專利名稱:太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬于煙草烘烤用的設備領域,具體涉及一種太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備。
背景技術:
哥本哈根世界環(huán)境會議后,世界各國都越來越強調節(jié)能減排、發(fā)展可持續(xù)經(jīng)濟。我國是烤煙生產(chǎn)大國,隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植結構的調整,規(guī)?;潭鹊奶岣撸a(chǎn)上逐步推廣大型密集烤房群,一般地,現(xiàn)在應用的密集烤房配備有小型電腦自動控制設備。我國產(chǎn)煙葉 230萬噸,烘烤煙葉基本上用煤直接供熱,按照粗略的估算,大約每年耗煤約350萬噸左右, 每年向大氣排放二氧化碳多達800多萬噸。在烤煙過程中,除了向大氣排放二氧化碳之外, 還有大量煙塵和二氧化硫向大氣的排放。很多學者致力于烤煙烘烤供熱方式的研究與探索,1)太陽能是一種潔凈清潔的能源,在煙葉的烘烤季節(jié)一般少雨,蘊藏著豐富的太陽能資源,出現(xiàn)了一批關于太陽能利用的成果,但成型的產(chǎn)品由于在烘烤中不能精確地把太陽能控制利用(專利號ZL: 00920064695. 4 ;200920253731. 1 ;201020133448. 8 ;200620133777. 6)、或單個烤房的設計起不到與規(guī)?;N植相配套沖突問題(專利號ZL :97204110. 9,200920111953. X),所以在烘烤應用中太陽能的開發(fā)利用處于輔助作用,大面積推廣受到限制;2)關于生物質燃料方面的烘烤設備,專利(專利號ZL :200420075191. X)利用生物質降解生成的氣體燃燒供熱, 由于生物質的降解產(chǎn)生燃氣受到溫度的影響較大。我國種煙區(qū)域大多數(shù)在山地和丘陵地段,氣溫較平原地帶偏低,特別在烘烤后期低溫的情況下難于滿足烘烤要求;專利(專利號 ZL :200720037803. X ;200420075191. X)利用生物質燃料壓塊烤煙,但生物質燃料的較煤炭具有的較低的發(fā)熱性,在操作中增加煙農(nóng)添加燃料的頻率,從而煙農(nóng)的勞動量加重,一直處在嘗試性的試驗階段,在生產(chǎn)中沒有大面積推廣。3)關于熱水循環(huán)的烘烤設備,專利(專利號ZL =200120109694. 3)進行了嘗試,但傳統(tǒng)的爐膛內(nèi)布置熱水循環(huán)加熱器,燃料的燃燒釋放能量利用率大幅度下降,另外這種烤房結構在我國比較落后,在烤煙生產(chǎn)中基本被淘汰。因此,以烤煙生產(chǎn)的國情為基礎,立足現(xiàn)代科技,開發(fā)一種合理的供能方式密集烘烤設備,對節(jié)能減排,提高煙葉的烘烤質量具有現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容
綜上所述,為了克服現(xiàn)有技術問題的不足,本發(fā)明提供了一種太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,它是利用太陽能及生物質燃料先將水加熱,然后使水在烤房加熱室散熱器管道內(nèi)流動,通過散熱片散發(fā)熱量,散發(fā)的熱量在循環(huán)風機帶動下在烤房的煙室及加熱室內(nèi)流動,對烤房的煙室內(nèi)的煙葉進行烘烤,達到烘烤煙葉的目的,同時達到節(jié)約能源,減少污染、節(jié)能減排的目的。為解決上述技術問題,本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的
