第一章绪论
1.1密集烤房能耗现状
烟叶供烤的主要任务是将烟叶的含水率从80-90%以上降低至10°/^左右⑴。专业化化烟叶烘烤是一套完整的组织管理、技术和经济体系,要求分工专业化、管理信息化、运作市场化,能将先进的管理模式、现代科学技术和传统的烘烤工艺完美的结合起来。烤烟的操作人员应有一定的专业水平,能指导多种烟叶的采收和科学烘烤,在保证烤烟质量的前提下,能根据鲜烟叶的品种、部位以及烟叶质量的不同而选择相对应的烘烤工艺,能最大程度的降低烘烤成本[2]。在烟叶烘烤过程中,要考虑烟叶品质、经济效益和节能效益。因此,烤房的构造要合理、供烤工艺和设备要先进,在此基础上,努力提高烟叶的安全性、内在的物理特性和化学成分、外观品质以及评析质量烟叶烘烤时,热空气作为烟叶烘烤的干燥介质,将热量传给烟叶,烟叶温度由外向内逐渐升高,其水分则由里向外及至烟叶表面蒸发。现阶段,燃煤热风炉仍然是我国各烟区密集烤房的主力供热设备。
.......
1.2密集烤房供热系统发展现状
1973年?1974年,我国研制出以煤为燃料的第一代密集型烤房,同时进行了示范和试验。从上世纪70年代以来,卧式火炉和火管是我国农用土烤房普遍采用的供热设备,该供热方式以空气为介质,热量随空气自下而上的自然流动来传递,供烤烟叶[ni。1980年代,烤房的供热设备得到了大量的研究并改进,传统立式火炉被新研发的蜂窝煤火炉[12]、立式火炉[13-15]替换,改进的立式火炉有上升式和下压式,传统的土还火管逐渐被淘汰,取而代之的是陶瓷管、砖瓦管、水泥管等。21世纪,烟叶烘烤设备有了更长足的进展,陈付军研究了蜂窝煤火炉和立式火炉稳温效果。结果表明,蜂窝煤火炉和立式火炉可稳温15h以上,稳温效果持久,烤房温湿度的控制精度得到了很大提高。
......
第二章密集烤房热负荷分布规律研究
2.1密集烤房烤烟简介
2.1.1密集烤烟房简介
2.1.1.1密集烤烟房国外发展现状
(1)国外密集供烤发展现状
自从采用火管烤烟以来,烤烟生产上自然通风气流上升式烤房曾得到了较为广泛的应用。1956年美国北卡罗来纳州立大学约翰逊等[28]人组成的项目组,首次进行了烤烟密集型烤房试验,揭开了烤烟密集型烤房研究与发展的序幕。20世纪60年代中期,密集型烤房普遍采用地面安装进风管,顶部设置回风管的结构形式,燃料采用石油和天然气。循环风机设在烤房外面的循环风管中,热源在风机下面。在循环风机的牵引下,将热风送入装烟室,热风经过烟层之后,从回风管回来,经热源加热后又被风机再次送入装烟室,从而实现热风循环。20世纪60年代未,日本的烘烤专家木原,拆除了密集型烤房的顶部回风管,燃料用煤油,将风机位置移到了热源之前。该密集型烤房的风机、风管、燃烧器等均由厂商提供,装烟室仍为土木结构,燃料由电磁粟自动吸收供给,温度的高低由供油量的大小进行调控。1969年,日本鹿儿岛烟草试验场的研究结果发现:将湿球温度稳定38°C,按一定要求升高干球温度,就可以保证烟叶密集烘烤质量。根据这一原理,山中弘久和川上嘉通两人研制出了湿球温度自动控制系统。该温度控制系统的灵敏度可达0.3°C。
........
2.2密集烤房热负荷分布规律研究
2.2.1密集烤房负荷组成及计算
为保证烟叶的色泽、有效成分含量等,在烤烟各阶段烤房的室内热湿环境均有严格的要求。室内热湿环境会受到各种外扰和内扰的影响。外扰主要包括室外气候参数如太阳辐射、室外空气、风、以及邻室的空气,均可通过维护结构将热量和湿量传到到室内,影响室内环境。内扰主要包括照明、设备、人员等室内热湿源等。为了保持建筑物的热湿环境,为了补偿房间失热在单位时间内需向房间供应的热量称为热负荷。密集烤烟房烤烟过程中的热负荷主要包括:烤房外围护结构产生的热负荷和烟叶脱水产生的热负荷两部分。
.....
第三章太阳能、热泵、排湿余热供热原理分析...............29
3.1太阳能热利用.......................................29
3.2热泵供热............................................34
3.3排湿余热............................................37
3.4小结................................................38
第四章太阳能、热泵、烤房排湿余热供热系统耦合方式研究.....40
4.1太阳能供热系统模拟...................................40
4.2热泵供热系统模拟......................................46
4.3排湿余热供热系统模拟..................................58
4.4太阳能、热泵、排湿余热多功能互补供热系统耦合方式研究...60
4.5密集烤房多功能互补供热系统与传统供热系统的对比分析.....66
4.6小结...................................................68
第四章太阳能、热栗、烤房排湿余热供热系统親合方式研究
4.1太阳能供热系统模拟
4.1.1太阳角
地球某处的太阳福射能与太阳和地球的相对位置有关,所以,我们必须采用一系列的跟太阳有关的角度来对该相对位置进行描述。在计算太阳福射能时,相关角度包括赤玮角S、时角《、太阳高度角h、太阳方位角a、太阳天顶角Z,任意平面太阳光入射角i、平面倾斜角e、平面方位角r等,各角度的定义请参考太阳能热利用相关书籍,此处不再赞述。各角度的数学关系如下:
........
第五章研究结论与展望
5.1研究结论
烟叶烘烤是一个复杂的生理生化过程,其主要任务是在保证烟叶的内在物理特性、化学成分、外观品质等前提下,将鲜烟叶的含水率从80-90%以上降低到10%左右。目前,国内的密集烤房供热主要以燃煤为主,有效能耗仅占燃料低位发热量的20%-35%,无效能耗过高,既污染环境,也不经济,节能潜力巨大。太阳能是永久性的清洁能源,而云南太能能辐射资源丰富,适合开发利用;热泵是一种高效的节能装置;密集烤房排湿气流热损失量大约为总能耗的10%-20%,对其进行回收利用,节能减排意义重大。太阳能、热泵技术、排湿余热的回收利用在密集烤烟中已有一定的研究和应用,且其各自应用时的节能效果和经济效益已得到验证。为了达到更高的能源利用效率,文章提出了太阳能、空气源热泵、烤房排湿余热多能互补供热系统,并构建了多种耦合方式,进行了分析和比较。
.......
参考文献(略)