网箱热泵散叶烟叶烘烤技术初探

梁洪涛　周耀军　李德乾　张峰

摘 要 密集烤房因装烟量大及能够简化烘烤工艺等优点[1-3]而得到迅速发展。烟叶烘烤水平有了大幅提高。为适应行业烟叶生产全程机械化进展的要求，实现“减工降本，提质增效”及进一步提高烟叶烘烤质量，改进装烟方式，增加装烟密度，减小烘烤成本，河南省漯河市城区烟叶分公司于2014年引进河南银丰网箱热泵烤房并改进主要风机电机、优化烘烤工艺[4]，进行了网箱热泵散烟烘烤技术研究。烤后烟叶外观质量、内在质量明显提高，经济效益和社会效益显著。

关键词 网箱热泵；散叶；烟叶；烘烤技术

中图分类号：S572 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）30--03

1 材料与方法

1.1 基本情况

试验地点在李集镇七月花合作社烘烤工场，建造网箱热泵烤房5座，以气流下降式普通密集烤房为对比。选择同一品种，同一部位，同一鲜烟素质烟叶进行烘烤效果研究。

1.2 烤房

1.2.1 普通密集烤房

装烟室长、宽按照国家局418号文件标准建设；装烟方式为挂竿，棚数为4棚；分类编竿，根据鲜烟质量进行分类编烟，做到“同竿同质”；合理装炕：竿距，各棚间竿距相等，上下交错（对空）挂竿，竿间距8～10 cm；装炕，过熟和病残叶装在顶棚，及早定色不坏烟；成熟度稍欠、内含物质充实的烟叶装底棚，以利充分后熟变黄；适熟叶、质量较高的鲜叶装在中间棚次，以利烤出高品质、高价位烟叶。

1.2.2 网箱热泵烤房

（1）技术标准。采用气流上升式，装烟室长、宽按照国家局418号文件标准建设；箱体规格为250 cm×80 cm×200 cm（长×宽×高），四周用角铁和钢板焊接而成，两侧用钢丝网和铁皮围护，底端车轮：2个定向轮，2个万向轮，表面做防锈处理，正反面由钢网和挡板焊接，正面挡板设有钢钎插孔（见图4），烤房装烟室内设有烟箱行走轨道，用于烟箱进出；每座烤房配置9个网箱，每箱鲜烟叶500～600 kg，单炕装鲜烟叶4 500～5 500 kg；循环风机电机选择7号5.5 kW风机。

（2）装烟操作。将当天采收的烟叶运输到烘烤工场进行装箱操作，避免因堆放时间过长而凋萎影响烘烤，还会造成装烟过密问题；将网箱平放在液压翻转台上，抖散叶片，将烟叶散乱均匀的放入框内，防止叶片重叠，每箱装鲜烟叶500～600 kg；烟箱装满后加盖网板，并在网板的挡板孔内插入“7”型钢钎，钎柄应卡在挡板折边内，确保网箱直立后插针不后退，有效确保烟叶不掉落（见图1）；通过液压翻转台将网箱立起后检查插针是否后退，如有后退或脱落及时整理到位，适当拨动烟叶，确保烟叶前后均匀、疏密一致；用叉车将烟箱送上装烟室道轨（见图2），再把9个网箱依次推入装烟室并列排放，后用海绵严封四周及空隙处避免形成风道（见图3）。

1.3 烘烤工艺

1.3.1 普通密集烤房

按照三段式烘烤工艺[5]进行操作烘烤。

变黄阶段：干球38 ℃、湿球36 ℃，叶片变黄达到黄片青筋微带青，凋萎塌架，勾尖卷边，风机间断开关。

定色阶段：干球39～54 ℃、湿球37～40 ℃，烟叶黄片黄筋软卷筒，若在48 ℃以前烟筋变黄不彻底，要在此温度上彻底变黄，2 h升温1 ℃。风机一直运转。

干筋阶段：干球55～68 ℃、湿球39～42 ℃，烟叶全干大卷筒，1 h升温1 ℃烟筋全干，控制进风量，防止温度过高烤红。

1.3.2 网箱热泵烤房烘烤工艺

按照散叶堆积烘烤工艺进行烘烤操作，由于装烟密度较大，应适当降低湿球温度，灵活掌握烟叶变黄和失水程度。但要注意变黄期36～38 ℃低温变黄。变黄后期稳湿球，升干球，充分变黄，适当排湿，确保烟叶脱水凋萎；定色前期要稳定湿球、缓慢升温，防止升温过快影响烘烤质量；定色后期要确保烟叶卷筒；干筋期要稳升温，防止湿度过高烤红烟叶。

变黄阶段：装烟结束后，关闭烤房门和冷风门，打开循环风机使烤房内部气流循环3～5 h后点火；点火后将干球温度升至34～36 ℃、湿球33 ℃稳温至叶尖发软、开始变黄。然后将干球温度升至38 ℃、湿球35～36 ℃，稳温烘烤3～5h。然后降低湿球温度至33～34 ℃，打开强制排湿调节板1/2～1/3强制排湿2～3 h，关闭强制排湿调节板，使干球温度升到38 ℃，控制湿球温度34～35 ℃烘烤至烟叶八成黄、倒伏。再以每2 h升温1 ℃的速度，将干球温度从38 ℃升到40 ℃，烘烤2～3 h后控制湿球温度34 ℃，打开强制排湿调节板1/2～1/3强制排湿2～3h。再调整湿球温度为33～34 ℃，以每2 h升温1 ℃的速度将干球温度升到42 ℃，打开强制排湿调节板1/2～1/3稳温烘烤10 h，当烟叶全黄塌架后转入定色阶段。

