專利名稱：一種高效余熱回收節能減排烤房的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種節能減排烤房，具體是一種可回收利用因排濕而浪費的余熱的高效余熱回收節能減排烤房。
背景技術：
烤房是一種靠燃料加熱烘烤物品的建筑，絕大部分烤房因排濕需求而帶走了大部分熱量，大大造成了煤等能源的浪費，特別是烤煙房等排濕量特別大的烤房。煙葉烘烤因為自身的特殊性，其在變黃后期、定色期、干筋期，需大量排濕，排出的濕熱空氣溫度在40-70°C，且每爐煙排濕時間總計能達到60個小時以上，排濕氣流熱損失可占煤發熱值的10%-20%，造成了能源的浪費。我國是烤煙生產大國，又是能源匱乏國家，目前烤煙調制能源利用率相對較低，研究烤房節能途徑，增強對排濕余熱的利用，不僅有利于降低烤煙生產成本，增加煙農收入，而且有利于煙草生產的可持續發展，符合現代煙草農業的需求。目前，烤房的節能利用裝置主要集中在煙氣的余熱利用，排濕氣流的余熱利用裝置相對較少，主要有熱泵、轉輪式全熱回收器，能夠回收濕熱氣流中的大量潛能，但是熱泵成本較高，并且離不開電能的供應；板式濕熱換熱器、熱管式換熱器等換熱效率低，并且存在占用空間大或需要傳熱介質等問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種成本低、安裝使用方便的高效余熱回收烤房，無須其他能源、介質的輔助，提高了熱能利用率，降低了能耗，并且可有效回收排濕時排出的濕熱空氣中的熱量；也可以將排出的濕熱空氣導入附近烤房，幫助其他烤房煙葉回潮。本發明中所述的技術方案如下所述高效余熱回收節能減排烤房，包括烘烤室和加熱室，在烘烤室上設有排濕口，在加熱室上設有煙園，加熱室內設有加熱爐和風機，在烘烤室和加熱室之間設有回風口和出風口，其特征是所述烤房還包括設在加熱室內或是烘烤室內的冷熱交換裝置，在烤房上設有冷風門和排濕煙 ，排濕口設置在加熱室與烘烤室之間高于回風口的位置，在回風口和排濕口處設有開閉狀態相反的擋風板，所述余熱回收裝置是由內熱風管和外冷風管組成，內熱風管的進風口與烤房的排濕口連通，出風口與烤房屋頂上方的排濕煙囪相連，外冷風管的進風口與冷風門的風口連通，冷風管出風口設置在風機的上方，在內熱風管上設有冷凝液回收口。所述排濕口呈喇叭狀，設置在靠近烤房頂部的位置，在排濕口與內熱風管連接處設有濕熱空氣導流轉換口，在濕熱空氣導流轉換口的開口處設有用于關閉濕熱空氣導流轉換口或冷熱交換裝置熱風管進風口的熱風開關，回風口與排濕口的大小相同，設置在與排濕口相鄰的位置，所述擋回風口與排濕口處的擋風板為一塊上下移動的自動調節擋風板，且擋風板的高度為排濕口或回風口的高度為與兩開口之間的距離之和；所述自動調節擋風板還包括控制器和設置在烘烤室的濕度傳感器，濕度傳感器的信號輸出端與控制器的信號輸入端連接，控制器的信號輸出端與擋風板的控制電機連接，并在控制器的控制下上、下移動開啟回風口或排濕口。所述外冷風管的冷風管出風口成喇叭狀，正對風機的上方。所述內熱風管為金屬制成，且每根熱風管均設有散熱翅，外冷風管采用保溫隔熱材料制成，設置在加熱室上方的冷熱交換裝置的外冷風管采用保溫隔熱防火材料制成。外冷風管一般采用陶瓷、土坯、巖棉等材料制成。本發明第一種具體方案所述冷熱交換裝置設置在烘烤室內時，冷風門設置在烘烤室外側的墻壁上，排濕煙 設置在烘烤室靠冷風門端的頂部，外冷風管為長方形保溫隔熱管道，固定在烘烤室內頂部，進風口與冷風門的風口連通，出風口設在加熱室內風機的上方，內熱風管由多根并排設置的金屬直管組成，多根金屬直管并排設置在外冷風管內，其中一端均與排濕口連通，另一端與設在烘烤室頂部的排濕煙囪連通。所述冷凝液回收口設置在內熱風管近烘烤室外側墻面的一端，且內熱風管向冷凝液回收口的方向稍微傾斜。