一种具有余热回收污染零排放的密集型烤房

摘要

本发明公开了一种具有余热回收污染零排放的密集型烤房，该烤房包括房体、空气源热泵、余热回收器和循环风机，房体包括加热室和装烟室，空气源热泵包括室外主机、相变蓄热式冷凝器及连接管道，室外主机包括压缩机、蒸发器及毛细管。空气源热泵作为加热设备，在使用过程中无任何污染排放且全程自动控制，大大降低了烟叶烘烤的劳动强度，变频式压缩机可以灵活调节热负荷；相变蓄热式冷凝器使得热空气温度输出稳定，烤房内温度波动小，同时蓄热材料可以较大程度减小换热器的体积大小；余热回收器可以有效利用排湿过程中的散热损失；装烟室下方的地面的保温隔热层可以大大减少地面散热损失。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有余热回收污染零排放的密集型烤房，尤其涉及一种适用于烟叶烘烤的烤房。

背景技术

目前大多数的烤烟烤房加热设备都是依据国烟办[2009]418号加工制造的，是一种典型的手烧炉，在烟叶烘烤过程中，需要烘烤人员经常地往炉膛内添煤，这种燃烧炉的缺点是：燃烧效率低，燃料消耗大，燃煤过程会伴随产生大量的污染物如SO₂、固体废弃物、粉尘等等；在工作时，要有专人往炉膛添煤，费事费力，如果添煤不及时，会造成装烟室温度波动大，严重影响烟叶烘烤的质量。采用空气源热泵作为烟叶烘烤的加热设备，可以实现烟叶烘烤的全自动化，在烟叶烘烤过程中能实现烟叶烘烤污染零排放，也能够大大降低烟叶烘烤的劳动强度。

发明内容

为解决当前密集型烤房燃煤燃烧炉存在的缺陷，本发明提供了一种环保节能省力的具有余热回收污染零排放的密集型烤房。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种具有余热回收污染零排放的密集型烤房，包括房体、空气源热泵、余热回收器和循环风机；

所述房体包括加热室和装烟室，所述装烟室内设置三层装烟架；

所述空气源热泵包括室外主机、相变蓄热式冷凝器及连接管道；所述室外主机包括压缩机、蒸发器及毛细管，室外主机放置在加热室外墙的一侧，所述压缩机为变频式压缩机；所述相变蓄热式冷凝器倾斜放置在加热室的中部位置，所述相变蓄热式冷凝器的换热管道倾斜设置，换热管道靠近装烟室的一端高于靠近加热室外墙的另一端，相变蓄热式冷凝器换热管道外设置锯齿状的翅片，相变蓄热式冷凝器换热管道内装有蓄热温度为60～100℃的低温蓄热材料，制冷剂铜管被低温蓄热材料包裹；

所述余热回收器设置在加热室底部，所述余热回收器包括余热回收换热器A和余热回收换热器B组成，余热回收换热器A和余热回收换热器B之间形成热风循环风道，所述热风循环风道与加热室相通；所述余热回收换热器B的外端部设置风仓，所述余热回收换热器B的外端面上设置与风仓相通的冷风入口，余热回收换热器B内的冷风管的进气口与风仓相通；所述余热回收换热器B的风仓通过冷风支路通道与余热回收换热器A内的冷风管的进气口相通；所述余热回收换热器A和余热回收换热器B内的冷风管出口与热风循环风道相通；所述余热回收换热器A内的冷风管之间和余热回收换热器B内的冷风管之间均形成湿热空气通道，所述余热回收换热器A和余热回收换热器B内的湿热空气通道进口与装烟室的底部相通，湿热空气通道出口直接与排放到大气中的排湿门相通；

所述循环风机设置在加热室的顶部，所述循环风机的进气口与加热室内相通，所述循环风机的出气口与装烟室的顶部相通。

作为本发明的一种优选方案，所述装烟室下方的地面设有一层保温隔热层，所述保温隔热层的厚度为18-22mm，所述保温隔热层为挤塑聚苯乙烯泡沫板。

作为本发明的另一种优选方案，所述余热回收换热器A和余热回收换热器B内的冷风管的内壁上设置锯齿状的翅片。

作为本发明的又一种优选方案，所述低温蓄热材料为Mg(NO₃)₂﹒6H₂O或者MgCl₂﹒6H₂O。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、采用空气源热泵作为烟叶烘烤的加热设备，在烟叶烘烤过程中无任何污染物的排放，与当前使用最为广泛的燃煤燃烧炉相比，更加绿色、环保、节能。

2、烟叶烘烤采用的三段六步式烘烤工艺，所需热负荷大小波动较大，空气源热泵所使用的压缩机为变频压缩机，能够灵活调节热负荷，能够较好的满足烤房所需热负荷。

3、相变蓄热式冷凝器使得热空气温度输出稳定，烤房内温度波动小，烤烟品质更好，相变蓄热材料可以减小换热器的体积大小，遇到突然断电可以继续维持一段时间的烤房温度，为辅助设备发电机发电工作争取时间，降低了断电对烟叶烘烤质量的影响。

4、在烟叶烘烤过程中排湿散热损失占总的热损失比例的12％，余热回收器可以吸收烟叶烘烤排湿过程的湿热蒸汽的热量来加热冷空气，可以大大减少排湿热损失，降低烟叶烘烤的总能耗。

