第十七章烤烟调制设备(送审稿)

1、第十七章 烤烟调制设备烤房是烤烟生产的专用设备，它在烘烤过程中提供烟叶调制所必须的温、湿度和通风等工艺条件。其性能的优劣直接关系到烟叶烘烤的成败，是烤好烟叶的重要保障。20世纪60年代以前，绝大多数烤烟生产国家使用土木结构烤房。随着科学技术的发展，美国、加拿大、日本等国家普遍采用以燃油为能源的温、湿度自控的密集烤房。我国传统上使用土木结构的自然通风气流上升式烤房，俗称土烤房，有些烟区又称之为烟炉、烟炕。东欧一些国家使用气流下降式烤房。20世纪90年代以来，我国各地烤房设备不断改进和更新，蜂窝煤火炉、立式火炉、热风循环等技术得到广泛应用，目前正在积极引进和研制各种形式的密集烤房，气流下降式烤房，

2、连续化烤房和电加热烤房等。第一节 烤房的基本类型一、自然通风气流上升式烤房（一）基本结构自然通风气流上升式烤房，由墙体、挂烟设备、供热系统和通风系统等组成(如图17-1)。图17-1 自然通风气流上升式烤房的结构1、烟囱 2、天窗 3、烟叶观察窗 4、温度观察窗 5、门 6、安全观察窗 7、烧火门 8、冷风洞 9、热风洞 10、烧火坑自然通风气流上升式烤房的火炉和火管铺设在烤房的底部，烟叶挂在其上方，火管受热后向烤房内散热，空气作为介质，自下而上运动，逐层通过烟叶进行热湿交换。自然通风气流上升式烤房沿用历史很长，其容量规格、建筑结构、天窗和地洞形式、挂烟方式、火管类型、所用燃料类型和火炉类型与

3、结构多种多样。（二）烤房气流运动和温、湿度分布规律1、烤房处于密闭状态的气流和温、湿度分布规律 烟叶烘烤初始阶段，地洞和天窗一般全部关严。由于烤房密闭不通风，火管附近的冷空气被火管加热后向上运动的速度较慢，大部分热空气通常在烟层以下的空间旋转循环，仅有少量热气透过烟层传热，对流换热能力较弱，此时的传热方式主要是热辐射。如果火管分布均衡合理，则烟层平面温度比较均匀；但垂直方向温、湿度差异较大，由下而上温度降低，湿度增大。一般情况下，底棚烟叶的环境温度比二棚高23，相对湿度低20左右；二棚比三棚高12，相对湿度低510；三棚以上，温、湿度基本相同(贾琪光等，1985)。2、烤房处于通风状态下的气流

4、和温、湿度分布规律 烟叶烘烤过程中，当烟叶变化到一定程度时，需要打开天窗和地洞，进行通风排湿，使烟叶加快脱水干燥。此时，烤房内气流运动规律和温、湿度分布状况发生了变化。新鲜空气自地洞进入烤房，被火管加热后上升进人烟层，将热量传给烟叶，并带走烟叶汽化的水分。一部分暖湿气流继续穿过烟层，由天窗排出烤房，另一部分热空气在上升过程中，还会将热量传递给烟叶，自身湿度和容重增大，温度降低，逐渐由上升变为下降，成为逆流。这股逆流下降到一定高度时，又被上升的热气流重新加热变轻，复而上升，一部分从天窗排出，一部分又成为逆流。这样，导致在烤房中间偏上位置形成一个低温高湿区，称为冷气团（贾琪光等，1985）。此时烤

5、房的温、湿度分布规律是：底层烟叶处的环境温度最高，相对湿度最低；中层的温度最低，湿度最高；顶层的温湿度居中。当烟叶水分散失到一定程度，烟叶不再有很多水分时，需热量减少，而且此时叶片收缩导致叶间隙增大，便于热气流上升，冷气团则逐渐缩小，直至消失，烤房从底层到顶层温度呈梯度递减，湿度梯度增加。二、自然通风气流下降式烤房自然通风气流下降式烤房简称气流下降式烤房，世界仅东欧少数国家及津巴布韦使用。20世纪90年代以来，贵州农业大学黄立栋等成功研究了适于我国的小型气流下降式烤房(图17-2)，在贵州、河南、山东等省部分烟区有少量应用。图17-2 气流下降式烤房示意图 1炉灶 2火管 3烟囱 4进风口 5

6、排湿地沟 6排湿主沟 7排气套管 8观察窗 9挂烟梁 10排湿地沟口（一）基本结构我国的气流下降式烤房规模较小，一般长、宽分别为2.72.8m和3.03.7m，装烟4层左右，在火管一侧的墙脚处均匀开设46个进风洞。排湿沟呈“E”字形，设置在地坪面以下，有3条与火管垂直的排湿支沟均匀分布于烤房内，并在供热室汇总到位于火管下方的排湿主沟内，排湿主沟与包围烟囱的直立排湿套管相连接，在靠近直立排湿套管顶部的墙壁上开设回气窗。火炉设置在房内一侧，炉灶末端接底层火管。火管沿墙脚向对面墙壁延伸，在距对面墙壁35cm左右处向上折回至火炉顶部，再向上拐弯折回，排列成上、中、下三层。上层火管的末端向下砌筑，从墙基