本發明的第二種具體方案所述冷熱交換裝置設置在加熱室內時，冷風門設置在加熱室外側的墻壁上，排濕煙 設置在加熱室的頂部，所述余熱回收裝置包括三層由外冷風管和內熱風管組成的管道，每層內熱風管均有多根并排設置在外冷風管內的金屬直管組成，且三層金屬直管相互連通，形成多條“S”形或“Z”形的熱風通道，每條熱風通道的進風口均與排濕口連通，出風口均與排濕煙囪連通；三層外冷風管也相互連通形成“S”形或“Z”形的冷風通道，其進風口與冷風門的風口連通，出風口正對風機的上方。所述冷凝液回收口設置在靠近排濕口的一端，且通過回收管伸出加熱室。本發明的有益效果I本發明在烤房內上方設有冷熱交換裝置，合理利用了烤房內部的空間，安裝合理、方便；該裝置占用空間較小，可在現有密集烤房安裝使用，安裝維護方便；2.本發明的排濕口直接與冷熱交換裝置的熱管連通，將原本直接排出烤房的濕熱空氣收集導入到延伸在烤房上方的散熱熱風管中，原本直接進入加熱室的冷空氣約束到冷風管中，使冷空氣與濕熱空氣進行冷熱交換，進入冷風管的冷風在冷熱交換的作用下加熱，便可節約能源，熱風管向冷凝液收集口一側傾斜，收集冷凝液，在回收余熱的同時對濕氣中的水分加以回收利用；3.本發明在排濕口設有熱空氣導流轉換口，可通過濕熱空氣導流轉換口控制，將排出的濕熱空氣通過轉換到外接保溫管導入需要回潮的烤房，進行濕熱空氣的二次利用；4.本發明的內管道由于通過的是濕熱煙氣，易掛壁腐蝕內管道，需定期清洗，清洗時可將排濕口處內管道堵住，從排濕煙 處倒入清水沖刷浸泡，從冷凝液回收口或排濕口排出，簡單方便；5.本發明的回風口和排濕口設置相鄰的位置，排濕口設置在上方，回風口設置在下方，在回風口設有自動調節擋風板，可根據烘烤房內的排濕需求，自動調節擋風板的位置進行排濕控制，當烤房需要排濕時，自動調節擋風板向下移動；當烤房不需要排濕時，自動調節擋風板向上移動；本發明無須其他能源、介質的輔助，可有效回收排濕時排出的濕熱空氣中的水分，提高了熱能利用率，降低了能耗，也可以將排出的濕熱空氣導入附近烤房，幫助其他烤房煙葉回潮。本發明有效降低了排出的濕熱空氣的溫濕度，提高了進入加熱室的冷空氣的溫度，大大降低了熱量的浪費，增加了烤房的熱能利用率，平均可使每座密集烤房節省用煤90kg 以上，節約烘烤能耗成本30 %以上。


圖1是本發明中冷熱交換裝置設置在烘烤室內的結構示意圖；圖2是本發明中冷熱交換裝置設置在加熱室內的結構示意圖；圖3是圖1排濕時的熱風走向圖；圖4是圖2排濕時的熱風走向圖；圖5是自動調節擋風板的控制圖；圖6是本發明中設置在烘烤室內的冷熱交換裝置的結構示意圖；圖7是本發明中設置在加熱室內的冷熱交換裝置的結構示意圖。圖中1_烘烤室，2-加熱室，3-加熱爐，4-風機，5-煙 ，6-冷風管出風口，7-內熱風管，8-外冷風管，9-排濕口，10-擋風板，11-回風口，12-烘烤室門，13-冷風門，14-排濕煙囪，15-冷凝液回收口，16-出風口，17-熱空氣導流轉換口，18-控制器，19-濕度傳感器，20-熱風開關。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明，但不對本發明做任何限制，本發明在氣流上升式烤房和氣流下降式烤房中均可使用。圖1、2中，所述高效余熱回收節能減排烤房，包括烘烤室I和加熱室2，在烘烤室I上設有排濕口 9，在加熱室2上設有煙囪5，加熱室2內設有加熱爐3和風機4，在烘烤室和加熱室之間設有回風口 11和出風口 16，其特征是所述烤房還包括設在加熱室2內或是烘烤室I內的冷熱交換裝置，在烤房上設有冷風門13和排濕煙囪14，排濕口 9設置在加熱室與烘烤室之間高于回風口 11的位置，在回風口 11和排濕口 9處設有開閉狀態相反的擋風板10，所述余熱回收裝置是由內熱風管7和外冷風管8組成，內熱風管7的進風口與烤房的排濕口 9連通，出風口與烤房屋頂上方的排濕煙囪14相連，外冷風管8的進風口與冷風門13的風口連通，冷風管出風口 6設置在風機4的上方，在內熱風管7上設有冷凝液回收口 15。