一种高静压烤烟房的气流原理设计的制作方法

本发明涉及一种高精压烤烟房的气流原理设计。特别是涉及到如何解决烤烟房烘烤烟叶时的均压、均温、气流短路、气流滞止、排湿速度、及烟叶的蒸腾速度等问题，关系到烟叶的烘烤品质。背景技术：1、密集型烤烟房在我国已有30年以上的发展史，在提高烟叶生产效率方面具有很大的优势。但在烟叶烘烤质量上并未完全得到业内人士认可，普遍认为烘烤质量不如老式小烤房。应用流体力学的基础知识，不难发现传统密集烤房的问题所在。2、问题主要表现如下：3、1、密集型烤烟房装烟室的后部烟叶较前部烟叶烘干时间长。4、这是由于气流布置短路所致。特别是变色后期以后，烟叶逐步凋萎，密实的烟叶间开始出现越来越大地缝隙。由于加热室的出风口与回风口都设计在烤烟房加热室同一隔墙上，不符合流体循环同程布置的基本原则，送风与回风不可避免的形成短路，造成装烟室后部风量减少，且回风困难，甚至造成接近气流滞止的现象，即循环风机通过加热室出风口送到装烟室后部的风不能顺畅地循环回到加热室回风口。只是排湿时，通过后部的排湿百叶窗排除积攒的热湿气体，而且相对于装烟室前端的排湿能力也较弱。5、2、上下棚烟叶变色期存在较大差异，即变色时间不一样。6、总是上棚烟叶先变黄，中间再变黄，下棚最后变黄。为了保证下棚烟叶完成变色，就必须拖长整房烟叶变色期的烘烤时间。7、3、排湿速度不能控制。8、新风门打开进入新风，这时就开始排湿，热湿气体迅速排出装烟室，只能间歇性控制装烟室的湿球温度，而不能持久性的维持装烟室恒定的湿球温度，实际是由于无法有效控制烟叶中水份的蒸腾速度，这样非常不利于烟叶中化学物质的形成。9、4、无法根据不同采摘期不同的烟叶素质确定湿球温度的控制值。10、控制系统缺少对湿球温度的数据分析功能，不能判断不同时节的烟叶素质，更不能根据烟叶素质自动调节并准确控制应有的湿球温度，仅仅凭经验或规定控制湿球温度。11、5、降低风速的技术措施落后。12、为了保留烟叶的致香物质，传统的做法就是以降低风机转速的方式，包括降低变频风机频率的方式，减小气流对烟叶的冲击。但这样操作往往是减少了循环气体的流量，从而使整个装烟室的烘烤温度更不均匀，特别对装烟室的后部烟叶影响更大。而对于热泵型烤烟房，循环气体的流量减少，将使热泵排气压力大幅上升，压缩比加大，能耗增加，更可能造成压缩机超压、电机过流等机电故障。技术实现思路1、为了克服以上背景技术中所述不足，本发明公开了一种高精压烤烟房的气流原理设计。2、本技术实现要素：，包括装烟室、加热室出风口、循环风机、加热室、加热设备(热泵或燃烧设备)、循环风道、排湿调节引风机、排湿电动风门、加热室回风口、电动新风门、排湿通道、排湿进风口、均压循环风道，所述循环风机设计在加热室内加热设备的上方，所述排湿通道设计在装烟室内地面循环风道的两侧，均压循环风道设计在排湿通道内或其侧面。3、进一步的发明是，循环风机与水平面大于25°倾角安装，靠近出风口处较低。4、进一步的发明是，在排湿通道的上表面及进口端面上，从前往后设计数个截面积依次增大的排湿进风口，在排湿通道的出口端安装排湿电动风门及排湿调节引风机。5、进一步的发明是，在排湿通道内或其侧面安装均压循环风道，其出口端设计在装烟室内排湿通道的前部位置，且引出到靠近加热室回风口的地方，进口端布置在靠近装烟室后端房门的位置。6、进一步的发明是，利用装烟室内的高静压，装烟室内的部分热湿气体通过排湿进风口进入排湿通道，然后排出烤烟房。7、进一步的发明是，利用装烟室内后部较高静压与前部较低静压的压差，通过均压循环风道将装烟室后部的部分热湿气体送至加热室回风口处。8、进一步的发明是，调节电动新风门的开度，微分控制进入装烟室的新风量。9、进一步的发明是，调节排湿电动风门的开度，微分控制装烟室的静压。