林壬欽:煙草烘干設(shè)備電氣化,熱泵設(shè)備的創(chuàng)新方向在哪里?
01、煙草烘干市場(chǎng)分析
1.1、市場(chǎng)份額巨大
我國(guó)是世界煙草生產(chǎn)第一大國(guó),每年種植煙草100多萬(wàn)公頃,煙草年產(chǎn)量達(dá)200多萬(wàn)噸,主要產(chǎn)區(qū)集中在西南地區(qū)。
1.2、烤煙種植最廣
按煙葉品質(zhì)特點(diǎn)、生物學(xué)性狀和栽培調(diào)制方法分類(lèi),我國(guó)將煙草劃分為:烤煙、曬煙、晾煙、白肋煙、香料煙、黃花煙六大類(lèi)型,其中烤煙種植面積占全國(guó)煙草面積的90%以上。
02、烤煙工藝特點(diǎn)
2.1、烤煙期環(huán)溫高
由下表可知:煙草烘干多為5~9月份,室外環(huán)境溫度17~35℃,屬于高溫工況制熱需求與常規(guī)民用低溫采暖空調(diào)截然相反,常規(guī)熱泵采暖外環(huán)境溫度范圍-20~10℃。
2.2、溫度變化范圍寬、控制精度要求高
煙草烘干具備標(biāo)準(zhǔn)的烘干工藝流程要求,烘烤期間對(duì)烤房?jī)?nèi)部的溫度、濕度均提出了明確的指標(biāo)。
干球溫度:烤房溫度在35~68℃范圍,最高值需要達(dá)到68℃。
濕球溫度:烤房濕球溫度33~42℃范圍,其相對(duì)濕度在24.04%~87.19%,最低達(dá)到24%。
2.3、溫升速率階段性改變
按烘干工藝曲線,整個(gè)溫度變化包括11個(gè)小階段,溫升速率范圍為0~1℃/h。
煙草烘烤工藝溫度提升變化圖
數(shù)據(jù)來(lái)源:云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院
煙草烘烤工藝溫度速率變化圖
數(shù)據(jù)來(lái)源:云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院
2.4、新風(fēng)、除濕負(fù)荷波動(dòng)幅度大
烘干工藝過(guò)程失水率4kg/h~34.5kg/h,在8%~100%范圍調(diào)節(jié)。
三段式烘烤工藝失水速率變化曲線
數(shù)據(jù)來(lái)源:熱泵干燥系統(tǒng)性能優(yōu)化的理論研究及熱泵烤煙技術(shù)的應(yīng)用分析
三段式烘烤工藝新風(fēng)質(zhì)量流量變化曲線
數(shù)據(jù)來(lái)源:熱泵干燥系統(tǒng)性能優(yōu)化的理論研究及熱泵烤煙技術(shù)的應(yīng)用分析
2.5、系統(tǒng)熱負(fù)荷需求范圍寬
在開(kāi)式系統(tǒng)中,按煙葉負(fù)荷、圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷計(jì)算系統(tǒng)總負(fù)荷需求為9.6kw~39.58kw,在24%~100%范圍調(diào)節(jié)。
三段式烘烤工藝計(jì)算系統(tǒng)熱負(fù)荷變化曲線
數(shù)據(jù)來(lái)源:熱泵干燥系統(tǒng)性能優(yōu)化的理論研究及熱泵烤煙技術(shù)的應(yīng)用分析
2.6、系統(tǒng)熱負(fù)荷需求范圍寬
在開(kāi)式系統(tǒng)中,按煙葉負(fù)荷、圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷計(jì)算系統(tǒng)總負(fù)荷需求為9.6kw~39.58kw,在24%~100%范圍調(diào)節(jié)。
三段式烘烤工藝計(jì)算系統(tǒng)熱負(fù)荷變化曲線
數(shù)據(jù)來(lái)源:熱泵干燥系統(tǒng)性能優(yōu)化的理論研究及熱泵烤煙技術(shù)的應(yīng)用分析
2.7、煙草烘干需求匯總
需求總結(jié):煙草烘干需要溫濕度雙重控制,并且烘干過(guò)程需要變溫度速率、變負(fù)荷、變風(fēng)量輸出。