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：
哥本哈根世界環境會議后，世界各國都越來越強調節能減排、發展可持續經濟。我國是烤煙生產大國，隨著我國現代農業種植結構的調整，規模化程度的提高，生產上逐步推廣大型密集烤房群，一般地，現在應用的密集烤房配備有小型電腦自動控制設備。我國產煙葉 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，在煙葉的烘烤季節一般少雨，蘊藏著豐富的太陽能資源，出現了一批關于太陽能利用的成果，但成型的產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模化種植相配套沖突問題(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生燃氣受到溫度的影響較大。我國種煙區域大多數在山地和丘陵地段，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熱性，在操作中增加煙農添加燃料的頻率，從而煙農的勞動量加重，一直處在嘗試性的試驗階段，在生產中沒有大面積推廣。3)關于熱水循環的烘烤設備，專利(專利號ZL =200120109694. 3)進行了嘗試，但傳統的爐膛內布置熱水循環加熱器，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，在烤煙生產中基本被淘汰。因此，以烤煙生產的國情為基礎，立足現代科技，開發一種合理的供能方式密集烘烤設備，對節能減排，提高煙葉的烘烤質量具有現實意義。
發明內容
綜上所述，為了克服現有技術問題的不足，本發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流動，通過散熱片散發熱量，散發的熱量在循環風機帶動下在烤房的煙室及加熱室內流動，對烤房的煙室內的煙葉進行烘烤，達到烘烤煙葉的目的，同時達到節約能源，減少污染、節能減排的目的。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的
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。本發明的技術方案還可以是這樣實現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。本發明的技術方案還可以是這樣實現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。本發明的技術方案還可以是這樣實現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。本發明的技術方案還可以是這樣實現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。本發明的技術方案還可以是這樣實現的所述的散熱器內所需的熱水的溫度為 70 105O。本發明的技術方案還可以是這樣實現的所述的鍋爐上設置有鍋爐觀察窗。本發明的有益效果為
1、本發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流動，通過散熱片散發熱量，散發的熱量在循環風機帶動下在烤房的煙室及加熱室內流動，對烤房的煙室內的煙葉進行烘烤，達到烘烤煙葉的目的，同時達到節約能源，減少污染、 節能減排的目的。2、本發明鍋爐燒水采用生物質燃料，生物質燃料是將農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生，可實現烤煙生產的二氧化碳零排放。這種可再生資源高效循環化經濟是生態保護型經濟，是全球經濟發展的新趨勢，是實踐可持續發展理念的一種新的經濟發展模式。3、本發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量，降低工人勞動強度，節約烤煙成本。4、本發明不但節能環保，而且散熱結構熱源穩定，能夠使烤房內的溫度處在理想的烘烤工藝狀態，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、本發明集中供熱燃料燃燒充分，產生的污染廢氣遠遠低于傳統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，符合人類環境的可持續發展和國際社會日益高漲的環保呼聲。
圖1為本發明的結構示意圖； 圖2為本發明的原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發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散發的熱量吹進烤房2的裝煙室，對裝煙室內的煙葉進行烘烤，經散熱器27散熱后，熱水降溫，降溫后的水經散熱器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內重新被加熱，進入下一次循環。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，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內的生物質燃料輸送到燃燒室內，生物質燃料將鍋爐7內的水加熱到70°C之上，熱水經第二水泵10加壓后，經鍋爐出水管觀，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散發的熱量吹進烤房2的裝煙室，對裝煙室內的煙葉進行烘烤，經散熱器27散熱后，熱水降溫，降溫后的水經散熱器27的出水管，再經鍋爐進水管四流回鍋爐7，在鍋爐7內重新被加熱，進入下一次循環。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內的熱水經第一水泵15加壓后，經第二管道16，進入鍋爐7內，生物質燃料對進入鍋爐7內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散發的熱量吹進烤房2的裝煙室，對裝煙室內的煙葉進行烘烤， 經散熱器27散熱后，熱水降溫，降溫后的水經散熱器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。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，經鍋爐7的出煙口進入除塵器36，在除塵器36內除塵后，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，經出灰設備8清理出燃燒室，保證燃燒室內有足夠的燃燒空間，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。本發明改變現存密集烤房2的獨立供熱的烘烤模式，采用優化設計的太陽能+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)，實現烤煙生產對環境的零污染。同時提高煙葉的烘烤質量，有利于即將形成的煙農合作社和種植大戶科學
化管理。本發明不僅在烤煙生產中適用，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現有技術而做的其它修改，只要沒超出本發明技術方案的思路和范圍，均應包含在本發明所要求的權利范圍之內。
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)內所需的熱水的溫度為70 105°C。
7.根據權利要求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流動，散熱器散發熱量，熱量在風機帶動下在烤房的裝煙室及加熱室內流動，對裝煙室內的煙葉進行烘烤，達到烘烤煙葉的目的，同時節約能源，減少污染、節能減排。
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 優先權日2010年12月29日
發明者劉國順, 史宏志, 王建安, 王景 申請人:河南農業大學