7、部穿出室外连接烟囱。烟囱位于排湿套管中央。（二）工作原理和气流运动规律烤房处于密闭状态时，冷空气被加热后上升到烤房天棚聚集，密闭的天棚迫使热气流向下运动，通过烟层，加热烟叶，并携带烟叶水分，自身降温增湿变重直到地面。下降到地面的湿热空气与火管接触，被再次加热上升，重复上述的循环过程。烤房处于通风排湿状态时，冷空气从进风洞进入，并被火管加热后上升，经烟层下降到排湿地沟内，从排湿套管里排出烤房。此时，烟囱将加热其周围的湿空气，产生拔力，拉动烤房内空气运动。（三）主要特点和优点 1.装烟室内气流较有规律在烟叶烘烤过程中，无论在密闭状态下，还是在通风排湿状态下，烤房的气流都能进行内循环，热气流都是自上

8、而下通过烟层，所以，烟层平面的温、湿度比较均匀。在垂直方向上，自上而下温度递减、湿度递增，上下差异很大，所以烤房装烟层数不宜多，最多不超过5层。2.空气温度受外界影响较小这种烤房在通风排湿时，外界进入的冷空气不直接接触烟叶，而是先被火管加热，上升后再下降。所以，烟层对烧火大小的反应相对滞后，烟层处的空气状态不会轻易形成猛升温或大幅度长时间降温，也不易受到外界天气变化的影响，这对提高烟叶质量是有利的。3.方便安全火管安装在墙边上，装烟室的地面上没有火管，便于装卸烟叶。同时，由于火管上方不挂烟，不会因为落竿掉烟而引起火灾。4.利用烟气的余热排湿这种烤房的排湿是借助于烟囱壁传出的热量将直立排湿管中的

9、空气加热，使之容重变轻上升而排出。因此，有较好的节能效果。但是在建造时烟囱需要用传热系数大的材料制作，我国多采用土瓦管砌筑。5.排湿效果较差这种烤房迫使热空气在烟层中向下运动，与热气流自然上升的规律正好相反，因而造成上、下烟层的温、湿度差异过大，在烘烤前期和中期，顶棚一般比底棚的温度高10以上，湿度低3050。这种差异直到烟叶干燥时才明显减小。由于气流向下运动缓慢，导致排湿比较困难，下层烟叶经常长时间处于低温高湿环境中，容易导致干物质消耗过度，降低烤后品质。三、密集烤房20世纪50年代中期美国北卡罗莱纳州立大学的约翰逊(WHJohnson)等人进行了一项他们称之为“bulk-curing”（我

10、国开始直译为“堆积烘烤”，1975年将其定名为“密集烘烤”）的实验研究，1960年设计成适合于生产上使用的结构形式。图173是密集烤房的基本结构图。其装烟室为板块组装或土木结构。1969年，日本鹿儿岛烟草试验场成功地研究了湿球温度自动控制系统，从而实现了烟叶烘烤自动化。1976年，鲍威尔(POWELL)公司又成功开发了大箱式堆积烘烤成套设备，使烟叶烘烤完全机械化和自动化。图173 密集烤房基本结构1、围护结构 2、进气口 3、烟囱 4、热风发生室 5、进气口调节器 6、轴流风机 7、控制器8、热交换器 9、燃烧器 10、设备基础 11、导流板 12、烤房门 13、烟夹 14、排气口15、观察窗

11、 16、温度计及水槽 17、多孔地板密集烤房装烟密度大，一般是普通烤房装烟密度的47倍；实行强制通风，热风循环；使用特制烟夹和自控系统，节省用工，有利于提高烟叶烘烤质量，所以，自诞生以后就很快得到推广应用。目前，美国、加拿大、日本等国家烤烟生产普遍使用自动化或半自动化的密集烤房。密集烤房规格多种多样，有气流上升式和气流下降式两种，燃料有柴油、天然气、煤等，烤烟能力25hm2不等。1963年，原河南省烟草甜菜工业研究所进行了密集烘烤的试验研究，19731974年研制成功了以煤为燃料、土木结构的密集烤房，但没有自控装置。20世纪90年代以后，随着我国的经济和技术进步及烤烟规模化生产的发展，土木结构

12、和组装式密集烤房又有所发展,以烧散煤或蜂窝煤为主，并成功试验应用了自控系统。密集烤房的温、湿度自控原理如图174（贾琪光等，1985）。图174 烤烟温湿度自控原理四、连续化作业烤房连续化烤房有隧道式、索链式和气流平移步进式等几种形式, 均为土木建造结构。(一)隧道式连续化烤房隧道式连续化烤房在津巴布韦应用较早，目前已经从早期的单道式发展成双道式和三道式。单道式即直线隧道式，长而窄。热风发生室发生的热风，从烟叶底下的进风道由风机吹入。鲜烟叶从隧道的首端装入，该端的温度约为29左右。装烟人员推动烟车向前移动，烤好后从另一端卸出。我国从20世纪60年代研制成功隧道式连续化烤房（王能如等，2002）