10、进一步的发明是，电动新风门与排湿电动风门联动，微分控制烟叶水份的蒸腾速度，及装烟室的排湿速度。11、本发明的有益效果是：通过气流原理设计使装烟室产生较高静压，使烟叶带压烘烤，即将装烟室中后部的静压控制在40～60pa(是普通密集型烤烟房的2～3倍)，并且，有效地解决了烤烟房烘烤烟叶时的上下前后压力不均、温湿度不均、气流短路、气流滞止、排湿速度不能控制等问题。12、循环风机与水平面大于25°倾角安装，可以使加热室出风口处的送风压力较水平安装循环风机的送风压力提高30％～40％，送风距离更远，利于气流循环。13、电动新风门、排湿电动风门的联动微分控制，使装烟室内产生较高的静压，较低的气流速度，使烟叶在高静压状态下烘烤，使湿球温度实现了动态微分控制，使烟叶水分的蒸腾速度得以控制，更有利于提高烟叶的烘烤品质。14、均压循环风道的设计，是根据流体的同程布置基本原理，将装烟室内远离加热室出风口的气流，即装烟室后部的气流通过均压循环风道引回到加热室回风口。烤烟房在实际运行时，装烟室后部的静压最高，风速最低，气体流量最小；而装烟室内靠近加热室进风口的静压最低，风速最高，气体流量最大。利用装烟室内前后静压的压差，后端的高静压气流就会非常顺畅地被引回到加热室，从而解决了后部烟叶烘干较前部烟叶时间长的问题，即，解决了烤烟房后部的“气流滞止”问题。15、均压循环风道、排湿通道的设计，可以消除各流体微团垂直压力所产生阻力的影响，避免从前往后各微团阻力的累加使装烟室后部的流体微团阻力加大的情况发生，使后部的循环气流顺利回到回风口循环，使后部的排湿气体顺利排出装烟室。16、排湿调节引风机的设计，可以应对特殊情况的发生，主要是应对循环风机故障、特殊时期高水分烟叶情况的发生。17、以上高精压烤烟房的气流原理设计，是基于流体力学的机械能守恒定律。18、设计思路是：沿烤烟房内的气流流动方向，将气流微分成众多微团的理想气体，各微团的总能量相等。由于烤烟房内均是气体，所以可以去掉各微团的势能，只保留压力能与动能，又根据烟叶烘烤的物理特性，可以设定气流微团某时刻为定常流动，推出其伯努利的理论表达公式是：19、20、式中：c表示气流微团的总能量常数21、pj表示气流微团的气流静压(压强)22、ρ表示气流微团的气流质量密度23、v表示气流微团的气流速度24、分析公式(1)可知，由于每一微元的总能量是个常数，增加微元的静压能，微元的动能就会减小，即增加微元的静压，就会减小微元的气流速度。25、烘烤烟叶时，烟叶自身的蒸腾作用会对数值有些影响，但公式(1)中各物理量的变化趋势是不变的。26、实际烤烟时，静压与气流速度的关系可以描述如下：27、当排湿电动风门关小时，烤烟房内气流总的能量不变，静压就会增加，在较大静压(压力能)作用下，烟叶之间的缝隙就要加大，动压必然减小，对于理想流体化的所有微团，在流量质量不变的情况下，气流速度必然降低。28、综上所述，利用流体力学机械能守恒的基本定律，通过电动新风门、均压循环风道、排湿通道、排湿电动风门、排湿调节引风机的设计，就可以达到增加烤烟房内静压、降低气流速度的效果，而烤烟房内的循环风量却不会减少。29、由此，进一步带来了如下有益效果：30、1、静压增加，特别是烟叶变色阶段，使密实的烟叶之间的缝隙加大，减小了气流的运行阻力，使上下棚烟叶几乎同时变色。31、2、降低气流速度，而不减少循环风量，可以最大程度地保留住烟叶的致香物质，且保证烤烟房内各点的循环风量、热量、温度最大可能的均匀一致，从而保证烘烤质量。32、3、电动新风门与排湿电动风门联动，在控制装烟室高静压的同时，可以对湿球温度实现动态微分控制，利用数据分析技术，就可以针对不同时节、不同部位烟叶的含湿量，自动调整各个烘烤段要控制的精确湿球温度，调节排湿速度(烟叶的蒸腾速度)，保证烘烤质量。