密集烤房烘烤過程中溫度分布特點(diǎn)研究

楊宸裕

摘 要：對于密集烤房來說，其內(nèi)部具有強(qiáng)制通風(fēng)、熱風(fēng)循環(huán)、自動化溫度控制等特點(diǎn)，因此在我國煙草業(yè)方面具有十分廣泛的應(yīng)用。但是密集烤房的另一顯著特征便是應(yīng)用時間較短，內(nèi)部的溫度計濕度分布特點(diǎn)研究不深入，容易造成在煙草烘焙時造成煙草溫度不均勻，烤后煙草質(zhì)量不合格等問題。因此，對密集烤房烘烤過程中溫度的分布特點(diǎn)進(jìn)行研究是非常有必要的。

關(guān)鍵詞：密集烤房;烘烤;溫度分布

一、研究密集烤房烘烤過程中溫度分布的意義

對于煙草行業(yè)來說，保障煙草質(zhì)量非常重要的內(nèi)容之一就是煙葉的烘烤，煙葉烘烤直接關(guān)系著煙葉的最終質(zhì)量、煙草的產(chǎn)量以及可利用價值。近年來，我國煙草生產(chǎn)地開始將密集烤房應(yīng)用于煙葉的烘烤當(dāng)中。與傳統(tǒng)的烘烤方法相比，密集烤房具有強(qiáng)制通風(fēng)、熱風(fēng)循環(huán)、溫度控制自動化等一系列優(yōu)勢，使得我國的煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)開始朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展。但是與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國的密集烤房應(yīng)用時間較短，對于密集烤房的烘烤機(jī)制尤其是溫度分布特點(diǎn)研究不足，導(dǎo)致在應(yīng)用密集烤房進(jìn)行煙葉的烘烤時存在著不少的誤區(qū)，具體表現(xiàn)在煙葉分布不合理、對烘烤流程沒有進(jìn)行優(yōu)化，使得烘烤后的煙葉往往帶有雜色，存在煙葉過于光滑、油分不足、香氣不夠等缺點(diǎn)。

在我國大力推行農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的今天，我國的煙草行業(yè)發(fā)展也需要切實(shí)履行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對烤煙的生產(chǎn)組織形式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)煙草生產(chǎn)的規(guī)?；N植、集約化經(jīng)營和信息化管理，這也就意味著需要在進(jìn)行煙葉生產(chǎn)時需要確保先進(jìn)的煙葉烘烤技術(shù)以及新型煙葉烘烤設(shè)備與煙葉生產(chǎn)規(guī)劃相匹配。通過分析密集烤房烘烤過程中的溫度分布特點(diǎn)，明確其空間特性，能夠幫助行業(yè)工作人員更加科學(xué)的制定使用密集烤房的煙葉分布規(guī)劃、準(zhǔn)確掌握密集烤房烘烤過程具有十分重要的意義。

二、研究內(nèi)容及方法

2.1不同氣流運(yùn)動方向烤房溫度的空間分布特點(diǎn)及差異

在研究不同氣流分布方向?qū)痉繙囟瓤臻g的分布影響時，需要做兩組平行實(shí)驗(yàn)。第一組試驗(yàn)：選擇氣流運(yùn)行方向不同的兩組烤房，確保其他實(shí)驗(yàn)條件處于一致，在烤房內(nèi)設(shè)置12個溫度監(jiān)測點(diǎn)，測試煙葉烘烤時烤房頂棚和底棚的溫度，該實(shí)驗(yàn)測量的是氣流上升式烤房和氣流下降式烤房。第二組實(shí)驗(yàn)：選取同一片田地里采摘的煙葉，選擇大小面積相同但氣流運(yùn)動方向不同的密集烤房開展比較試驗(yàn)。在烤房內(nèi)設(shè)置18個溫度測試點(diǎn)，對烘烤過程中烤房不同水平高度的空氣溫度進(jìn)行測量。本次實(shí)驗(yàn)測量的是氣流上升式密集烤房以及氣流下降式密集烤房。

2.2不同煙葉夾持方式對氣流下降式烤房溫度空間分布的影響

為探究在不同的夾持方式下氣流下降式烤房溫度空間的分布情況，按照籠式煙夾試驗(yàn)示范，探究掛桿式烘烤和籠夾煙夾烘烤的溫度空間分布情況。每種烘烤數(shù)據(jù)選擇5組，每組數(shù)據(jù)的裝煙量穩(wěn)定在5000kg左右。在進(jìn)行煙草的選擇時，選擇來自同一片種植區(qū)、同一部位的煙葉。在進(jìn)行裝填時，把成熟度較低的煙葉放在烤房的頂棚，把成熟度較高的煙葉放在烤房底棚。在烤房內(nèi)設(shè)置12個溫度監(jiān)測點(diǎn)，將烤房頂棚和烤房底棚的溫度進(jìn)行檢測。同時，在進(jìn)行烘烤的過程中，采用三段式的烘烤工藝來將煙葉進(jìn)行位置的調(diào)整，選取5個烤房溫度的平均值作為數(shù)值進(jìn)行比較。