一種太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,它包括烤房,其中烤房頂設置有太陽能熱水器,烤房的加熱室內(nèi)設置有散熱器及風機,散熱器及風機與烤房的裝煙室對應,太陽能進水總管與鍋爐進水管通過第一管道連通,第一管道上設置有第一閥門,太陽能進水總管通過太陽能進水分管與各個太陽能熱水器連接,太陽能出水總管與蓄水池連通,蓄水池通過第二管道與鍋爐進水管連通,第二管道上設置有第二閥門及第一水泵,第二閥門與第一水泵之間的第二管道上設置有第三管道,第三管道與鍋爐出水管連通,第三管道上設置有第三閥門,鍋爐出水管上設置第二水泵及第四閥門,散熱器的進水管與鍋爐出水管連通,散熱器的進水管上設置有第五閥門,散熱器的出水管與鍋爐進水管連通,鍋爐進水管上設置有第六閥門。本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的所述的鍋爐上設置有鼓風機、出灰設備、 燃料框及輸送裝置,鼓風機連通鍋爐的燃燒室與大氣,出灰設備設置在鍋爐的底部,燃料框通過輸送裝置連接鍋爐的燃燒室。本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的所述的鍋爐的出煙口上設置有除塵器, 除塵器的出風口連接煙囪,除塵器的出風口上設置有引風機。本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的所述的蓄水池設置在地面之下,其外設置有隔熱層,蓄水池的頂板上設置有安全壓力閥。本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的所述的烤房上設置有排濕窗、煙葉觀察窗及冷風進口,排濕窗設置在烤房下部,煙葉觀察窗設置在烤房的裝煙室上,冷風進口與風機的進氣口相對應。本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的所述的散熱器內(nèi)所需的熱水的溫度為 70 105O。本發(fā)明的技術方案還可以是這樣實現(xiàn)的所述的鍋爐上設置有鍋爐觀察窗。本發(fā)明的有益效果為
1、本發(fā)明是利用太陽能及生物質燃料先將水加熱,然后使水在烤房加熱室散熱器管道內(nèi)流動,通過散熱片散發(fā)熱量,散發(fā)的熱量在循環(huán)風機帶動下在烤房的煙室及加熱室內(nèi)流動,對烤房的煙室內(nèi)的煙葉進行烘烤,達到烘烤煙葉的目的,同時達到節(jié)約能源,減少污染、 節(jié)能減排的目的。2、本發(fā)明鍋爐燒水采用生物質燃料,生物質燃料是將農(nóng)林廢棄物作為燃料燃燒, 如煙桿、煙梗、玉米桿、花生殼、鋸末等,能夠大量節(jié)約化石燃料,燃燒煙桿清潔煙田,消滅病蟲害的寄生途徑,減少次年病蟲害的發(fā)生,可實現(xiàn)烤煙生產(chǎn)的二氧化碳零排放。這種可再生資源高效循環(huán)化經(jīng)濟是生態(tài)保護型經(jīng)濟,是全球經(jīng)濟發(fā)展的新趨勢,是實踐可持續(xù)發(fā)展理念的一種新的經(jīng)濟發(fā)展模式。3、本發(fā)明的一個鍋爐可同時對多個烤房提供熱水,供多個烤房同時烤煙,達到多個烤房集中供熱的目的,這樣可大大減少操作工人的數(shù)量,降低工人勞動強度,節(jié)約烤煙成本。4、本發(fā)明不但節(jié)能環(huán)保,而且散熱結構熱源穩(wěn)定,能夠使烤房內(nèi)的溫度處在理想的烘烤工藝狀態(tài),把烘烤師傅從繁瑣燒火操作中解放出來,集中精力進行烘烤,有利于提高烘烤質量。5、本發(fā)明集中供熱燃料燃燒充分,產(chǎn)生的污染廢氣遠遠低于傳統(tǒng)獨立加熱器的排放量,另加除塵器把大部分的飛塵過濾阻止向大氣排放,符合人類環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和國際社會日益高漲的環(huán)保呼聲。
