一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及烤烟设备的技术领域，更具体地，涉及一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置。一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其中，包括设有支架的烤烟室，所述的支架包括竖向设置的竖杆、横向设置的横杆，所述的竖杆下部设有支撑脚；所述的横杆上设置烟叶盘；所述的支架外还设有移动烟叶盘的机械臂；烤烟戭还包括设于墙壁上的暖气片装置；所述的暖气片装置连接加热装置，所述的加热装置为沼气加热装置。利用暖气片装置中散发的暖气对烟叶进行烘烤，可有效对烟叶进行烘烤。而且沼气加热装置以沼气作为燃料，环保洁净，具有清洁卫生、安全、廉价、加热效率高、使用方便等特点。同时，烤烟戭还设有湿度采集系统，便于湿度的管理和控制。
【专利说明】
一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及烤烟设备的技术领域，更具体地，涉及一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置。
【背景技术】
[0002]烤烟房是烤烟生产中不可缺少的基本设备。烤烟房经过内烘烤调制后，便显现出烤烟特有的色、香、味、型，成为符合卷烟工业需要的优质原料。其基本原理是烟叶受热后，烟叶内的水分排出，水分汽化后被排出烤烟房外，从而使烟叶烤黄、干燥。
[0003]而且现有技术中缺少一种利用暖气片的烤烟房。而且现有的暖气片的加热装置一般为锅炉，其加热水的温度不高，热能有效利用率低，不易广泛应用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其结构简单，方便使用，而且以沼气作为燃料，环保洁净。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其中，包括设有支架的烤烟室，所述的支架包括竖向设置的竖杆、横向设置的横杆，所述的竖杆下部设有支撑脚;所述的横杆上设置烟叶盘;所述的支架外还设有移动烟叶盘的机械臂；
[0006]烤烟房还包括设于墙壁上的暖气片装置;所述的暖气片装置连接加热装置，所述的加热装置为沼气加热装置；
[0007]烤烟房还包括湿度采集系统，所述湿度采集系统包括湿度传感器、湿度信号处理单元、无线发送单元、无线接收单元、微处理器和PC机，所述湿度传感器、湿度信号处理单元和无线发送单元依次电连接，湿度传感器输出数字湿度信号，所述无线接收单元、微处理器和PC机依次电连接。
[0008]进一步的，所述湿度传感器的数目为多个，分别设置于烤烟房的多个位置，对个湿度传感器的测量值求平均值即可得到烤烟房的平均湿度，便于进行湿度管理和控制。所述湿度信号处理单元采用STC12LE5408单片机，所述无线发送单元和无线接收单元均采用nRF24L01无线收发器，所述微处理器采用AT89S52单片机。所述PC机还电连接有报警单元，当湿度高于预设的高湿阈值或低于预设的低湿阈值时，报警单元发出报警信号。
[0009]机械臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。
[0010]机械臂根据结构形式的不同分为多关节机械手臂，直角坐标系机械手臂，球坐标系机械手臂，极坐标机械手臂，柱坐标机械手臂等。常见的六自由度机械手臂。有X移动，Y移动，Z移动，X转动，Y转动，Z转动六个自由度组成。
[0011]本实用新型中，采用机械臂可自动的将烟叶盘设于支架上或从支架取下来，这样减少了人工搬运的成本，提高了自动化的程度。
[0012]在寒冷的冬天里，室内安装暖气片装置可用于取暖，暖气片装置运行一定时间后会发热。本实用新型中，利用暖气片装置中散发的暖气对烟叶进行烘烤，利用了暖气片装置而不需要另外设置加热装置，节省了另外设置加热装置的成本，而且暖气片装置的体积较小，节省了空间，可有效对烟叶进行烘烤。
[0013]而且沼气加热装置以沼气作为燃料，环保洁净，具有清洁卫生、安全、廉价、加热效率高、使用方便等特点。
