走进南雄 | 晟启除湿热泵技术在烟叶烘干中的应用

发布时间:2023-07-28 浏览数: 957

烟叶(又称黄烟)是制作卷烟的主要原材料,在全国各地均有种植。南雄市地处广东省东北部,毗邻江西省,该地阳光充足,雨水充沛,耕地土壤以红土为主,是华南地区烟叶种植的不二之选。当地烟叶种植规模和优良品质,造就了南雄市“中国黄烟之乡”的称号。

图1:南雄市烟叶田

2023年,南雄市种植烟叶合同面积7.3万亩,田间的烟叶由绿色转为黄绿色时,各乡镇烟农便会将已成熟的烟叶立即采摘装运,防止烟叶返青。采摘完毕的烟叶将被送往指定“烤场”,由工人及时完成编(夹)竿、装烟,在烤房内进行变黄、定色、干筋三大阶段的烘干工序。

图2:南雄市烤烟工艺图表

烟叶烘烤工艺:

第一步(鲜烟叶):有代表性烟叶装在高温层观察窗作为升温转火参考。

第二步(变黄):整烤85%烟叶叶片变黄叶面8成左右,叶基部、主脉、二级支脉含青,叶片失水变软;叶片9成黄(黄片青筋)、充分凋萎塌架,主脉1/2以上变软

第三步(定色):烟叶黄色黄筋,45%/47℃时段末叶片失水达勾尖卷边,48℃/50℃末期叶片脱水1/3叶面干燥、小卷筒;叶片脱水至2/3以上叶面干燥、大卷筒

第四步(干筋):整烤房烟叶主脉充分干燥。

图3:烤烟工人对烤好的烟叶进行拆架

目前的烟叶烘干仍旧以传统燃煤、燃烧生物质的烘干加热模式。该模式效率低下,温湿度难以控制,烘烤品质受天气影响大,烘烤损失率高,难以稳定的烟叶烘烤品质对当地烟农造成多年困扰。

图4:南雄市某烟叶烘烤场实景

图5:烤烟工人往烤房内加入燃料

图6:传统烟叶烘烤使用生物质燃料

自二十大以来,为贯彻落实行业高质量发展要求,响应国家“双碳”目标,为2023年烟叶生产提质增效开好局,起好步,南雄市坚持硬件升级助推品质加分,科技支撑引领烟叶增效。由此,晟启集团作为全球低温蒸发技术领导者,携自主研发的除湿热泵烟叶烘干机走进南雄。

图7:晟启除湿热泵烟叶烘干烤房实景

近年来,晟启在烟叶烘干这一领域精耕细作,对烟叶烤房和除湿热泵机组进行多项技术升级和产品迭代,打造出了稳定高效的装配式烤房。该烤房采用除湿热泵闭式烘干模式,取代传统烘干模式;定频+变频双压缩机设计方案,恒温精度及节能型更佳,大幅度减小人力成本和烘烤风险的同时,实现了二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等污染物的零排放。

图8:晟启除湿热泵烟叶烘干烤房观测窗

图9:晟启除湿热泵烟叶烘干烤房内景

晟启除湿热泵烟叶烘干烤房适合挂杆、烟夹及散叶堆放等装烟模式。采用环保制冷剂R134a ,干燥温度可达66.8℃,不受天气影响(下雨或低温等因素),干燥质量稳定,适合不同地区使用要求。

图10:晟启除湿热泵烟叶烘干烤房机组和空载内景

相较于传统人工加料式燃烧烘干,晟启除湿热泵闭式烤房采用PLC、单片机触摸屏全自动智能控制,可通过监测窗实时了解烤房内的烟叶变化,让烟农告别了手忙脚乱、耗时耗力的烘烤环境,更加精准把控烟叶烘烤过程,大大提升了烟草烘干成品质量。

晟启驻场技术人员介绍,该烟叶烤房的核心是晟启自主研发的除湿热泵技术,烟叶装入烤房后,对烤房内热空气进行加热,烟叶吸热散发自身水分汽化,空气吸湿变成湿热空气,利用制冷系统使烤房内的湿热空气降温脱湿,同时通过热泵原理回收空气中水蒸汽相变释放出的潜热,对密闭式烤房内的烟叶进行除湿回热循环,从而替代焚烧加热的传统烟叶烤房。

图11:晟启除湿热泵原理图

技术优势:

1、采用双效、三效除湿专利技术的中间换热降温除湿及温度梯度利用技术、除湿性能比(SMER )3.5kg.H2O/kw.h以上。

2、突破热泵烘干高温技术瓶颈,高温性能优越,解决空气源热泵,烘干机冬季难题(结霜及制热差)。

3、解决传统除湿设备在高温低湿条件下的除湿性能差甚至空转(压缩机运转不除水)技术难题。

4、通过省能器低压气体与高压液体进行热交换,使低压气体过热及制冷剂液体过冷,提高压缩机制冷效率,节约运行费用。



装配式的除湿热泵烤房除了高效稳定,操作便捷等优点,还有节能环保的优势。如传统燃煤、生物质烤房烟叶烘烤成本约为2.35元/公斤,除湿热泵闭式烤房每公斤干烟耗电量2.04千瓦时,用电成本约1.12元/公斤,保守测算烘烤成本节省45%以上,经济效益显著。

图12:烤烟工人打包烘烤好的烟叶

晟启除湿热泵技术给烟农们带来的好处不仅仅是烘烤成本上的大幅减少,所烘烤出的干烟叶有肉眼可见的品质提升,每炕烟更减少了1.82吨二氧化碳排放,减少6公斤二氧化硫排放。晟启多年积累的除湿热泵技术成功应用到了南雄烟叶烘烤工序上,充当烟农减负增收的“好帮手”的同时,也将不断助力南雄烟叶高质量发展。

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