烟叶烘烤技术在我国已经延续了有上千年之久，从唐代延续到现在，已经衍生出很多种烤烟方式，现在大量使用的传统的密集型烤烟房是经过改进的现代烟叶烘烤的主要设备。本设计根据现有的密集型烤烟房的实际使用和各种关于烤烟房的现实改造所存在的问题和缺陷做出相应的改善和创造，设计出满足标准、节能、能解决现有问题的太阳能烤烟房。本设计通过传统的密集型烤烟房的传统计算方法堆38.64m³的烤烟房进行理论计算设计，即烟房负荷计算、烟房内部结构设计、烤烟房设备选型计算和风管、水管管道尺寸计算这四个方面，系统详细的对烤烟房的结构和选型进行计算。本设计注重解决了传统的密集型烤烟房存在的能源消耗大、热风处理不均匀、烟叶烘烤质量不高和回风能量利用不够的问题。本设计通过经济效益模拟计算比较，相比于传统密集型烤房，可一次性烘烤烟叶约2500kg，节约标准煤约3200kg，直接经济效益达到2635元。同时缩短了周期2.2天，提高成品率至95％、上等烟率至40％，单次烘烤利润比传统烟叶烘烤房多出3000元，同时由于利用了太阳能这种清洁能源，二氧化碳、二氧化硫等有害气体排放减少150kg。不管是在科技创新方面还是绿色节能方面，都设计的非常完善。若推广使用会带来巨大的经济、环境效益。关键词太阳能；烤烟房；换热装置；回风处理
Keywords: Solar energy; fluecured tobacco room; heat exchanger; return air treatment目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 传统的密集型烤烟房的基础设计和存在问题 1
1.3 目前已有关于密集型烤烟房的改进与设计 2
1.3.1 关于加热来源的改进措施 3
1.3.2 关于烤烟房内部结构改造方式 3
1.3.3 关于换热设备选型和工作效率的改进 4
1.4 本文的主要内容 4
第二章 太阳能烤烟房设计研究 6
2.1 太阳能烤烟房的基本构造介绍 6
2.2 太阳能烤烟房的理论基础计算 10
2.2.1 太阳能烤烟房内部负荷计算研究 11
2.2.2 太阳能烤烟房内需要的风量和换热设备选型
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
12
2.2.3 烤烟房设计中管道尺寸计算 12
2.2.4 加热水箱体积 13
2.2.5 烤烟房的烘烤预期结果 14
2.3 太阳能内部结构改造设计及预期成果 15
2.4 理想经济效益和节能效果 15
2.5 小结 16
第三章 太阳能烤烟房模型 17
3.1 模型的基本制作 17
3.1.1 加热水箱的制作 17
3.1.2 水管管路的布置 17
3.1.3 换热器的布置 17
3.1.4 风管的布置 18
3.1.5 烤烟房的布置 18
3.2 模型综述 18
第四章 自动控制方案 19
4.1 太阳能加热装置控制 19
4.2空气水换热效率控制 19
4.3 烤烟房内风量和三段烤烟法控制 20
4.4 自控原理图 21
4.5 自控方案组件 22
4.6 小结 22
第五章 结论 23
致谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1 研究背景
我国是世界上烤烟生产最多的国家，在2015年年产原烟达230万
以上。我国各地由于烤房类型、装烟量、烟叶种类、烘烤工艺、环境湿温度等不同，每烤出1
烟叶所消耗的煤量也有很大差异，本设计基于湖南省长沙市的自然温湿度，对太阳能烤烟房进行研究设计。2015年全国用于烟叶烘烤耗煤量达到460万
左右
。可见，我国烟叶烘烤行业耗煤量巨大，生产成本过高，并且煤不完全燃烧会放出大量的有害气体、烟尘等其他有害物质，污染自然环境，严重影响人类的身体健康和正常生活。
全国现有的传统密集型烟叶烘烤房大约有70万余个，参加种植和生产干烟叶农户大约有1亿人口，其生产经济总价值为普通粮食作物的3到5倍。在河南、山东、云南、贵州等地集中产烟，虽然烟叶种植面积只占总耕地面积的1/4左右，但是烟草收入占整个农业收入的50％以上，因此烟叶种植和烘烤已经成为当地农民最主要的收入以及当地政府地方财政的主要来源
。烟草种植业是社会农业收入的重要组成部分，因此烟叶烘烤效果的好坏决定着部分地方的财政税收和农民基本收入。中国的烤烟种植在无形中，已经成为中国农民收入的生力军。
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图1.1烟叶种植图
1.2 传统的密集型烤烟房的基础设计和存在问题
现在广泛使用的传统密集型烟叶烘烤房相比于普通的烟叶烘烤房提高了装烟密度（装烟叶量），为普通烤房的2至4倍，同时装卸也省时省力，采用烟夹进行装烟，很大程度上提高了装烟的效率，并且利用强制对流装置（风机）提高风速，比普通烟叶烘烤房的房内风速提高0.2

。总体上相比于普通的烟叶烘烤房已经得到了很大的改观，减少了不必要的能源消耗，提高了烟叶烘干成品率，但是仍然存在以下某些问题：
利用不可再生的煤进行加热，成本较高，能量利用率低；
烘烤过烟叶的热风直接通过排风口排放到空气中，没有对多余的能量进行回收，造成了大量的能源浪费；
烤烟房内部的烟叶烘烤温度和风速大小分布跟普通烟叶烘烤房进行比较虽有一定改善，但还是温湿度分布不够均匀，满足不了大比率高品质烟叶的生产。
用煤炉作为热源直接加热空气的安全性不高，有一定爆炸的危险；
（5）重复使用的热风无法排出，烤烟房内潮湿度较高，不适合长时间烘烤，烟叶烘烤房内温度较高，无法高效工作。
传统密集型烟叶烘烤房统一将干球温度为70℃左右的热风送入烟叶烘烤房内，没有明确分析在烤烟三段法的时间内，所需要的温度和湿度。并且出来的热风的干球温度为40℃左右，假如将这部分热风直接排入20℃的环境中，能源浪费率为50％
，传统的密集型烟叶烘烤房正是由于没有对这部分热量进行有效的利用回收，造成了很大的能源浪费。
1.3 目前已有关于密集型烤烟房的改进与设计
近年，由于全球资源紧张和严重的环境问题，人们对于节能与环保的概念越来越强，对于传统的密集型烤烟房的改进也越来越多。主要包括对热源进行改造，通过用热泵和太阳灶等加热设施替代原有的锅炉和煤加热空气房；对烤烟房换热设备进行改善，通过换热器装置代替原来直接从煤炉加热出来热风通过风机直接送往室内；对烤烟房增设自动控制设施，通过对烤烟房内部风量、温度和湿度进行监控，并根据实际烤烟情况进行控制反馈；对烤烟房内部空气组织和热损失进行改造，通过架设隔热材料、导流板和通风口等设施，降低烤烟房内的含湿量和改善温度、风速和空气龄分布。
1.3.1 关于加热来源的改进措施
根据现有的关于烤烟房的改造，通过改变加热设施的方式提高效率是其中的一种方法，现有较多的改进设计主要运用清洁能源、可再生能源和高效率电机器（例如：热泵）代替原有的煤炉进行加热。

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