所述排濕口 9呈喇叭狀，設置在靠近烤房頂部的位置在排濕口 9與內熱風管7連接處設有濕熱空氣導流轉換口 17，在濕熱空氣導流轉換口 17的開口處設有用于關閉濕熱空氣導流轉換口 17或冷熱交換裝置熱風管進風口的熱風開關20，熱風開關20移動到濕熱空氣導流轉換口 17時，便將濕熱空氣導流轉換口 17關閉，冷熱交換裝置熱風管進風口便于排濕口 9連通，濕熱風便進入內熱風管7內，熱風開關20移動到內熱風管7的進風口時，便將內熱風管7關閉，此時濕熱空氣可以通過濕熱空氣導流轉換口 17，將帶有引流扇的方形管道插入導流轉換口 17中，濕熱空氣導流轉換口 17為一方槽通道延伸到烤房墻壁中，其開口處設有開關并附有保溫層與烤房外墻相平，該管道前段為U型的，開口端朝著排濕口，便可將濕熱空氣導入需要回潮的烤房或是作為其它的用處。所述回風口 11與排濕口 9的大小相同，設置在與排濕口 9相鄰的位置，所述擋回風口 11與排濕口 9處的擋風板10為一塊上下移動的自動調節擋風板，且擋風板10的高度為排濕口 9或回風口 11的高度與兩開口之間的距離之和，當排濕口 9完全打開時，回風口11便可以完全關閉，氣流從排濕口 9處循環，進行排濕過程；當回風口 11完全開啟時，排濕口 9便可完全關閉，排濕通道便關閉，進行正常的回風。圖5中，所述自動調節擋風板還包括控制器18和設置在烘烤室的濕度傳感器19，濕度傳感器19的信號輸出端與控制器18的信號輸入端連接，控制器18的信號輸出端與擋風板10的控制電機連接，并在控制器13的控制下上、下移動開啟回風口 11或排濕口 9。通過自動調節擋風板控制濕熱氣流循環方向，當烤房需要排濕時，自動調節擋風板向下移動，且可根據排濕需求自動調節擋風板移動的距離；當烤房不需要排濕時，自動調節擋風板向上移動。設置在排濕口 9處的熱風開關20和冷風門13也可以通過控制器13進行控制。在排濕口開啟的同時，控制器13便控制冷風門13同時開啟。所述外冷風管8的冷風管出風口 6成喇叭狀，正對風機4的上方。其喇叭狀冷風管出風口 6的風口直徑與風機直徑大小差不多，正對風機4設置。所述內熱風管7為金屬制成，且每根熱風管均設有散熱翅，外冷風管采用保溫隔熱材料制成，設置在加熱室上方的冷熱交換裝置的外冷風管采用保溫隔熱防火材料制成。夕卜冷風管一般采用陶瓷、土坯、巖棉等材料制成。外管采用保溫隔熱性能好的材料可以防止與烤房內部形成冷熱交換，內管采用多根并排圓柱金屬管，增大換熱面積，在內管上設有散熱翅，可以加強其散熱效果。本發明第一種具體方案所述冷熱交換裝置設置在烘烤室I內時，冷風門13設置在烘烤室I外側的墻壁上，排濕煙囪14設置在烘烤室I靠冷風門端的頂部，圖6中，外冷風管8為長方形保溫隔熱管道，固定在烘烤室I內頂部，進風口與冷風門13的風口連通，冷風管出風口 6設在加熱室2內風機4的上方，內熱風管7由多根并排設置的金屬直管組成，由于烘烤室I的長度較長，因此可以直接采用直管，多根金屬直管并排設置在外冷風管8內，其中一端均與排濕口 9連通，另一端與設在烘烤室I頂部的排濕煙囪14連通。所述冷凝液回收口 15設置在內熱風管7近烘烤室外側墻面的一端，且內熱風管7向冷凝液回收口 15的方向稍微傾斜，便于收集濕熱空氣受冷凝結的水。采用以上方案中的烤煙房烤煙時在烤煙過程中，通過設置在烘烤室I內的濕度傳感器19檢測烘烤室I內的濕度，烤房不需排濕時，通過控制器18調控，擋風板10位于排濕口 9的位置，將排濕口 9完全關閉，此時回風口處于完全開啟狀態。如圖1，烤房內的氣流在風機4的壓力作用下，經出風口 16流出，流經烘烤室1，然后從回風口 11進入加熱室2循環。當溫度傳感器19檢測到烘烤室I內的濕度過高，需要排濕時，便將信號傳遞給控制器18，控制器18控制擋風板10向下移動至回風口 11，關閉回風口 11，同時排濕口 9處于開啟狀態。