13、，房体为土木结构，长度为22.4m，宽度为1.8m，高为2.8m。内分三大间，第一间为为变黄间，第二间为定色间，第三间为干筋间。烤房前后的进出口装有活动保温门帘或木门，砖拱房顶。采用自然通风排湿系统，冷空气由设在两侧墙基的进风口进入地道，再经开在火管下方的出风口进入烤房，在烤房顶部设有若干个风帽式天窗排湿。火炉和火管安装在地坪以下，火炉位于架车出口一端，然后接上平行安装的2条陶瓦火管，火管末端通过位于架车进口一端的地下烟道与烟囱相连接,火管的自然温差使烤房前后呈现温度梯度。烟叶编竿后挂在木架车上人力推动传送，直至完成烘烤后推出烤房。一般保持烟架车进口一端的温度在45左右，烟架车出口一端在758

14、0。所以，这种连续化烤房在烟叶编烟装车之前要首先进行堆积变黄处理。隧道式连续化烤房的优点是机械化程度和热能利用率相对较高，烘烤成本较低，烘烤人员不需要在烤房内进行装、卸烟作业，工作效率高且减轻了劳动强度。明显的缺点是烘烤过程呆板，不管是晴天还是阴天，也不管烟叶变化状况如何，烟架车必须不断向前移动，随时都要装烟出烟。事实上，即使在相同栽培条件下和生产管理水平下所生产的烟叶，变黄、定色和干筋3个阶段的进展速度也不会完全相同，要同步完成烘烤很难保证烟叶质量。(二)索链式连续化烤房索链式烤房(图17-5)也是津巴布韦的一种重要的烘烤设备类型，属于强制通风气流下降式，能进行连续化烘烤。它由6座或更多的单

15、元烟房组成，烟房内挂置烟夹或放置架烟车。每个单元烟房都有一个活动门口。在首端有一个制热室，产生70的热气，由风机吹进总热气道，并从房顶先进入第一单元烟房，由底部出来，通过管道上升到第二间烟房的顶部进入，再被迫从底部排出。直到最后一间烟房时，热气温度降低到30，再送回到第一座烟房，对已经烤好的烟叶进行回软。每天将一个烘烤结束的单元烤房中的干烟取出，再将鲜烟叶装入。输送热气的管道系统可以顺序地变换气流通向，以满足各座烟房内烟叶变化对调制条件的要求。图17-5 索链式烤房示意图（王能如等.2002）(三)气流平移步进式连续化烤房气流平移步进式连续化烤房的基本结构包括装烟室和供热装置（宫长荣等，199

16、3）。供热装置包括锅炉、换热器、风机等（图17-6）。装烟室设计为相互连接而又相对隔离的不同体积的烘烤区间，风机强行将热空气从烟叶底部送入，此段为高温区，再依次传递到中温区、低温区。在热空气流平移过程中，不断携带烟叶水分，湿度逐渐增大，符合烟叶烘烤各阶段的温、湿度要求，每个区间分别执行烘烤干筋、定色、变黄任务，整体上能够满足烤好烟的需要。烟竿装在烟架车上，每辆烟架车装烟4层，从烤房低温的一端推入，烘烤人员根据烟叶变化动态表现向高温方向灵活移动，直至干筋。最后再转移到首端的低温高湿区进行回潮。图17-6 气流平移步进式连续烤房示意图（宫长荣等，1993）1、烤房门 2、通道 3、湿烟叶运动方向

17、4、干烟叶运动方向 5、风机 6、换热器7、锅炉供热管道气流平移步进式连续化烤房的规模可以在1520hm2，而且烘烤烟叶具有灵活性，适合于规模化生产的组织形式。在设计时必须认真研究不同产区烟叶的烘烤特性，合理布局变黄、定色、干筋等区间面积，而且由于烤房内气流总体上是沿水平方向移动，往往在中温区和低温区的垂直温差都较大，需要在合适的位置安装调节装置。第二节 普通烤房的设计一、基本要求烤房是烤烟生产必备的固定设施，其性能的优劣直接关系到烟叶烘烤的成败，设计和建造的根本要求是要满足烟叶烘烤工艺的需要。具体要求：一是大小适宜，结构合理，设备齐全，坚固耐用。二是烤烟性能好，即升温灵敏，保温保湿，温湿度场

18、均匀，排湿顺畅，进行烧火、观察和排湿等操作方便。三是建造技术简单，投资较小。四是节省燃料，使用费用较低。二、烤房规格（一）容量烤房容量是指正常条件下适宜的装烟量，常以标准烟竿数量计算，标准烟竿长度为1.5m。在规范化栽培下，烟叶成熟集中时每公顷烟田可采收烟叶45 00051 000片左右，能编420500竿烟。烤房大小设计要以此为基本依据，并参考通常习惯。（二）高度烤房的高度是由挂烟棚数和棚距(包括底棚距、棚间距和顶棚距)决定的。综合考虑棚次之间的温度差异和空间利用率等方面的情况，小型烤房以5棚、大中型烤房67棚为好。棚间距一般为7580cm，底棚距为180200 cm。如果设5个大棚，烤房侧