[0014]另外，本实用新型中房体可采用砖混结构，砖混结构的好处在于其结构结实稳定，可抵抗各种自然发生的事故，使得烟叶可稳定的进行烘烤保存。
[0015]进一步的，所述的烟叶盘两端部卡接在横杆上，所述的横杆在高度方向上设置层数为6 — 1层。
[0016]本实用新型中，烟叶的烘烤方式为平放散装烘烤，即将采集好的烟叶一块块散装平放在烟叶盘上，烟叶盘具有一定的深度，可叠层的放置数量较多的烟叶。另外，由于一般的烤烟房尺寸高度为3米，而横杆在高度方向上设置层数为6 —10层，因此每层的高度大概为0.3 — 0.5米，上述高度的设置有利于安装和取下烟叶盘。
[0017]另外，由于现有的安装及收取烟叶一般都在烤烟房内完成，其空间狭小难以操作，而本实用新型中可先在烤烟房的外部通过烟叶盘把烟叶都放在支架上，然后先把其中整个支架推进烤烟房内。收取烟叶的过程也同上。这样，方便了人员的安装及收取烟叶的操作，节省了安装及收取烟叶的时间，提高了工作效率。
[0018]进一步的，所述的暖气片装置包括暖气片、设于暖气片内的蛇型管，还包括入水口和出水口，蛇型管的入水口位于暖气片上端，蛇型管的出水口位于暖气片下端，入水口和出水口处对应设于入水口闸和出水口闸。
[0019]暖气通常有水暖和气暖两种，一般暖气片指水暖，就是利用加热装置加热循环水，再通过管材链接到暖气片，最终通过暖气片将适宜的温度输出，形成室内温差，最后进行热循环使整个室内温度均匀上升。本实用新型中，采用水暖的形式，供水管道埋于下，利用暖气片散发出来的热量可有效对烟叶进行烘烤。
[0020]本实用新型中，加热装置为沼气加热装置，由于烤烟时温度最高需要60— 70度左右，利用上述燃料作为加热装置可提供足够的热量进行烤烟。
[0021]进一步的，所述的暖气片与墙壁之间还设有隔热板。上述隔热板的设置使得暖气片装置安装在墙上时不需要留有缝隙，节约了空间，也防止热量传递到墙壁。
[0022]进一步的，所述的烤烟室侧壁上设有排湿口。所述的排湿口上设有除湿机。随着烘烤效率的提尚，烤烟室设置相应的排湿口和除湿机能够提尚排湿性能。
[0023]进一步的，加热装置包括沼气池、连接管道、设于连接管道上的压力开关，连接管道一端连接沼气池，另一端连接燃烧部，燃烧部连接暖气片装置的管路。沼气池设于烤烟房的下部，沼气池与烤烟房通过废弃孔连通。
[0024]利用沼气池的沼气通过压力开关调节体积大小进入燃烧部燃烧，将燃烧部燃烧的热量输送到暖气片装置的管路，利用沼气供热不仅节省了成本，更加节省和环保，特别是现在能将养猪的沼气合理利用到烤烟房，节约能源，降低成本。
[0025]本实用新型中，可将沼气池设于烤烟房的下部，一般的，大田里面一支烟有20片烟叶，但是生产的需要，头尾各两片烟叶不要，只要中间的16片烟叶，因此，废弃的4片烟叶可置于沼气池中，而且沼气池可放一些其他的废料，这样设置可有效的利用烤烟房的资源，而且也节省了另外设置沼气池的空间。
[0026]与现有技术相比，有益效果是:本实用新型使得烟叶烘烤的效率和质量得到明显提高。本实用新型中可先在烤烟房的外部通过烟叶盘把烟叶都放在支架上，然后先把其中整个支架推进烤烟房内。收取烟叶的过程也同上。这样，方便了人员的安装及收取烟叶的操作，节省了安装及收取烟叶的时间，提高了工作效率。
[0027]利用暖气片装置中散发的暖气对烟叶进行烘烤，而且暖气片装置的体积较小，节省了空间，可有效对烟叶进行烘烤。而且沼气加热装置以沼气作为燃料，环保洁净，具有清洁卫生、安全、廉价、加热效率高、使用方便等特点。
[0028]本实用新型中，采用机械臂可自动的将烟叶盘设于支架上或从支架取下来，这样减少了人工搬运的成本，提高了自动化的程度。同时，烤烟房还设有湿度采集系统，便于湿度的管理和控制。
[0029]本实用新型烤烟房可采用多种热源联合供热，并通过智能调节系统根据各热源的特点和效率，来选择主要热源和辅助热源，进而提高效率、降低成本。
【附图说明】
[0030]图1是本实用新型立体结构示意图。
[0031]图2是本实用新型侧视结构示意图。
[0032]图3是本实用新型支架结构示意图。
[0033]图4是本实用新型暖气片装置第一示意图。
[0034]图5是本实用新型暖气片装置第二示意图。
[0035]图6是本实用新型湿度采集系统的示意图。