如圖3，烘烤室I內的氣流在風機4正壓的作用下，經出風口 16流出，流經烘烤室I后從排濕口 9進入設置在烘烤室I內頂部的內熱風管7，同時開啟設置在烘烤室I側壁的冷風門13，冷風通過冷風口進入冷熱交換裝置的外冷風管8內，外冷風管8內的冷風和內熱風管7內的濕熱空氣進行冷熱交換后，將外冷風管8內的冷風加熱變成干熱空氣進入加熱室1，繼續循環。同時內熱風管7內的冷凝液通過冷凝液回收口 15流出收集。本發明的第二種具體方案所述冷熱交換裝置設置在加熱室2內時，加熱爐3和風機4均設置在冷熱交換裝置下方的空間內，冷風門13設置在加熱室2外側的墻壁上，排濕煙囪14設置在加熱室的頂部，圖7中，由于加熱室2的寬度較小，為了增加冷熱交換的時間，便需要延長管道，所以將余熱回收裝置設置成三層由外冷風管8和內熱風管7組成的管道，每層內熱風管7均有多根并排設置在外冷風管8內的金屬直管組成，且三層金屬直管相互連通，形成多條“S”形或“Z”形的熱風通道，每條熱風通道的進風口均與排濕口 9連通，出風口均與排濕煙囪14連通；三層外冷風管8也相互連通形成“S”形或“Z”形的冷風通道，其進風口與冷風門13的風口連通，冷風管出風口 6正對風機4的上方。所述冷凝液回收口15設置在靠近排濕口 9的一端，且通過回收管伸出加熱室2。采用以上方案中的烤煙房烤煙時在烤煙過程中，通過設置在烘烤室I內的濕度傳感器19檢測烘烤室I內的濕度，烤房不需排濕時，通過控制器18調控，擋風板10位于排濕口 9的位置，將排濕口 9完全關閉，此時回風口處于完全開啟狀態。如圖2，烤房內的氣流在風機4的壓力作用下，經出風口 16流出，流經烘烤室1，然后從回風口 11進入加熱室2循環。當溫度傳感器19檢測到烘烤室I內的濕度過高，需要排濕時，便將信號傳遞給控制器18，控制器18控制擋風板10向下移動至回風口 11，關閉回風口 11，同時排濕口 9處于開啟狀態。如圖4，烘烤室I內的氣流在風機4正壓的作用下，經出風口 16流出，流經烘烤室I后從排濕口 9進入設置在加熱室2內頂部的內熱風管7，同時開啟設置在加熱室2側壁的冷風門13，冷風通過冷風口進入冷熱交換裝置的外冷風管8內，外冷風管8內的冷風和內熱風管7內的濕熱空氣進行冷熱交換后，將外冷風管8內的冷風加熱變成干熱空氣進入加熱室1，繼續循環。同時內熱風管7內的冷凝液通過冷凝液回收口 I流出收集。目前全國烤煙產量為5000多萬擔，平均每座密集烤房的出煙量在350kg左右，至少需要進行710萬個烤次。若全部烤采用以上兩種方式的利用排濕余熱的節能減排烤房進行烤煙，每年至少可節約用煤66萬噸，大大節約了能源，按每噸煤800元算，每年可節約烘烤成本5億多元，降低烤煙生產成本。
權利要求
1.一種高效余熱回收節能減排烤房，包括烘烤室⑴和加熱室(2)，在烘烤室⑴上設有排濕口(9)，在加熱室⑵上設有煙囪(5)，加熱室⑵內設有加熱爐(3)和風機(4)，在烘烤室和加熱室之間設有回風口(11)和出風口(16)，其特征是所述烤房還包括設在加熱室(2)內或是烘烤室(I)內的冷熱交換裝置，在烤房上設有冷風門(13)和排濕煙囪(14)， 排濕口(9)設置在加熱室與烘烤室之間高于回風口(11)的位置，在回風口(11)和排濕口(9)處設有開閉狀態相反的擋風板(10)，所述余熱回收裝置是由內熱風管(7)和外冷風管 ⑶組成，內熱風管⑵的進風口與烤房的排濕口(9)連通，出風口與烤房屋頂上方的排濕煙囪(14)相連，外冷風管⑶的進風口與冷風門(13)的風口連通，冷風管出風口(6)設置在風機(4)的上方，在內熱風管(7)上設有冷凝液回收口(15)。