19、墙高度为5.25.4m，山墙顶端一般高于侧墙1.01.5m，房脊高度为6.26.4m。（三）底面规格如果采用标准烟竿装烟，在装2路烟时，烤房内长度一般2.72.9m，宽2.73.3m；装3路烟时，烤房内长宽一般均为4.0m。三、房体设计与建造（一）地基和地坪地基和地坪是烤房的基础，墙体、供热系统、地洞等都要在其上或其中进行建筑。因此，地基必须牢固，地坪要水平。为了减少烤房内热量向地下散失，应对地坪进行隔热处理。（二）墙体烤房的墙体起承重和围护作用，必须坚固耐用、保温保湿、防风防雨。生产上烤房墙体的材料和结构形式，主要有土墙、砖墙和“里生外熟”墙等三类，保温性能差异很大。表17-1列出了常用建筑

20、结构的导热系数。系数越小，保温性能越好，反之保温性能越差。表17-1 部分常用建筑结构的导热系数 结 构密度（kg/m3）导热系数kJ/（m.h.） 钢筋混凝土2 4002 5005.565.88 炉渣混凝土1 5541 7621.942.41 水泥砂浆1 8003.35 土坯墙1 6002.51 草泥1 0001.26 夯实草泥2 0003.35 粘土砖1 7002 0001.992.85 空心砖1 0001 5001.682.30 砂浆粘土砖砌体1 7001 8002.722.93 石棉水泥隔热板2505000.250.46 蛭石混凝土板6770.83 泡沫塑料板42620.17在建筑材料

21、相同的条件下，墙体越厚，保温性能越好。但是，随着墙体厚度的增加，建筑成本随之增加。目前生产上砖砌墙体厚度多为24cm或37cm，土墙一般较厚，多在40cm以上。（三）门烤房的门是装烟、卸烟的通道，也是围护结构中保温保湿比较薄弱的地方。因此，烤房的门必须大小适宜，保温保湿，开关方便。一般宽度为6080cm，高度为l60cm左右。门的材料和结构形式对烤房的保温性能有明显的影响。生产上有单层木门、单层草帘门等，保温性较差，以双层门保温效果较好。（四）房顶房顶由多层结构组成，自下而上分别为骨架层(受力层，包括房梁和椽子)、保温密封层(包括搪垫和草泥)和防雨层(瓦或草)。在南方烟区，烤房房顶与顶层烟梁之

22、间多设保温层，在保温层的平脊上开口排湿。北方烟区烤房不设保温层，房顶严密保温，在房顶直接安装天窗。平顶烤房的顶多为混凝土或三合土结构。在修建平顶时，事先要确定好天窗位置，留足排气窗面积，建好房顶后安装天窗。这种房顶建筑成本较高，也不利于排湿，而且防雨性较差。（五）挂烟设备我国采用竿挂烘烤，挂放烟竿的设备即挂烟梁，也称为挂烟桁条、烟梁、大杆、档梁等。一般与烤房山墙相平行，固定在两边侧墙上。通常用直径1012cm的圆木或8×12cm的方木。两端直接插入侧墙内并固定，两路烟竿的烤房每层有3根挂烟架，三路烟竿的每棚有4根挂烟梁，边梁可用砖凹或砖凸取代。烤房挂烟梁以56棚为宜。底棚挂烟梁上平面

23、到烤房内地坪面的高度称底棚高或底棚距。底棚距对底棚烟叶的烘烤质量有较大影响，过小时底棚烟叶距火管太近，往往造成烤青烟；过大则会增加烤房的高度，增大建造投资，同时降低了空间利用率。一般使用土坯火管的底棚叶尖与火管上表面距离应有70cm以上，加上火管的高度和烟叶的长度，底棚距应有180cm以上；采用陶瓦管、水泥预制管的，底棚距应有200cm左右；铁皮火管的，要达到210cm以上。棚间距指上下相邻的两根挂烟梁的间距，要求7580cm。顶棚距是指顶棚挂烟梁上表面到房顶内侧或保温层的最近距离。南方烤房具有保温层，顶棚距至少应有3035cm；北方烟区多为起脊烤房无保温层，棚顶距要有50cm以上。（六）观察

24、窗烤房常设火管观察窗、温、湿度观察窗和烟叶变化观察窗三类。火管观察窗也称为安全观察窗，用于观察火管是否破裂、倒塌，火管上面有无落叶等情况，以免发生火灾。一般设在火炉侧面或炉门上方，其下口一般略高于火管上表面，窗高30cm左右，宽度为40cm左右，窗的里口适当放大些，使之呈喇叭状，以扩大视野，而且要在火炉对面墙上的适当位置也开设一个观察窗，以便透入光线，使观察更清楚。温、湿度观察窗用于观察烤房内干球温度、湿球温度及其附近烟叶变化情况，位置正对底棚烟叶或二棚烟叶，下口高度要能够保证干湿球温度计的底板下端高于底棚烟叶叶尖10 cm（温度计挂在底棚时），或与二棚烟叶的叶尖平齐（温度计挂在二棚时）（图1

