一种智能双动力烟草烤房制造技术

本发明专利技术属烟叶烘烤技术领域，公开一种智能双动力烟草烤房，包括烤烟室、加热室、热泵机组、生物质燃料炉、现场控制仪、红外光谱分析仪、温湿度检测系统、数据传输设备，加热室与烤烟室相邻且隔热墙上下分设进风口及回风口，加热室内正对进风口设循环风扇且下部正对回风口设热泵机组的热泵蒸发器，在热泵蒸发器上部设热泵机组的热泵冷凝器，加热室在热泵机组一侧设生物质燃料炉，红外光谱分析仪设于烤烟室内且探头正对烟叶，温湿度检测系统探头设于烤烟室内，数据传输设备设于加热室，红外光谱分析仪、温湿度检测系统、数据传输设备、循环风扇、热泵机组分别与现场控制仪电连接。本发明专利技术具有结构简单、节能降耗、智能调控、提质增香的特点。

Intelligent double power tobacco curing barn

The invention belongs to the technical field of tobacco curing, and discloses an intelligent double-power tobacco curing barn, which comprises a tobacco curing room, a heating room, a heat pump unit, a biomass fuel furnace, a field controller, an infrared spectrum analyzer, a temperature and humidity detection system, a data transmission device, a heating room adjacent to a tobacco curing room, and an air inlet and a heat insulation wall lower and lower respectively. A circulating fan is set at the inlet of the heating chamber and a heat pump evaporator is set at the lower reciprocating inlet of the heat pump unit. A heat pump condenser is set at the upper part of the heat pump evaporator. A biomass fuel furnace is set at the side of the heat pump unit in the heating chamber. The probe of the degree detection system is set in the flue-cured tobacco room, and the data transmission equipment is set in the heating room. The infrared spectrum analyzer, the temperature and humidity detection system, the data transmission equipment, the circulating fan and the heat pump unit are respectively electrically connected with the field controller. The invention has the characteristics of simple structure, energy saving and consumption reduction, intelligent control, quality improvement and fragrance enhancement.

【技术实现步骤摘要】
一种智能双动力烟草烤房
本专利技术属于烟叶烘烤
，具体涉及一种结构简单、节能降耗、智能调控、提质增香的智能双动力烟草烤房。
技术介绍
随着烟草工业的高速发展，对烟叶需求的标准越来越高，生产优质烟叶是未来发展的主要方向，科技兴烟已成为传统农业向现代烟叶发展的主旋律。运用先进的科学技术突出烤房配套，不断提高烟叶的内在质量和外在质量，降低劳动强度和生产成本，增加经济效益，已成为现阶段烟草主要竞争市场的必要手段。在烟草育苗、种植、采摘、烘烤四个环节中，烘烤是烤烟质量最不可控、风险最高、损失最大的一个环节。烟叶烘烤是烤烟生产中必不可少的关键环节，也是目前烟叶生产中最薄弱的环节，解决烟叶烘烤调制问题，就是保持农民种烟积极性、解决烟草生产稳定的问题。