5、装烟室下方的地面的保温隔热层可以减少地面的散热损失。

附图说明

图1为一种具有余热回收污染零排放的密集型烤房的结构示意图；

图2为相变蓄热式冷凝器的结构示意图；

图3为余热回收器的结构示意图。

图中：1—室外主机；2—相变蓄热式冷凝器；3—循环风机；4—加热室；5—装烟架；6—装烟室；7—冷风入口；8—蓄热式冷凝器进口；9—低温蓄热材料；10—蓄热式冷凝器出口；11—制冷剂铜管；12—翅片；13—冷风支路管道；14—余热回收换热器A；15—热风循环风道；16—余热回收换热器B；17—风仓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

如图1所示，一种具有余热回收污染零排放的密集型烤房，包括房体、空气源热泵、余热回收器和循环风机3。房体包括加热室4和装烟室6，装烟室6内设置三层装烟架5。装烟室6下方的地面设有一层保温隔热层，保温隔热层的厚度为18-22mm，保温隔热层为挤塑聚苯乙烯泡沫板。

空气源热泵包括室外主机1、相变蓄热式冷凝器2及连接管道；室外主机1包括压缩机、蒸发器及毛细管，室外主机1放置在加热室4外墙的一侧，压缩机为变频式压缩机；相变蓄热式冷凝器2倾斜放置在加热室4的中部位置，相变蓄热式冷凝器2的换热管道倾斜设置，换热管道靠近装烟室6的一端高于靠近加热室4外墙的另一端，相变蓄热式冷凝器2换热管道外设置锯齿状的翅片12，相变蓄热式冷凝器2换热管道内装有蓄热温度为60～100℃的低温蓄热材料9，制冷剂铜管11被低温蓄热材料9包裹，如图2所示，图2中8为变蓄热式冷凝器进口，10为变蓄热式冷凝器出口。考虑到烟叶烘烤过程中所需的热风最高温度为65℃左右，低温蓄热材料9为Mg(NO₃)₂﹒6H₂O或者MgCl₂﹒6H₂O，低温蓄热材料具有单位质量(体积)蓄热量大，温度波动小(蓄热、放热过程近似等温)，化学稳定性好等特点。

余热回收器设置在加热室4底部，余热回收器包括余热回收换热器A14和余热回收换热器B16组成，余热回收换热器A14和余热回收换热器B16之间形成热风循环风道15，如图3所示，热风循环风道15与加热室4相通；余热回收换热器B16的外端部设置风仓17，余热回收换热器B16的外端面上设置与风仓17相通的冷风入口7，余热回收换热器B16内的冷风管的进气口与风仓17相通；余热回收换热器B16的风仓17通过冷风支路通道13与余热回收换热器A14内的冷风管的进气口相通；余热回收换热器A14和余热回收换热器B16内的冷风管出口与热风循环风道15相通；余热回收换热器A14内的冷风管之间和余热回收换热器B16内的冷风管之间均形成湿热空气通道，余热回收换热器A14和余热回收换热器B16内的湿热空气通道进口与装烟室6的底部相通，湿热空气通道出口直接与排放到大气中的排湿门相通。余热回收换热器A14和余热回收换热器B16内的冷风管的内壁上设置锯齿状的翅片。

循环风机3设置在加热室4的顶部，循环风机3的进气口与加热室4内相通，循环风机3的出气口与装烟室6的顶部相通。

使用该具有余热回收污染零排放的密集型烤房进行烘烤作业时，供热设备空气源热泵开始运行，循环风机3配合送风，加热室4内相变蓄热式冷凝器2与空气进行换热，受热后的空气经循环风机3驱动，由顶部进风口进入装烟室6内，装烟室6内的烟叶与空气换热排湿，随后空气经装烟室6的底部出风口返回到加热室4的底部，并与余热回收换热器A14和余热回收换热器B16内的冷风管内的冷风进行热交换，完成热风循环，冷风经过热交换后在加热室4内向上移动，并与相变蓄热式冷凝器2上的翅片12接触。装烟室6内部设置上、中、下三层装烟架5，烟叶编竿后均匀悬挂在装烟架5上，装烟室6内部温湿度由自动控温仪全时监控，当温湿度较高时排湿门与冷风门自动开启，烤房外部空气由冷风门进入经余热回收器预热后进入热风循环风道，同时装烟室6内的部分空气经余热回收器与冷空气换热后经排湿门排出，以严格维持装烟室6内部烘烤过程温湿度的要求。

余热回收器由余热回收换热器A和余热回收换热器B组成，装烟室6底部的湿热蒸汽通过余热回收换热器A和余热回收换热器B内的湿热空气通道，最后从排湿门直接排放到大气中；与此同时，烤房的冷风门直接与靠近冷风门侧的风仓17相连接，冷空气进入风仓17后，一部分冷空气直接进入到靠近冷风门侧的余热回收换热器B中，另外一部分冷空气从冷风支路通道13进入到远离冷风门侧的余热回收换热器A中，冷空气在余热回收换热器A和余热回收换热器B中与冷风管外的湿热蒸汽发生热交换后直接进入到循环风道中。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。