2.根據權利要求1所述的高效余熱回收節能減排烤房，其特征是所述冷熱交換裝置設置在烘烤室(I)內時，冷風門(13)設置在烘烤室(I)外側的墻壁上，排濕煙囪(14)設置在烘烤室(I)靠冷風門端的頂部，外冷風管(8)為長方形保溫隔熱管道，固定在烘烤室(I) 內頂部，進風口與冷風門(13)的風口連通，冷風管出風口(6)設在加熱室(2)內風機(4) 的上方，內熱風管(7)由多根并排設置的金屬直管組成，多根金屬直管并排設置在外冷風管(8)內，其中一端均與排濕口(9)連通，另一端與設在烘烤室(1)頂部的排濕煙囪(14) 連通。
3.根據權利要求1所述的高效余熱回收節能減排烤房，其特征是所述冷熱交換裝置設置在加熱室(2)內時，冷風門(13)設置在加熱室(2)外側的墻壁上，排濕煙囪(14)設置在加熱室的頂部，所述余熱回收裝置包括三層由外冷風管(8)和內熱風管(7)組成的管道， 每層內熱風管(7)均有多根并排設置在外冷風管(8)內的金屬直管組成，且三層金屬直管相互連通，形成多條“S”形或“Z”形的熱風通道，每條熱風通道的進風口均與排濕口(9)連通，出風口均與排濕煙囪(14)連通；三層外冷風管⑶也相互連通形成“S”形或“Z”形的冷風通道，其進風口與冷風門(13)的風口連通，冷風管出風口(6)正對風機(4)的上方。
4.根據權利要求1或2或3所述的高效余熱回收節能減排烤房，其特征是所述排濕口(9)呈喇叭狀，設置在靠近烤房頂部的位置，在排濕口(9)與內熱風管(7)連接處設有濕熱空氣導流轉換口(17)，在濕熱空氣導流轉換口(17)的開口處設有用于關閉濕熱空氣導流轉換口(17)或冷熱交換裝置熱風管進風口的熱風開關(20)，回風口(11)與排濕口(9) 的大小相同，設置在與排濕口(9)相鄰的位置，所述擋回風口(11)與排濕口(9)處的擋風板(10)為一塊上下移動的自動調節擋風板，且擋風板(10)的高度為排濕口(9)或回風口 (11)的高度與兩開口之間的距離之和；所述自動調節擋風板還包括控制器(18)和設置在烘烤室的濕度傳感器(19)，濕度傳感器(19)的信號輸出端與控制器(18)的信號輸入端連接，控制器(18)的信號輸出端與擋風板(10)的控制電機連接，并在控制器(13)的控制下上、下移動開啟回風口(11)或排濕口(9)。
5.根據權利要求1或2或3所述的高效余熱回收節能減排烤房，其特征是所述外冷風管(8)的冷風管出風口(6)成喇叭狀，正對風機(4)的上方。
6.根據權利要求1或2或3所述的高效余熱回收節能減排烤房，其特征是所述內熱風管(7)為金屬制成，且每根熱風管均設有散熱翅，外冷風管采用保溫隔熱材料制成，設置在加熱室上方的冷熱交換裝置的外冷風管采用保溫隔熱防火材料制成。
7.根據權利要求2所述的高效余熱回收節能減排烤房，其特征是所述冷凝液回收口(15)設置在內熱風管(7)近烘烤室外側墻面的一端，且內熱風管(7)向冷凝液回收口(15) 的方向稍微傾斜。
8.根據權利要求3所述的高效余熱回收節能減排烤房，其特征是所述冷凝液回收口 (15)設置在靠近排濕口(9)的一端，且通過回收管伸出加熱室(2)。
全文摘要
本發明提供一種高效余熱回收節能減排烤房。所述節能減排烤房包括烘烤室和加熱室，其特征是所述烤房還包括設在加熱室內或是烘烤室內的冷熱交換裝置，在烤房上設有冷風門和排濕煙囪，在回風口和排濕口處設有開閉狀態相反的擋風板，所述余熱回收裝置是由內熱風管和外冷風管組成，內熱風管的進風口與烤房的排濕口連通，出風口與烤房屋頂上方的排濕煙囪相連，外冷風管的進風口與冷風門的風口連通，冷風管出風口設置在風機的上方，在內熱風管上設有冷凝液回收口。本發明無須其他能源、介質的輔助，可有效回收排濕時排出的濕熱空氣中的熱量，提高了熱能利用率，降低了能耗，也可以將排出的濕熱空氣導入附近烤房，幫助其他烤房煙葉回潮。
文檔編號A24B3/10GK103040084SQ20131001859
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者孫光偉, 陳振國, 王玉軍, 李進平, 李建平, 祖秉橋, 高加明, 孫敬國 申請人:湖北省煙草科研所