圖1為本發(fā)明的結構示意圖; 圖2為本發(fā)明的原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。如圖1、圖2所示,一種太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,它包括烤房2,烤房2頂設置有太陽能熱水器1,烤房2下部設置有排濕窗23,烤房2上設置有煙葉觀察窗22,煙葉觀察窗22與烤房2的裝煙室對應,烤房2的加熱室35內(nèi)設置有散熱器27及風機沈,散熱器27及風機沈與烤房2的裝煙室對應,烤房2上設置有冷風進口 21,冷風進口 21與風機沈的進氣口相對應。太陽能進水總管30與鍋爐進水管四通過第一管道33連通,第一管道33上設置有第一閥門32,太陽能進水總管30通過太陽能進水分管31與各個太陽能熱水器1連接,太陽能出水總管4與蓄水池18連通,蓄水池18通過第二管道16與鍋爐進水管四連通,第二管道16上設置有第二閥門11及第一水泵15,第二閥門11與第一水泵15之間的第二管道16上設置有第三管道14,第三管道14與鍋爐出水管 28連通,第三管道14上設置有第三閥門20,鍋爐出水管觀上設置第二水泵10及第四閥門 3,散熱器27的進水管與鍋爐出水管觀連通,散熱器27的進水管上設置有第五閥門24,散熱器27的出水管與鍋爐進水管四連通,鍋爐進水管四上設置有第六閥門25。鍋爐7上設置有鼓風機9、出灰設備8、燃料框5及輸送裝置34,鼓風機9連通鍋爐7的燃燒室與大氣, 出灰設備8設置在鍋爐7的底部,燃料框5通過輸送裝置34連接鍋爐7的燃燒室。鍋爐7 上還設置有鍋爐觀察窗6,鍋爐7的出煙口上設置有除塵器36,除塵器36的出風口 13連接煙囪,除塵器36的出風口 13上設置有引風機12。蓄水池18設置在地面之下,其外設置有隔熱層17,蓄水池18的頂板上設置有安全壓力閥。蓄水池18在制作時先在地面挖一個蓄水坑,然后在坑底及周邊設置隔熱層,再然后在隔熱層上建設蓄水池18,最后在蓄水池18上建設頂板,頂板將蓄水池密封,頂板上預留安全壓力閥19。當室外陽光充足,太陽能熱水器1能夠將水加熱到70°C之上時,本發(fā)明采用,太陽能熱水器1單獨為烤房2提供熱能,此時,打開第三閥門20及第一閥門32,關閉第二閥門 11、第四閥門3、第六閥門25,太陽能熱水器1產(chǎn)生的熱水從太陽能出水總管4流進蓄水池 18,再第二管道16上設置的第一水泵15的作用下,經(jīng)第三管道14,流進鍋爐出水管觀,然后再流進散熱器27進水管,當烤房2的裝煙室需要加熱時,打開第五閥門M,熱水流進散熱器27,為散熱器27提供熱源,風機沈將散熱器27散發(fā)的熱量吹進烤房2的裝煙室,對裝煙室內(nèi)的煙葉進行烘烤,經(jīng)散熱器27散熱后,熱水降溫,降溫后的水經(jīng)散熱器27的出水管,流進鍋爐進水管四,此時第六閥門25關閉,第一閥門32打開,因此降溫后的水從第一管道33 流進太陽能進水總管30,然后再經(jīng)過太陽能進水分管31,流進各個太陽能熱水器1,在太陽能熱水器1內(nèi)重新被加熱,進入下一次循環(huán)。當室外陰冷時,需要鍋爐7單獨對烤房2提供熱能時,打開第二閥門11、第四閥門 3及第六閥門25,關閉第一閥門32及第三閥門20,生物質燃料設置在燃料框5內(nèi),當需要給鍋爐7燃燒室增加燃料時,輸送裝置34自動將燃料框5內(nèi)的生物質燃料輸送到燃燒室內(nèi),生物質燃料將鍋爐7內(nèi)的水加熱到70°C之上,熱水經(jīng)第二水泵10加壓后,經(jīng)鍋爐出水管觀,進入散熱器27的進水管,當烤房2的裝煙室需要加熱室35,打開第五閥門M,熱水流進散熱器27,為散熱器27提供熱源,風機沈將散熱器27散發(fā)的熱量吹進烤房2的裝煙室,對裝煙室內(nèi)的煙葉進行烘烤,經(jīng)散熱器27散熱后,熱水降溫,降溫后的水經(jīng)散熱器27的出水管,再經(jīng)鍋爐進水管四流回鍋爐7,在鍋爐7內(nèi)重新被加熱,進入下一次循環(huán)。