25、7-7）。一般高度为40cm，宽度为25cm左右，距边墙5060cm。图17-7 干湿球温度计的挂放位置1、挂烟梁 2、铁条轨道 3、温度计 4、钢条或竹片 5、观察窗 6、烤房墙烟叶变化观察窗设在顶棚和倒二棚之间，用于观察烤房上部两层烟叶的变化，尤其用于掌握上层烟叶的干筋情况，以便及时停火。规格同温湿度观察窗。小型烤房一般设1个，中大型烤房可设23个。上述三类观察窗均设置两道门，内层为玻璃门，外层为夹心木门，要开启灵活，并增加密封性。第三节 普通烤房的加热设备烤房的加热系统由火炉、火管和烟囱三个部分组成。燃料在火炉中燃烧产生高温烟气流，在火管中流动以热传导和热辐射的方式向烤房内扩散热量，以空

26、气对流方式传送到上部空间。加热系统设计安装合理与否直接影响烤房的升温能力和温、湿度分布状况。一、火炉火炉设在一面山墙的底部中间，炉门外置，炉身安装在烤房内。生产上常用的火炉形式有卧式、立式和蜂窝煤火炉。（一）炉膛的计算烤房的供热系统的设计，关键是火炉炉篦（炉排）规格计算和确定炉膛面积，要确保烤房最大耗热时供给足够的热量。一次性加煤烤房的火炉，炉膛必须有足够大的空间。烤房总耗热量的计算十分复杂，它的各项参数中受诸多因素的影响，并且每时每刻都在变化之中，因而一般以烘烤排湿量最大、需热量最多时的耗热量为设计计算基础。烘烤实践和测试研究（宫长荣等，1994）认为，烟叶水分蒸发耗热和通风时空气加热并携带

27、水汽的物理热是最主要的。每小时烟叶水分蒸发最大带走热量Qz可按下式确定： （171）式中： 每小时供给烤房干空气的量，kg/h； 排出湿热空气的焓，kJ/kg； 从地洞进入的冷空气等湿加热最大到排湿时（50-55）的焓，kJ/kg。烤房的最大耗热量与烟叶水分蒸发最大耗热量及各种热损失的总和是处于热平衡状态的，因此，火炉最大供热量表示为： （172）式中烤房系统热效率。普通烤房的热效率一般25%-30%。供热系统设计合理、围护结构保温性好的节能烤房，热效率可达到40%-45%。将的值代入后，得 ·/ （173）这样，式中、 、可以由i-d图中查出，烤房的鲜烟装载量、鲜烟水分含量都是已知

28、的，按通常烘烟中烟叶最大失水速度2.0%/ h2.5 %/ h计算，即可求得火炉的最大供热量。因此，烤房单位时间的最大耗煤量是： = （174）式中燃料的低位发热量，可以查表得出,kJ/(kg·h)。最后计算和设计炉膛大小。不同的炉篦形式和使用方法影响到单位面积炉篦的可见发热强度。现行自然供风和烧火操作条件下，水平或少有坡度炉排3.5×1055.0×105kJ/(·h)；阶梯炉排的炉篦可见发热强度Rjt6.0×1058.5×105kJ/(·h)。因此，炉篦面积为：/ (175) 烤房最大耗热量，即烤烟最大排湿量时的需热量，k

29、j/h。根据实际经验，火炉宽度< 30cm不利于烧火，常依烤房大小，取3045cm，而炉篦的长度为： /(30-45) (176)式中炉篦长度，cm。炉膛容积及高度因烤房需热量的大小及使用燃料类型不同而异，需要根据燃料产生的烟气量进行计算。这里列出了生产中不同容量烤房的火炉规格，如表172。表17-2 几种容量烤房的火炉规格烤房容量（竿）炉篦长（m）炉宽（m）炉栅面积（m2/100竿）炉膛高度（m）1001502003004000.650.700.800.801.001.000.300.300.350.360.400.1950.140.160.140.120.100.400.400.40

30、0.400.40一次性加煤的蜂窝煤炉烤房，炉膛大小原则上可以根据烘烤全过程需热总量和耗煤总量直接计算设计。（二）卧式火炉卧式火炉由炉排、炉膛、炉壁、炉门及陡坡(跃火坡)组成（如图17-8）。图178 卧式火炉结构1、炉膛 2、陡坡 3、炉门 4、墙 5、炉条 6、灰坑1、炉排（炉箅） 炉排一般由810根纵炉条并排固定在两头的横担上组成。为了使空气容易穿过煤层，使煤充分燃烧，且不至于炉排后段煤层过高，阻碍高温烟气流向火管，炉排里端要比首端低1020cm。炉排的下面为灰坑，一般与炉排等长等宽；有的上方与炉排等宽，下部比炉排宽1020cm，截面呈梯形。灰坑底面到炉排最低处的高度为4560cm。如果过

31、小，在积灰多的时候影响炉内进风。2、炉膛 炉膛的形状有腰鼓形、长方形和混合形等。腰鼓形炉膛的首端和尾端稍窄稍矮，中间稍宽稍高，利于热烟气流通，好烧火；长方形的炉膛前后一样宽，横断面呈梯形或顶部略呈拱形，这种形状的炉膛砌筑简便，比较牢固。不同大小的烤房，其火炉的规格不同，见表17-3。4、炉壁 由于火炉燃烧时炉内温度很高，有时可达2000以上，故要求炉壁的材料能耐高温，一般用耐火砖或砖坯、土坯砌制，厚度为812cm。表17-3 不同容量烤房（竿）的火炉规格项 目120竿150200竿350400竿500竿炉排长度(cm)7080100110120炉排宽度(cm)3035404040炉排面积(m2

