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密集烤房供热系统性能比较的研究

陈付军  
【摘要】: 本文以密集烤房供热系统理论计算结果为参考,系统地研究了不同配置条件下密集烤房的热效率、烘烤环境、建造成本及经济效益,并进行生产示范验证,主要结果如下: 1.在装烟密度为55-65kg/m3的情况下,装烟室长6m的中型密集烤房的最大需热量为284595.3kJ/h。散煤火炉炉排面积应达到0.44-0.63m2;炉膛容积应达到0.36-0.47m3。使用金属材料换热器时,散热面积应在8.0-8.7 m2之间;使用非金属材料换热器时,散热面积应在9.5-10.4 m2之间。 2.立式火炉和蜂窝煤火炉一次加煤可稳温15小时以上,烤一炉烟加煤次数降至6-9次,劳动强度较低。蜂窝煤火炉燃料的燃烧强度符合烟叶烘烤需热规律,温湿度控制容易,温度控制精度±1.5℃,湿度控制精度±0.3℃,和卧式火炉相比,千克干烟耗煤量降低0.19千克,上等烟比例提高4.8%,均价提高0.08元/kg干烟。立式火炉千克干烟耗煤量比卧式火炉低0.21千克,上等烟比例提高3.4%;和蜂窝煤火炉相比,立式火炉对燃料要求的范围更宽,适应性强。 3.金属材料换热器和钢管砌制换热器散热效果较好,耐火材料换热器次之,土瓦管换热器散热效果最差。“N”形和“S”形换热器两端平均温差较小,“三”形换热器两端平均温差较大。“S”形换热器进风道两侧热空气温差和风速差最小,“N”形换热器次之,“三”形换热器最大。“S”形和“N”形换热器烤房装烟室内温度和风速均匀性较好,“三”形换热器较差。“S”形和“三”形换热器烤房装烟室内风速较大,“N”形换热器较小,使用“N”换热器时,应配置稍大的风机、电机。不同结构加热设备的烘烤效应以立式火炉+“S”钢管砌制换热器、立式火炉+“S”耐火材料换热器、蜂窝煤火炉+“S”钢管砌制换热器和蜂窝煤火炉+“S”耐火材料换热器较好,千克干烟耗煤量在1.37-1.43千克之间,千克干烟耗电量在0.45-0.47度之间,上等烟比例46%以上,均价大于10元/kg,千克干烟烘烤成本不足1元,经济效应明显。装烟室长6m的中型密集烤房配备立式铁质火炉+金属换热器时,炉膛容积需满足每1m3装烟室0.007 m3,共0.37 m3;炉膛总进风面积应满足每1m2装烟室0.03m2,共0.486m2;换热器散热面积需满足每1m2装烟室0.5m2,共8.10m2。配备立式机砖火炉+耐火材料换热器时,炉膛容积需满足每1m3装烟室0.008 m3,共0.43 m3;炉膛总进风面积应满足每1m2装烟室0.035m2,共0.567m2;换热器散热面积需满足每1m2装烟室0.60m2,共9.72m2,试验结果与通过热量计算出的结果相符。 4.加热室围护结构散热损失是烤房散热损失的主要部分,降低加热室围护结构散热损失是降低烤房散热损失的关键。180mm厚的墙体保温性能较差,整个烘烤阶段总散热损失在1500MJ以上,散热损失较大;240mm墙体保温性能较好,整个烘烤阶段总散热损失在1000MJ以下,散热损失较小,若使用膨化珍珠岩内壁,总围护结构散热损失可降至800MJ以下,保温效果更好,烤房的热效率明显提高。 5.采用蜂窝煤火炉或立式火炉,“S”钢管砌制换热器或耐火材料换热器的密集烤房生产示范试验结果表明,密集烤房烤后烟叶有效产量为2124 kg/ha,比普通烤房提高116 kg/ha;上等烟比例为45.68%,比普通烤房增加7.78个百分点;均价为9.71元/kg干烟,比普通烤房提高0.70元/kg干烟。耗电量为0.48度/kg干烟,比普通烤房增加0.42度/kg干烟;耗煤量为1.46 kg/kg干烟,比普通烤房降低0.54kg/kg干烟;用工28个/ha,比普通烤房节省95个/ha。密集烤房能增加烤后烟叶产量,提高上等烟叶比例和均价,降低能耗和用工,经济性状明显增加。


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