當鍋爐7及太陽能熱水器1共同為烤房2提供熱能時,打開第二閥門11、第四閥門 3及第一閥門32,關閉第三閥門20及第六閥門25,太陽能熱水器1將水升溫后,從太陽能出水總管4流進蓄水池18,蓄水池18內(nèi)的熱水經(jīng)第一水泵15加壓后,經(jīng)第二管道16,進入鍋爐7內(nèi),生物質燃料對進入鍋爐7內(nèi)的熱水進行再次的升溫加熱,當達到所需的溫度后, 熱水從鍋爐出水管觀流出,經(jīng)第二水泵10加壓后,從鍋爐出水管觀流進散熱器27的進水管,當烤房2的裝煙室需要加熱時,打開第五閥門M,熱水流進散熱器27,為散熱器27提供熱源,風機沈將散熱器27散發(fā)的熱量吹進烤房2的裝煙室,對裝煙室內(nèi)的煙葉進行烘烤, 經(jīng)散熱器27散熱后,熱水降溫,降溫后的水經(jīng)散熱器27的出水管,流進鍋爐進水管四,此時第六閥門25關閉,第一閥門32打開,因此降溫后的水從第一管道33流進太陽能進水總管 30,然后再經(jīng)太陽能進水分管31,流進各個太陽能熱水器1,在太陽能熱水器1內(nèi)重新被加熱,加熱后的熱水從新流進蓄水池18,再一次進入鍋爐7進行再次升溫加熱,進入下一次循環(huán)。鍋爐7的燃燒室上設置有鼓風機9,鼓風機9為生物質燃料的燃燒提供氧氣,使燃料在燃燒室內(nèi)更加充分的燃燒。鍋爐7的出煙口上設置有除塵器36,除塵器36的出風口 13連接煙囪,除塵器36 的出風口 13上設置有引風機12。鍋爐7排出的帶有粉塵等雜質的氣體,經(jīng)鍋爐7的出煙口進入除塵器36,在除塵器36內(nèi)除塵后,在引風機12的作用下,從除塵器36的出風口 13進入煙@,在煙@內(nèi)進一步凈化后,潔凈的氣體排向大氣。鍋爐7的底部設置有出灰設備8,生物質燃料在燃燒室充分燃燒后的料渣,經(jīng)出灰設備8清理出燃燒室,保證燃燒室內(nèi)有足夠的燃燒空間,同時,生物質燃料燃燒后的灰渣可以從新作為肥料還田,不會造成污染。本發(fā)明改變現(xiàn)存密集烤房2的獨立供熱的烘烤模式,采用優(yōu)化設計的太陽能+煙桿制成生物質燃料+集中供熱方式,配套大型密集烤房2群(20座以上),實現(xiàn)烤煙生產(chǎn)對環(huán)境的零污染。同時提高煙葉的烘烤質量,有利于即將形成的煙農(nóng)合作社和種植大戶科學
化管理。本發(fā)明不僅在烤煙生產(chǎn)中適用,在其他一些需要烘烤的地方同樣適用,效果良好。要說明的是,以上所述實施例是對本發(fā)明技術方案的說明而非限制,所屬技術領域普通技術人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術而做的其它修改,只要沒超出本發(fā)明技術方案的思路和范圍,均應包含在本發(fā)明所要求的權利范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,它包括烤房(2),其特征在于烤房(2)頂設置有太陽能熱水器(1),烤房(2)的加熱室(35)內(nèi)設置有散熱器(27) 及風機(26 ),散熱器(27 )及風機(26 )與烤房(2 )的裝煙室對應,太陽能進水總管(30 )與鍋爐進水管(29)通過第一管道(33)連通,第一管道(33)上設置有第一閥門(32),太陽能進水總管(30)通過太陽能進水分管(31)與各個太陽能熱水器(1)連接,太陽能出水總管(4)與蓄水池(18)連通,蓄水池(18)通過第二管道(16)與鍋爐進水管(29)連通,第二管道(16) 