32、)0.210.280.320.400.440.48炉门处炉膛高度(cm)404040454045最大炉膛高度(cm)505555605560（三）立式火炉立式火炉的炉体和炉口的水平截面呈圆形或椭圆形，纵截面上部呈锥形，下部呈圆柱形。炉膛空间较大，火口较小，炉排位于炉门下方(图17-9)。火炉的主要技术参数见表17- 4。立式炉适宜烧各种型煤、散煤和木柴。为了提高炉内温度和降低炉顶温度，采取了保温措施，保温效果较好。图17-9 立式火炉示意图表174 立式火炉的主要技术参数项 目小型烤房中型烤房圆形炉膛直径(cm)55658090椭圆形炉膛长宽(cm)70×5070×100炉

33、膛柱形高度(cm)30354045炉膛锥形高度(cm)30254035炉篦坡度()2020圆形火口直径(cm)20253035椭圆形火口长宽(cm)20×3030×40灰口高度(cm)4050河南省科学院能源研究所设计的阶梯炉排火炉实际上属于立式火炉类型。炉排为纵、横结合型，前一部分为横向阶梯式炉排，后一部分为纵向水平炉排(图17-10)。同时增设了燃尽室、挡火反射拱等。此类火炉主要结构的规格为：阶梯炉排部分长度为23cm，由5块长50cm、宽5cm、厚0.50.6cm的铁板组成，最下边一块距水平炉排1cm，其余每块依次抬高2.8cm，向前错开4cm，纵炉排在横炉排以外的部

34、分长度为5560cm，上距地平面32cm；燃尽室后端距水平炉排15cm高处用耐火材料砌成反射拱，拱高约25cm，拱顶距火炉顶33cm。在这种火炉中，煤炭呈滚动燃烧。新煤加入后首先在阶梯炉排上燃烧，逐渐滚到燃尽室，在此过程中可将外部已燃尽的灰层滚落掉。图1710 阶梯炉排火炉示意图1炉门 2过桥 3阶梯炉排 4纵炉排 5燃烧室 6反射拱（四）蜂窝煤烤烟炉蜂窝煤烤烟炉不砌筑炉蓖。其横截面有长方形、五边形、六边形、圆形、下方上拱形、梯形等，多使用无烟蜂窝煤作燃料。有单蜂窝煤炉和双蜂窝煤炉两种（图1711，图1712）。炉壁用土砖或土坯砌筑，也可用三合土夯制。小型烤房的炉体长度为120140cm，炉体

35、下面设热风洞。在炉门上设有46个进风口。单蜂窝煤炉烤房烤烟时煤块一次性加足，烘烤过程一般不需要再次添煤。双蜂窝煤炉每个炉膛较小，在低温时用一个火炉，烧大火时两个火炉交错并用。装煤块时要求煤孔对齐、串联集装、分层排放。蜂窝煤烤烟炉从炉口处开始点火燃烧，通过进风口的大小来调节进入火炉的空气量调节火力大小。烧用的蜂窝煤有圆形和方形两种。蜂窝煤烤烟炉具有显著优点：一是烘烤烧火作业简便。在烘烤过程中只需要通过调节进风门和调节火闸开口的大小，就能控制煤块燃烧强度，使烤房内温度适应烟叶变化的要求，而不需要不断地进行加煤、拨火、剔碴等繁琐作业。二是有利于提高烟叶质量。蜂窝煤烤烟炉火力大小容易控制，使烤房内的温

36、度只能稳定上升，与烟叶烘烤过程对热量的需求相吻合，不会出现猛升温或降温现象。三是节煤效果显著。采用型煤作为燃料，避免了可燃物质的机械损失，煤炭燃烧充分，残存于炉碴中的可燃物由传统火炉的15%左右降低到1%以下。 图1711 单蜂窝煤烤烟炉示意图 图1712 双蜂窝煤烤烟炉示意图（刘奕平等，1998） 1、补气孔 2、热风洞 3、炉膛（内有煤块）三、火管火管又称为火龙、烟管等，是烤房的换热器。火管必须有足够的散热能力，以满足烟叶烘烤的热量需要，同时，火管排列要均衡合理，保证烤房平面温度均匀一致。我国北方烟区多采用土坯火管、砖瓦火管和水泥预制管。南方烟区多采用土瓦火管和砖瓦火管。火管是按照烤房内平

37、面温度均匀的要求采用一定的形式排列。为了提高热能利用率，火管底部宜悬空，不直接接触地面，火管的平面布局应尽可能做到对称、均衡，生产上多用五条分岔内翻或外翻式排列（图17-13），小型烤房也有用明三暗五形式的（图17-14）。 图17-13 明五条火管的分布形式1.火炉 2.主火管 3.分火岔 4.岔火管 5.横火管 6.边火管 7.尾火管 8.火管尾 9.烟囱 a.外翻式 b.内翻式图17-14 明三暗五火管的布局形式（外翻式）图17-15所示的是立式火炉平板式换热器，有风道和烟道两层，下层为进风道，高12cm，上层是烟道，高24cm。烟道位于风道平板之上，一般用砖按内翻下扎式砌筑，上盖预制板