[0036]图7是本实用新型湿度采集系统中微处理器的最小系统图。
[0037]图8是本实用新型加热装置示意图。
【具体实施方式】
[0038]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0039]如图1一7所示，一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其中，包括设有支架3的烤烟室I，支架3包括竖向设置的竖杆31、横向设置的横杆32，竖杆31下部设有支撑脚33;横杆32上设置烟叶盘50;支架3外还设有移动烟叶盘50的机械臂315;
[0040]烤烟房还包括设于墙壁上的暖气片装置20;暖气片装置20连接加热装置，加热装置为沼气加热装置；
[0041]烤烟房还包括湿度采集系统，所述湿度采集系统包括湿度传感器、湿度信号处理单元、无线发送单元、无线接收单元、微处理器和PC机，所述湿度传感器、湿度信号处理单元和无线发送单元依次电连接，湿度传感器输出数字湿度信号，所述无线接收单元、微处理器和PC机依次电连接。
[0042]本实施例中，所述湿度传感器的数目为多个，分别设置于烤烟房的多个位置，对个湿度传感器的测量值求平均值即可得到烤烟房的平均湿度，便于进行湿度管理和控制。所述湿度信号处理单元采用STC12LE5408单片机，所述无线发送单元和无线接收单元均采用nRF24L01无线收发器，所述微处理器采用AT89S52单片机。所述PC机还电连接有报警单元，当湿度高于预设的高湿阈值或低于预设的低湿阈值时，报警单元发出报警信号。
[0043]本实施例中，采用机械臂315可自动的将烟叶盘50设于支架3上或从支架取下来，这样减少了人工搬运的成本，提高了自动化的程度。
[0044]本实施例中，利用暖气片装置20中散发的暖气对烟叶进行烘烤，利用了暖气片装置而不需要另外设置加热装置，节省了另外设置加热装置的成本，而且暖气片装置20的体积较小，节省了空间，可有效对烟叶进行烘烤。本实施例中，暖气片装置20设在除了出入门的3个墙壁上，这样可使得暖气片装置20中散发的暖气均匀分布，热量也分布均匀，可有效对烟叶进行烘烤。
[0045]暖气片装置20包括暖气片201、设于暖气片201内的蛇型管202，还包括入水口 203和出水口 204，蛇型管202的入水口 203位于暖气片201上端，蛇型管202的出水口 204位于暖气片201下端，入水口 203和出水口 204处对应设于入水口闸和出水口闸。暖气片201与墙壁之间还设有隔热板205。
[0046]入水口闸和出水口闸可分别控制入水口 203和出水口 204的开闭，本实施例中，采用水暖的形式，供水管道埋于下，利用暖气片201散发出来的热量可有效对烟叶进行烘烤。
[0047]暖气片201与墙壁之间还设有隔热板205。上述隔热板205的设置使得暖气片装置安装在墙上时不需要留有缝隙，节约了空间，也防止热量传递到墙壁。
[0048]如图2、3中，烟叶盘50两端部卡接在横杆32上，横杆32在高度方向上设置层数为6 —10 层。
[0049]本实施例中，烟叶的烘烤方式为平放散装烘烤，即将采集好的烟叶一块块散装平放在烟叶盘50上，烟叶盘50具有一定的深度，可叠层的放置数量较多的烟叶。另外，由于一般的烤烟房尺寸高度为3米，而横杆在高度方向上设置层数为6 —10层，因此每层的高度大概为0.3 — 0.5米，上述高度的设置有利于安装和取下烟叶盘。
[0050]另外，由于现有的安装及收取烟叶一般都在烤烟房内完成，其空间狭小难以操作，而本实用新型中可先在烤烟房的外部通过烟叶盘把烟叶都放在支架上，然后先把其中整个支架推进烤烟房内。收取烟叶的过程也同上。这样，方便了人员的安装及收取烟叶的操作，节省了安装及收取烟叶的时间，提高了工作效率。
[0051 ]烤烟室I侧壁上设有排湿口 10。排湿口 10上设有除湿机11。随着烘烤效率的提高，烤烟室设置相应的排湿口和除湿机能够提高排湿性能。烤烟室I的侧壁上设有观察窗05。本实用新型中，通过观察窗05可实时的观察到烟叶的状态，如颜色、形状等。
[0052]如图8中，加热装置包括沼气池41、连接管道、设于连接管道上的压力开关42，连接管道一端连接沼气池41，另一端连接燃烧部43，燃烧部43连接暖气片装置20的管路。沼气池41设于烤烟房的下部，沼气池41与烤烟房通过废弃孔400连通。