2.3不同編煙方式對氣流下降式烤房溫度空間分布的影響

另外，本次研究還需要對不同編煙方式對氣流下降式烤房溫度空間分布的影響做一探究。第一組實(shí)驗(yàn)：采集同一種植區(qū)生長狀況基本一致的中部煙葉，分別采用2片編煙法、3片編煙法和4片編煙法將其置于三座氣流下降式密集烤房當(dāng)中，并在烤房內(nèi)設(shè)置18個測溫點(diǎn)對烤房頂棚、中棚和底棚的溫度進(jìn)行測量。第二組實(shí)驗(yàn)，在考完中部煙葉后，選擇同一片區(qū)域的上部煙葉，仍然放置于三座氣流下降式密集烤房內(nèi)，采用掛桿烘烤變黃期的編煙方法來進(jìn)行編煙，然后再次測試烤房內(nèi)的溫度。

在進(jìn)行本次測試時，所選擇的溫度測試器是云南曲靖陸良億農(nóng)生物科技有限公司的煙葉烤房干濕溫度儀溫度顯示器，其型號為WYK-18。在實(shí)際開展實(shí)驗(yàn)之前，對“煙葉烤房干事溫度儀溫度顯示器”進(jìn)行測試，剔除誤差明顯的探頭，切實(shí)保障烤房溫度測試的準(zhǔn)確性。

在本次研究中，由于設(shè)計的實(shí)驗(yàn)需要使用12或18個溫度監(jiān)測器來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時還面臨著氣流運(yùn)動方向之間的差異，因此在溫度探測器的放置方面也有所不同。在氣流下降式烤房中，各個水平高度棚次的溫度探頭被設(shè)置在煙葉的中部偏下位置，而在氣流上升式烤房中，各個水平高度棚次的溫度探頭被設(shè)置在煙葉中部偏上的位置。在布置多個溫度探測器時，需要將具體的位點(diǎn)以及探頭的號碼進(jìn)行記錄。

另外，在對成熟煙葉進(jìn)行烘烤時，還需要對每一爐煙葉做好標(biāo)記，將烤爐煙葉所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、烤房的氣流方向、煙葉的夾持方法、煙葉的編煙方式等進(jìn)行記錄，并將其整理成表。

三、研究結(jié)果

3.1不同氣流運(yùn)動方向烤房溫度的空間分布特點(diǎn)

通過將烤房烘烤時的溫度進(jìn)行記錄后可以發(fā)現(xiàn)，在煙葉變黃前期，即38℃左右時，氣流上升式烤房的平均溫度較之于氣流下降式更高，而在溫度超過38℃之后，氣流上升式烤房的平均溫度則低于氣流下降式烤房。兩個烤房的平均溫差并不是很大，維持在1℃左右，在煙葉定色初期，不同氣流方向的烤房溫差最大，約為1.3℃。

同時，對于氣流下降式烤房來說，當(dāng)煙葉處于變黃期時時，兩個烤房的最高溫度是相同的，但是當(dāng)煙葉處于定色期或干筋期時，氣流下降式烤房的最高溫度明顯高于氣流上升式烤房的最高溫度，兩個烤房的最高溫度差距在2.0℃左右，在定色后期，氣流下降式烤房的最高溫度稍低于氣流上升式烤房。

3.2不同氣流運(yùn)動方向烤房棚間溫度的比較

首先，分析不同氣流方向烤房各棚平均溫度和差值。通過溫度探測器的溫度監(jiān)測記錄數(shù)據(jù)顯示，對于氣流上升式烤房，除了煙葉定色后期頂棚的平均溫度高于中棚外，其余時間均是中棚高于頂棚，而在整個烘烤過程中，底棚的平均溫度是最高的。同時，底棚和其他兩個平面的溫差變化規(guī)律也是不同的，當(dāng)處于煙葉定色初期時，底棚和中棚的溫差達(dá)到了最大值，約為3.0℃，而底棚和頂棚的平均溫差呈現(xiàn)出由小變大再由大縮小的規(guī)律。