针对烟叶烘烤中存在的问题，目前主要通过优化密集烤房结构并配套专用烟叶烘烤控制器来解决，对烟叶集约化生产与管理有很大的推动作用，但国内密集烤房供热主要是燃煤，由于其燃烧不稳定、升稳温不均匀影响烤后烟叶质量，无效能耗过高导致燃料浪费，排放大量的SO2、CO2、NOX、颗粒物等污染物造成环境破坏等多种问题不容忽视。而且现有的烟叶烘烤控制器以烘烤温度及湿度作为控制参数，由于烟叶成熟度不同，导致自动控制效果不如意，智能化、自动化程度较低，烘烤操控相对复杂、用工水平高，且烟叶适应性差，烤后质量有待提升（现阶段密集烤房存在人为强制缩短烘烤时间，烟叶内大分子化合物分解转化不充分，致香物质的合成量较少，导致烤后烟叶存在平板烟叶多、颜色淡、油分少等品质问题）。针对烤房烘烤过程控制程度较低的问题，也有采用适时控制烤房内温度和湿度，同时辅助定时抽样对烟叶化学成分进行检测以手动调整烘烤参数的办法，但成分监测需要对烟叶进行烘干、研磨、浸提和检测多个步骤，检测完后，烟叶将不复存在，而且分析时间长，需要对样品进行复杂的处理，消耗大量的试剂，不同的指标要不同的通道进行测试，成本较高，一般也仅作为工艺曲线研究之用，难以对广大的烤房进行推广。针对上述不足，有部分采用远程在线指导来提高现场控制的质量，但由于只能一对一指导，最终还需要现场人工调整来实现控制，不仅实时性较差，而且效率较低、人为错误难以避免。此外，针对燃煤加热存在的问题，出现了诸如生物质颗粒燃料、电磁加热及电阻加热、红外加热等加热方式，虽然能够规避燃煤加热存在的一些问题，但又带来了一系列新问题。比如生物质颗粒分布较散，密度低且制造厂家布点少、产量低、发展慢，生物质燃料烤房的烘烤技术对于突破现有烘烤技术，完全实现智能化、精准化烘烤还有一定距离。电磁加热虽然发热快，但能耗能大、热效率低，不节能；而电阻加热和红外加热等电加热烤房是将烤房原有的加热设备去除（或保留），在烤房原有的加热室和烤烟室内安装多组电阻丝或远红外线碳纤维电热管，通过控制多组电阻丝或远红外线碳纤维电热管的不同组合来调整烤房内的温度，虽然控制较为简单，但无论是电阻丝或远红外线碳纤维电热管均存在发热效率低、输出功率只能分段控制，导致温度调整不够精细和平稳的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种结构简单、节能降耗、智能调控、提质增香的智能双动力烟草烤房。本专利技术是这样实现的：包括烤烟室、加热室、热泵机组、生物质燃料炉、现场控制仪、红外光谱分析仪、温湿度检测系统、数据传输设备，所述加热室密闭并与烤烟室相邻且隔热墙上部设置进风口及下部设置回风口，所述加热室内正对进风口设置循环风扇，所述加热室内下部正对回风口设置热泵机组的热泵蒸发器，所述加热室内在热泵蒸发器的上部设置热泵机组的热泵冷凝器，所述加热室内在热泵机组一侧设置生物质燃料炉，所述红外光谱分析仪设置于烤烟室内部且测量探头正对烟叶，所述温湿度检测系统的测量探头设置于烤烟室内部，所述数据传输设备设置于加热室，所述红外光谱分析仪、温湿度检测系统、数据传输设备、循环风扇、热泵机组分别与现场控制仪电连接。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术通过将生物质燃料炉与热泵机组相结合形成双动力驱动的烟草烤房，从而能在降雨量丰富的烘烤期主要采用高能效比、功率易于控制的热泵机组来加热烤房及控制湿度，而保留或新建生物质燃料炉作为烘烤期因雨季雷暴而造成的停电应急保障，从而能够保证烤房的高可靠性，以达到烟叶烘烤提质降损、减本增效的目的。2、本专利技术利用热泵机组的冷凝器放热来加热烤烟室中的烟叶，而利用热泵机组的蒸发器除湿功能来滤除烤烟室回流空气中的水分，从而起到一组机组同时兼顾加热和除湿的作用，不仅结构紧凑，而且相较传统的燃煤炉温度易于自动控制和环保，而相比现有电磁、电阻和红外加热等方式效率较高、温度易平滑控制。3、本专利技术通过将热泵机组的冷凝器设置于加热室内，避免了现有技术中冷凝器设置于烤烟室占用空间，导致装烟量降低的问题。4、本专利技术通过将冷凝器设置于蒸发器的上部且同时设置于密闭的加热室中，使得热量损失小、温度及湿度波动小、废气排放少。5、本专利技术通过设置于烤烟室内的红外光谱分析仪对烟叶温度及内在成分（水分、淀粉、色素、蛋白质等）进行实时检测监控，现场控制仪通过烟叶温度和内在成分的变化情况，结合烤房内的温湿度监测系统的温湿度情况，与其内存储的烘烤曲线对比，智能化控制循环风扇的转速和热泵机组的压缩机启停及冷凝器和蒸发器之间的节流阀，从而可以及时、精准的调整烤房内的温度和湿度，以提高烘烤质量，达到降低烟叶损耗和提质增香的目的。6、本专利技术通过配置数据传输设备与现场控制仪相连接，从而实现现场控制仪通过控制中心的中心服务器与远程服务器或控制终端相连接，使得远程服务器或控制终端能够及时接收烤房的实时信息和做出远程调整指令，避免了现有技术中现场需要人工输入指令的弊端。因此，本专利技术具有结构简单、节能降耗、智能调控、提质增香的特点。