[0053]利用沼气池41的沼气通过压力开关42调节体积大小进入燃烧部43燃烧，将燃烧部43燃烧的热量输送到暖气片装置20的管路，利用沼气供热不仅节省了成本，更加节省和环保，特别是现在能将养猪的沼气合理利用到烤烟房，节约能源，降低成本。
[0054]本实用新型中，可将沼气池设于烤烟房的下部，一般的，大田里面一株烟有20片烟叶，但是生产的需要，头尾各两片烟叶不要，只要中间的16片烟叶，因此，废弃的4片烟叶可置于沼气池中，而且沼气池可放一些其他的废料，这样设置可有效的利用烤烟房的资源，而且也节省了另外设置沼气池的空间。进一步的，上述的废弃烟叶可作肥料用，可消化田中不适用的烟叶，减少废弃烟叶的处理成本。
[0055]本实施例中，供热设备的设计与计算
[0056]最大需热量
[0057]烟叶最大失水阶段，烘烤需热量最大。根据烤房装烟室容积和装烟密度计算出烤房的装烟量mq，烟叶最大含水量为Wq，最大失水速度为Ws，则单位时间最大失水量Sp =mqwqws ；根据环境条件，利用h_d图查出进风口冷空气和排湿口热空气的含湿量dk、dp，:!:含值hkc、hp，单位时间排湿所需的干空气量Gkg = Sp/(dp-dk) =mqwqws/(dp_dk)，单位时间的最大有效热量(水分蒸发最大带走热量)Qz = GKg.(hp-hkc) = (hp-hkc).mqwqws/(dp-dk)；由烤房的热效率n可以推算出最大需热量Qgr = Qz/n= (hp-hkc).mqwqws/(dp-dk).n式(Do
[0058]热交换器面积
[0059]热交换器面积的大小与烤房最大需热量和换热器材料的导热系数有关，热交换器散热面积(Ag)为最大需热量与散热管传热系数(Kgt)和烟管内烟气平均温度(tej)乘积的比值:Ag = Qgr/(Kgt.tej)式⑵。
[0060]最大耗燃料量
[0061]根据设计烤房烘烤能力求得单位时间的最大需热量(即燃烧器最大供热量)后，SP可算出烤房单位时间最大耗燃料量(Gpm)。
[0062]Gpm = Qgr/Qnet.ar(3)，式中Qgr为烤房单位时间最大需热量KJ/h，Qnet.ar为燃料的发热值KJ/Kg。
[0063]密集烤房烟叶需热量计算:
[0064]最大需热量
[0065]密集烤房装烟室规格为800cm X 270cm X 350cm，装烟室容积为75.6m3:装烟密度为59.52?66.14kg/m3，为计算烤房最大供热量，这里取其最大值66.14kg/m3;密集烤房的装烟量为装烟室容积与装烟密度的积:75.6m3 X 66.14kg/m3 = 5000kg。
[0066]鲜烟叶的含水量一般为80-90%，这里取最大值Wq= 90% ;大排湿时烟叶水分汽化蒸发速度取上限Ws = 2.5 % ;排湿口排出的废气的含湿量取上限^ = 0.046kg/kg干空气;进风洞进入烤房的冷空气的含湿量取下限dk = 0.021kg/kg干空气;通过查h-d图，可知排出热空气和进入冷空气的焓值，hp= 134.4kJ/kg，hkc = 79.8kJ/kg:密集烤房的热效率一般40 %左右。将以上各值带入公式⑴，即可计算出密集烤房的最大需热量:Qgr = 609749.45kJ/h。
[0067]本实施例中，以沼气作为燃料。
[0068]沼气(B1gas)是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。由于这种气体首先在沼泽地被发现，故名沼气。沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷50?70%，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。
[0069]甲烷的燃烧热(kj/mol):总发热量55900kJ/kg(40020kJ/m3)，净热值50200kJ/kg(35900kJ/m3)，每公斤沼气能产生27950-39130千焦耳热量。
[0070]即沼气的燃烧热量为:27950-39130kJ/Kg。