上設置有第二閥門(11)及第一水泵(15),第二閥門(11)與第一水泵(15)之間的第二管道 (16)上設置有第三管道(14),第三管道(14)與鍋爐出水管(28)連通,第三管道(14)上設置有第三閥門(20 ),鍋爐出水管(28 )上設置第二水泵(10 )及第四閥門(3 ),散熱器(27 )的進水管與鍋爐出水管(28 )連通,散熱器(27 )的進水管上設置有第五閥門(24 ),散熱器(27 ) 的出水管與鍋爐進水管(29 )連通,鍋爐進水管(29 )上設置有第六閥門(25 )。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,其特征在于所述的鍋爐(7)上設置有鼓風機(9)、出灰設備(8)、燃料框(5)及輸送裝置(34), 鼓風機(9 )連通鍋爐(7 )的燃燒室與大氣,出灰設備(8 )設置在鍋爐(7 )的底部,燃料框(5 ) 通過輸送裝置(34)連接鍋爐(7)的燃燒室。
3.根據(jù)權利要求1所述的太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,其特征在于所述的鍋爐(7)的出煙口上設置有除塵器(36),除塵器(36)的出風口(13)連接煙囪,除塵器(36)的出風口(13)上設置有引風機(12)。
4.根據(jù)權利要求1所述的太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,其特征在于所述的蓄水池(18)設置在地面之下,其外設置有隔熱層(17),蓄水池(18)的頂板上設置有安全壓力閥(19)。
5.根據(jù)權利要求1所述的太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,其特征在于所述的烤房(2)上設置有排濕窗(23)、煙葉觀察窗(22)及冷風進口(21),排濕窗 (23)設置在烤房(2)下部,煙葉觀察窗(22)設置在烤房(2)的裝煙室上,冷風進口(21)與風機(26)的進氣口相對應。
6.根據(jù)權利要求1所述的太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,其特征在于所述的散熱器(27)內(nèi)所需的熱水的溫度為70 105°C。
7.根據(jù)權利要求1所述的太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,其特征在于所述的鍋爐(7 )上設置有鍋爐觀察窗(6 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能和生物質燃料結合的熱水集中供熱式烤煙設備,它包括烤房,烤房頂設置太陽能熱水器,烤房的加熱室內(nèi)設置有散熱器及風機,散熱器及風機與烤房的裝煙室對應,太陽能進水總管與散熱器的出水管連通,太陽能進水總管連通各個太陽能熱水器連接,太陽能出水總管與蓄水池連通,蓄水池與鍋爐進水管連通,第三管道與鍋爐出水管連通,散熱器的進水管與鍋爐出水管連通,散熱器的出水管與鍋爐進水管連通,它利用太陽能及生物質燃料先將水加熱,使熱水在烤房加熱室散熱器管道內(nèi)流動,散熱器散發(fā)熱量,熱量在風機帶動下在烤房的裝煙室及加熱室內(nèi)流動,對裝煙室內(nèi)的煙葉進行烘烤,達到烘烤煙葉的目的,同時節(jié)約能源,減少污染、節(jié)能減排。
文檔編號A24B3/10GK102160681SQ20101061193
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者劉國順, 史宏志, 王建安, 王景 申請人:河南農(nóng)業(yè)大學