附图说明图1为本专利技术之加热室原理示意图；图2为本专利技术之结构示意图之一；图3为本专利技术之结构示意图之二；；图中：1-烤烟室，2-加热室，3-热泵机组，3A-热泵蒸发器，3B-热泵冷凝器，3C-逆流换热器，3D-前挡板，3E-后挡板，3F-入风口，3G-出风口，3H-上挡板，3J-风机，3K-导风板，3L-压缩机，3M-节流阀，3N-冷凝池，3P-排水管，4-现场控制仪，5-红外光谱分析仪，6A-温度传感器，6B-湿度传感器，6C-温湿控制器，7-数据传输设备，8-进风口，9-回风口，10-循环风扇，11-上隔板Ⅰ，12-上隔板Ⅱ，13-生物质燃料炉。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变更或改进，均属于本专利技术的保护范围。如图1、2和3所示，本专利技术包括烤烟室1、加热室2、热泵机组3、生物质燃料炉13、现场控制仪4、红外光谱分析仪5、温湿度检测系统、数据传输设备7，所述加热室2密闭并与烤烟室3相邻且隔热墙上部设置进风口8及下部设置回风口9，所述加热室2内正对进风口8设置循环风扇10，所述加热室2内下部正对回风口9设置热泵机组3的热泵蒸发器3A，所述加热室2内在热泵蒸发器3A的上部设置热泵机组3的热泵冷凝器3B，所述加热室2内在热泵机组3一侧设置生物质燃料炉13，所述红外光谱分析仪5设置于烤烟室1内部且测量探头正对烟叶，所述温湿度检测系统的测量探头设置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能双动力烟草烤房，其特征在于包括烤烟室（1）、加热室（2）、热泵机组（3）、生物质燃料炉（13）、现场控制仪（4）、红外光谱分析仪（5）、温湿度检测系统、数据传输设备（7），所述加热室（2）密闭并与烤烟室（3）相邻且隔热墙上部设置进风口（8）及下部设置回风口（9），所述加热室（2）内正对进风口（8）设置循环风扇（10），所述加热室（2）内下部正对回风口（9）设置热泵机组（3）的热泵蒸发器（3A），所述加热室（2）内在热泵蒸发器（3A）的上部设置热泵机组（3）的热泵冷凝器（3B），所述加热室（2）内在热泵机组（3）一侧设置生物质燃料炉（13），所述红外光谱分析仪（5）设置于烤烟室（1）内部且测量探头正对烟叶，所述温湿度检测系统的测量探头设置于烤烟室（1）内部，所述数据传输设备（7）设置于加热室（2），所述红外光谱分析仪（5）、温湿度检测系统、数据传输设备（7）、循环风扇（10）、热泵机组（3）分别与现场控制仪（4）电连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能双动力烟草烤房，其特征在于包括烤烟室（1）、加热室（2）、热泵机组（3）、生物质燃料炉（13）、现场控制仪（4）、红外光谱分析仪（5）、温湿度检测系统、数据传输设备（7），所述加热室（2）密闭并与烤烟室（3）相邻且隔热墙上部设置进风口（8）及下部设置回风口（9），所述加热室（2）内正对进风口（8）设置循环风扇（10），所述加热室（2）内下部正对回风口（9）设置热泵机组（3）的热泵蒸发器（3A），所述加热室（2）内在热泵蒸发器（3A）的上部设置热泵机组（3）的热泵冷凝器（3B），所述加热室（2）内在热泵机组（3）一侧设置生物质燃料炉（13），所述红外光谱分析仪（5）设置于烤烟室（1）内部且测量探头正对烟叶，所述温湿度检测系统的测量探头设置于烤烟室（1）内部，所述数据传输设备（7）设置于加热室（2），所述红外光谱分析仪（5）、温湿度检测系统、数据传输设备（7）、循环风扇（10）、热泵机组（3）分别与现场控制仪（4）电连接。2.根据权利要求1所述智能双动力烟草烤房，其特征在于所述热泵冷凝器（3B）横向设置于竖直的热泵蒸发器（3A）的正上方，所述热泵机组（3）还包括设置于热泵蒸发器（3A）及热泵冷凝器（3B）之间的逆流换热器（3C），所述逆流换热器（3C）前后两端平行于隔热墙设置有延伸至地面并包住热泵蒸发器（3A）的前挡板（3D）及后挡板（3E），所述逆流换热器（3C）近回风口（9）端的上部设置有入风口（3F）且远离回风口（9）端的上部设置有出风口（3G）。3.根据权利要求2所述智能双动力烟草烤房，其特征在于所述入风口（3F）的上部固定设置有向隔热墙延伸的上挡板（3H），所述出风口（3G）的上部设置有风机（3J），所述出风口（3G）远离隔热墙的一端设置有延伸至风机（3J）一侧的导风板（3K），所述风机（3J）与热泵机组（3）的控制装置电连接。4.根据权利要求2所述智能双动力烟草烤房，其特征在于所述逆流换热器（3C）呈六边形结构且两侧与地面...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹聪明，蔺忠龙，黄维，赵高坤，苏家恩，胡小东，晏飞，李俊，杨涛，陈颐，杨春江，王涛，陈洁，
申请(专利权)人：云南省烟草农业科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53