[0071 ] 由公式(3)6口!11 = (^1'/(>)1161:.31'可算得单位时间消耗沼气为15.58 — 21.82Kg/h。本实施例中，烤烟房内需要把大概15000斤的新鲜烟叶烤成1500斤的烟叶。
[0072]烟叶烘烤按上中下三个部位平均6天，排出90%烟叶水分，则每公斤干烟需沼气为(15.58-21.82Kg/h)/(48hX0.6X0.9)=0.6-0.84Kgo
[0073]因此，每公斤干烟需要沼气为0.6— 0.84Kg。
[0074]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于，包括设有支架(3)的烤烟室(I)，所述的支架(3)包括竖向设置的竖杆(31)、横向设置的横杆(32)，所述的竖杆(31)下部设有支撑脚(33);所述的横杆(32)上设置烟叶盘(50);所述的支架(3)外还设有移动烟叶盘(50)的机械臂(315)； 烤烟房还包括设于墙壁上的暖气片装置(20);所述的暖气片装置(20)连接加热装置，所述的加热装置为沼气加热装置； 烤烟房还包括湿度采集系统，所述湿度采集系统包括湿度传感器、湿度信号处理单元、无线发送单元、无线接收单元、微处理器和PC机，所述湿度传感器、湿度信号处理单元和无线发送单元依次电连接，湿度传感器输出数字湿度信号，所述无线接收单元、微处理器和PC机依次电连接。2.根据权利要求1所述的一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于:所述的暖气片装置(20)包括暖气片(201)、设于暖气片(201)内的蛇型管(202)，还包括入水口(203)和出水口(204)，蛇型管(202)的入水口(203)位于暖气片(201)上端，蛇型管(202)的出水口(204)位于暖气片(201)下端，入水口(203)和出水口(204)处对应设于入水口闸和出水口闸。3.根据权利要求2所述的一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于:所述的暖气片(201)与墙壁之间还设有隔热板(205)。4.根据权利要求3所述的一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于:所述的烟叶盘(50)两端部卡接在横杆(32)上，所述的横杆(32)在高度方向上设置层数为6 —10层。5.根据权利要求4所述的一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于:所述的烤烟室(I)侧壁上设有排湿口( 1);排湿口( 1)上设有除湿机(11)。6.根据权利要求2所述的一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于:所述的加热装置包括沼气池(41)、连接管道、设于连接管道上的压力开关(42)，连接管道一端连接沼气池(41)，另一端连接燃烧部(43)，燃烧部(43)连接暖气片装置(20)的管路。7.根据权利要求6所述的一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于:所述的沼气池(41)设于烤烟房的下部，沼气池(41)与烤烟房通过废弃孔(400)连通。8.根据权利要求1所述的一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于，所述湿度传感器的数目为多个，分别设置于烤烟房的多个位置。9.根据权利要求1所述的一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于，所述湿度信号处理单元采用STC12LE5408单片机，所述无线发送单元和无线接收单元均采用nRF24L01无线收发器，所述微处理器采用AT89S52单片机。10.根据权利要求1所述的一种叠层式烟叶平放散装烘烤装置，其特征在于，所述PC机还电连接有报警单元，当湿度高于预设的高湿阈值或低于预设的低湿阈值时，报警单元发出报警信号。
【文档编号】A24B3/10GK205432087SQ201620136136
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】陈泽鹏
【申请人】中国烟草总公司广东省公司