38、块，构成平板式散热器，下扎的烟道尾从内地板通出墙外进入烟囱。在火炉周围砌筑热风室，灰坑内火炉两侧各开设1个进风洞口。烟道下边的进风道与热风室相通，热风由风道通过在烟道中间上下安装的铁管或水泥管进入烤房（图17-16）。进风道和烟道的板块用水泥、沙、碎石、68铁丝等材料预制，厚2.5cm，其规格根据烤房的大小决定。立式火炉结合平板式换热器，燃料燃烧充分，散热面积大，散热快速、均匀，升温灵敏，并且采用炉旁热风道进风，节能效果明显。 图17-15 立式火炉平板式换热器烤房结构 图14-16 立式火炉平板式换热器出风口1.炉门 2.炉篦 3.炉瓦 4.炉膛 5.砖砌半圆拱 6.平板换热器 7.热风洞

39、8.出烟口 9.隔热层 10.地下保温层四、烟囱烟囱的作用在于排出烟气，拔气助燃。这就要求烟囱必须具有一定的拔力，以克服火炉、火管和烟囱本身对烟气流通产生的阻力。烟囱的拔力是由其高度、口径以及内外的温度差所决定的。烟囱的拔力与烟囱的高度成正比，越高则拔力越大。但是，拔力过大又会拔走过多热量。烟囱位于山墙外时一般高出房脊0.5m，位于侧墙外时则高出房檐0.81.0m。中小型烤房的烟囱内径以大于20cm见方为宜。第四节 普通烤房的排湿设备通风排湿设备由天窗、地洞以及连接它们的房体等部分构成。其作用是通过烤房内外空气流通，调节烤房内空气的湿度，排出烟叶气化水，并提供氧气满足烟叶代谢活动的需要。通风排

40、湿设备的结构形式、面积大小以及位置直接影响烤房的温湿分布和排湿效果。（一）进风和排湿面积的计算进风洞和排湿窗面积可以根据一般定义计算：FtVp/3600Wt （177）FdVk/3600Wd （178）式中 Ft、Fd分别为天窗口和地洞口的面积，单位：m2；Vp 烤房最大排湿时单位时间由天窗排出的湿热空气量；Vk 最大排湿时单位时间由地洞进入烤房的空气量；Vp、Vk均以烤房装载鲜烟的量、鲜烟叶的水分、烤房最大排湿时的排湿速度和进入与排出烤房空气的状态参数计算； Wt、Wd分别为天窗排气口和地洞进风口的风速。据实测结果，天窗高度和结构不同，Wt1.11.5m/s，气压越低的地方排气速度越快；进风

41、速度与气温关系甚大，通常为1.61.8m/s。天窗口和地洞口开启的大小，都影响风速的大小。经简化后可得：Ft2.98Gq×10-4 （179）Fd2.02Gq×10-4 （1710）生产实际中，按每竿鲜烟重6kg左右计，烤烟每100竿烟的天窗面积应有0.1491.179,地洞面积应有0.100.12。不同容量烤房天窗和地洞面积及配置见表175。表14-5 容量烤房天窗地洞面积与配置参考表容量（竿）天 窗地 洞总面积（m2）个数单个规格（m）总面积（m2）个数单个规格（m）1200.17910.90×0.200.120240.30×0.200.20

42、5;0.151500.209121.35×0.200.37×0.370.180240.35×0.250.25×0.182000.358121.43×0.250.39×0.390.240240.30×0.400.25×0.242500.448121.75×0.250.47×0.470.300240.38×0.400.30×0.243000.537121.79×0.300.67×0.400.360480.36×0.250.25×0.1840

43、00.710122.05×0.350.72×0.500.480480.50×0.240.25×0.245000.895122.56×0.350.75×0.600.600480.40×0.3850.30×0.25天窗高度也可以通过计算求得。根据一般计算和生产实际，天窗出风口与进风洞中心的位差以66.5m为宜。（二）地洞的设置地洞分为冷风洞和热风洞两类，在建造烤房时设置冷、热两套进风洞。为了确保及时排湿，地洞的总面积应不小于0.15m2/100竿。1、冷风洞 冷风洞又称凉风洞，是烤房最早的地洞类型，有地上式、半地上式和

44、地下式等3类。地上冷风洞的进风口、进风道和出风口位于烤房地坪之上，一般在烤房的每一面墙基部开24个同样大小的洞口，所有地洞的面积之和不小于要求的面积。在地洞进风口处要安装闸门或木门，便于控制进风量。冷风洞排湿降温效果一般较好，但在气温低或刮风、下雨时，容易引起烟叶挂灰，在气温高的天气使用是有利的。为了使烤房内通风和温、湿度场均匀，冷风洞宜小而多。半地上式、地下冷风洞是对地上冷风洞的一种改进。进风洞口仍设在地坪之上，但进风道通过墙基从地坪之下进入烤房，出风口一般设在火管正下方。这样，进入烤房的冷空气首先被火预热，然后上升，可避免冷空气直接吹到烟叶，受刮风的影响较小，但最好还是要加设防风罩。 a.