定色阶段：将干球温度以0.3～0.5 ℃/h升至48 ℃左右，湿球控制在34～35 ℃，稳温至主脉变白，叶尖干燥；然后将干球温度以0.5～0.8 ℃/h升至54～55 ℃、湿球控制在35～36 ℃稳温烘烤至叶片完全干燥、颜色固定。

干筋阶段：先将干球温度以1 ℃/h升至60 ℃，湿球37～38 ℃稳温至烟叶主脉开始脱水、出现收缩现象；尔后将干球温度升至68～70 ℃、湿球37～39 ℃，稳温烘烤至烟叶主脉全部干燥。

2 结果与分析

2.1 装烟量与烤后干烟量对比

由表1可知，网箱热泵烤房装鲜烟量比普通密集烤房增加60.71%，网箱热泵烤房烤后平均每炕干烟量为608 kg，普通密集烤房每炕干烟量411 kg，对比容量增加47.93%。由此可见，网箱热泵烤房在装鲜烟量和烤后干烟方面比普通密集烤房都有明显增加，提高烤房利用率。

2.2 劳动用工对比

表2表明，在劳动用工方面，网箱烘烤编烟环节采用烟叶直接放置烟箱内的方式，省去了编竿过程，比常规挂竿每炕省工8个，装炕环节每炕省工3个，烘烤环节网箱烘烤使用热泵加热方式，每炕节省用工1.5个；在出炕环节因箱式烘烤有卸烟操作，也需散烟扎捆操作，比普通密集烘烤每炕節省用工1个。从整个烘烤环节计算，箱式烘烤比常规挂竿每炕可节省用工13.5个，节省用工成本810元，减工降本成效显著。

2.3 烘烤成本对比

表3显示，与普通密集烤房相比，网箱热泵烤房使用热泵加热方式，从烘烤成本对比结果来看，网箱热泵烤房干烟烘烤成本为0.96元/kg，普通密集烤房烘烤干烟成本为1.29元/kg，箱式烤房比普通密集烤房干烟烘烤成本节省0.33元/kg。

2.4 烘烤效果分析

表4网箱热泵烘烤与普通密集烘烤效果对比结果表明，网箱热泵烘烤较普通密集烘烤烤后上等烟、中等烟、下低次烟和不列级烟增减幅度分别为-2%、5%、4%、-7%，二者无明显区别。由此可见，网箱热泵散烟烘烤质量可以得到保障和提高。

3 结论与讨论

3.1 减工降本效果明显

网箱热泵烤房在保障质量的前提下改变了普通密集烤房的装烟方式，在装烟密度、烘烤成本及劳动用工方面较密集烤房有明显优势，从而达到省工节能的目的。

3.2 节能减排绿色环保

网箱热泵烤房使用热泵加热方式，减少烘烤过程中有害气体、煤渣等污染物的排放，具有绿色环保优点，有显著的社会效益和环境效益。

从试验情况来看，网箱热泵散叶烤房与普通密集烤房相比，在劳动用工、装烟容量方面优于普通密集烤房，且具有一定的节能优势。网箱热泵散叶烤房解决了普通密集烤房装烟密度普遍不高，存在烤房资源不能充分利用等问题，极大地减轻了烟农装卸烟劳动强度，减少了用工，增大了装烟量，降低了烘烤成本，适应烟叶生产全程机械化需要，达到了省工、省时，提高烘烤质量的目的，并且有利于“专烘散收”散叶收购流程的完善配套。

3.3 建议

（1）箱式烘烤装烟密度较大，且烟叶之间空隙小，要有较大的变频风机电机（额定功率≥5.5 kW）为烘烤中加热和通风排湿作保障。

（2）箱式烘烤的烘烤技术要求高，烘烤工艺与挂竿装烟烘烤有一定的区别，主要表现在变黄阶段和定色阶段宜提前排湿。在温度54～55 ℃是香气物质产生阶段，减少排湿时间延长低速保湿循环措施，保证烟叶提质增香。

（3）两个大箱之间排列紧密，传感器需安装外保护框装挂于网箱内。

（4）箱式烘烤对烤内风速要求较高，注意在墙面和箱体、炕门和箱体之间的密封，防止热空气形成通道。

参考文献

[1]颉虎平.烟叶生产“现代化”特征初显[J].中国烟草，2007（17）：25-27.

[2]宫长荣，潘建斌，宋朝鹏，等.我国烟叶烘烤设备的演变与研究进展[J].烟草科技，2005（11）：34-36.

[3]王卫峰，陈江华，宋朝鹏，等.密集烤房的研究进展[J].中国烟草科学，2005（3）：12-14.

[4]王先伟，王喜功，王暖春，等.烤烟箱式堆积烘烤工艺的探究[J].中国农学通报，2012（27）.

[5]崔国民，赵高坤，黄维，等.烤烟密集型自动化烤房及烘烤工艺技术[M].北京：科學出版社，2012：468.

（责任编辑：刘昀）