕能耗比為1.42，系統(tǒng)能源效率為87.1％，驗證了熱泵系統(tǒng)