45、 纵剖图 b. 平面图图17-17 地下收缩管式进风洞纵剖面示意图2、热风洞 热风洞有火管下热风洞和热风箱等形式。火管下热风洞的进风口设在火炉一面墙的基部，常开在火炉两侧，冷空气经地坪下的收缩管（图17-17）进入后，吸收火管底部的热量，再从出风口散发出来（图1718），可避免冷风直吹烟叶和刮风时的不良影响，而且开关操作比较方便。图17-18 管下热风洞示意图1. 火管 2. 热风洞 3. 火管壁 4. 出风口热风箱进风洞的进风洞口开在火炉和烧火坑的两侧，主火管下方砌筑热风箱，其顶盖为主火管的底壁，进风道沿炉膛和灰坑外壁向里与热风箱连通。立式炉平板式换热器烤房，火炉周围砌制热风箱。蜂窝煤炉烤房

46、进风洞设在火炉下边，直接构成热风箱。从热风箱向两边修几条岔风道，在岔风道上面开出风口（图1719）。这类热风洞能充分利用炉旁和主火管底部的热量，减少热量向地下的漏失，而且进风均匀，使烤房内平面温、湿度场比较均匀。但结构相对复杂，修造难度也较大。图1719 炉旁热风洞（三）天窗烤房天窗的结构形式有多种，20世纪80年代以来，我国大部分烤房推广应用了屋脊长天窗，南方部分烟区主要在保温层开设天窗。1、屋脊长天窗 屋脊长天窗架设在平行等高的双脊檩上，由一块或多块木制闸板调控排湿面积，以木制闸板形式的排湿、保湿效果最好（图1720）。当天窗的长度达到两边山墙时，称为通脊长天窗。通脊长天窗一般是在相距20

47、25cm左右的2条脊檩上用砖砌成，高出房脊25cm左右，其闸板位于脊檩上，通过牵引绳调节闸板的开度。这类天窗，导流性好，排湿能力强，排湿顺畅，烤房内温、湿度场均匀。图1720 木制长天窗1、天窗帽 2、天窗框架 3、天窗围板 4房脊檩 5、天窗盖门2、保温层开天窗 这类天窗是在房顶和顶棚挂烟梁之间，设置水平的或具有平脊的保温层，在保温层上开1个或多个排湿口（图1721），通过闸板调控排湿面积。这种天窗保温保湿，防风防潲雨的效果很好。但是，它的标高相对较低，有时不能及时排湿。 图1721 房脊式保温层上开设的天窗（凸形）1、保温层 2 天窗 3、山墙 4、排湿口（四）热风循环普通烤房的热风循环（

48、图1722）是通过在靠近火炉的墙壁外安装一条回风管道实现的。回风道的上端与顶棚挂烟梁上方开设的回风口相通，下端经分风道与地下进风洞接通，在回风管的中下方安装轴流式风机，拉动烤房上部空间的热空气向下运动，并由回风道、热风道进入烤房，形成部分热空气内循环。另外，在回风道外侧、风机的上方开设一个进风排湿口，安装翻板式闸板。开动风机后，关闭闸板时则烤房内空气进行内循环，打开闸板时则有一部分烤房外的冷空气进入，同时有一部分烤房内的湿热空气排出，即进行外循环。风机的转速和闸板的开度根据烘烤工艺的需要进行调节。部分热风循环烤房主要技术参数见表176。图1722 普通烤房热风循环示意图表146 部分热风循环烤

49、房主要技术参数项 目小型烤房中型烤房回风口长、宽（cm）50×3060×40回风道内径（cm）45×5045×50风机功率（W）150300300500风机风量（m3/h）1500200020003000风机风压（Pa）666.6666.6风机距分风道（cm）5050进风排湿口长、宽（cm）60×4060×50第五节 密集烘烤设备密集烤房有金属框架板块结构组装形式和土木结构形式两种。各种板块结构的密集烤房，包括燃油的密集烤房和烧煤的密集烤房，都是由专门厂家生产，按照要求安装后即可投入使用。土木结构密集烤房目前尚没有定型和标准。一、基本

50、结构（一）装烟室金属框架结构板块密集烤房呈大箱形状。其板块为复合材料，内外壁为金属材料表面喷涂绝热材料，中间以聚苯酯或聚氨酯保温，较薄(<10cm)，保温性能很好。（二）热风室热风室内安装燃烧器、热交换器、烟囱和风机。燃油供热的燃烧器由滤油器、电磁油泵、电磁阀、小型离心风机、喷油嘴、电火花等装置组成。燃煤直接供热的有煤箱、自动燃煤炉和燃料推进器组成。热交换器一般为管式，管内是燃料燃烧产生的高温烟气，管外是空气介质。管外空气被加热后由风机送入装烟室。废烟气由烟囱排出。燃烧器或以锅炉供热的热交换器上安装自动控制执行器。密集烤房使用高压耐热循环风机（轴流式风机），其特点是风量大、风压小。其大小根据烤房容量选择，多用79风机，也有使用两台6风机的。（三）通风排湿装置 气流上升式密集烤房的通风排湿设备由进风口、进风道、多孔地板、回风道、排气口等组成。为使送风均匀，在进风道的上方设置分风板及多孔地板，多孔地板的孔隙部分一般占总面积的26%27%。回风道位于装烟