1.本发明涉及甲醇供热技术领域，具体为一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统。
背景技术：2.烟叶烘烤是烤烟生产中最耗能的环节，目前我国的烟叶普遍采用燃煤烘烤，每年消耗燃煤约300-400万吨，同时产生大量的二氧化碳、烟尘和有毒气体。随着环保要求的不断提高，燃煤烤烟所产生的环境污染问题日益突出，密集烤房由燃煤逐渐转向使用清洁能源是一种必然趋势。
3.甲醇作为一种清洁能源，其完全燃烧后的产物为二氧化碳和水蒸气，安全环保，因此逐渐在烟叶烘烤领域受到重视。
4.然而，现有的甲醇燃料烤烟房大都采用换热方式供热，导致大量热量随烟气通过烟囱排出，大大增加了烘烤成本。甲醇直热式烤房通过将燃烧后所有气体排入烤房内部，热量利用效率得到大幅提升，同时一定的浓度的二氧化碳对烟叶烘烤具有促进作用，然而甲醇燃烧后气体含水量高，易造成烤房排湿困难，增加残次烟的比例。
技术实现要素：5.本发明的目的是提供一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，用于在提高甲醇燃料利用效率的同时，能够根据最佳的烤烟工艺要求调整进入烤房内部二氧化碳和水蒸气，提升甲醇燃料烤烟房烘烤经济性状。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，包括：烤烟房，有供热室，固定在烤烟房的一端，所述供热室的内部固定有燃烧炉膛，所述燃烧炉膛的上端连接有肋片管式换热器；所述供热室的表面有螺栓连接有甲醇燃烧器，所述甲醇燃烧器用于加热供热室；所述供热室内部靠近烤烟房的上下端分别开设有热风回风口和热风进风口；所述肋片管式换热器的一端连接有氛围调节器，所述氛围调节器用于调节水蒸气和二氧化碳的含量；还有循环风机，位于供热室的内部且位于肋片管式换热器的上端。
7.优选的，所述甲醇燃烧器的喷管贯穿供热室位于燃烧炉膛的内侧。
8.优选的，所述氛围调节器包括直热管道和第一电控蝶阀，所述直热管道的一端通过法兰盘与肋片管式换热器连接，所述直热管道的另一端与供热室贯穿连接，所述直热管道的表面设置有第一电控蝶阀，所述直热管道的表面且位于第一电控蝶阀远离供热室的一侧固定有换热管道，所述换热管道的表面设置有第三电控蝶阀，所述直热管道的表面且位于第一电控蝶阀靠近供热室的一侧固定有排出管道，所述排出管道的表面设置有第二电控蝶阀；还有交叉逆流式换热器，所述交叉逆流式换热器的一端通过罩壳与排出管道连
接，所述交叉逆流式换热器的一侧通过罩壳与换热管道连接。
9.优选的，所述直热管道的外表面和换热管道的外表面均安装有温度补偿式流量传感器，用于测量气体流量。
10.优选的，所述交叉逆流式换热器另一侧转动连接有氛围调节器冷风开度调节板，所述氛围调节器冷风开度调节板的一端固定有氛围调节器开度调节电机。
11.优选的，所述热风回风口的内侧有回风挡板，所述回风挡板用于调节所述热风回风口的大小；所述回风挡板包括提升杆和方形挡板，所述方形挡板与所述热风回风口滑动连接，所述提升杆贯穿烤烟房的上端与方形挡板固定连接。
12.优选的，所述提升杆表面均匀开设有若干个通孔；还有插销，用于贯穿通孔，限制提升杆的位置。
13.优选的，所述热风回风口的两侧设置有烤烟房排湿口，所述供热室上方外表面开设有冷风进风口，用于调节烤房内部温湿度；有余热回收装置，包括冷风进风口罩壳，与供热室的冷风进风口连接，所述冷风进风口罩壳的内侧转动连接有旋转调节板，所述冷风进风口罩壳的一侧通过软管连接有板翅式换热器，所述板翅式换热器的另一端通过塑料伸缩通风管与烤烟房排湿口连接。
14.优选的，所述供热室和烤烟房之间通过隔板进行隔断，所述热风回风口、烤烟房排湿口和热风进风口均开设于隔板上。
15.优选的，还有plc控制器，用于控制第一电控蝶阀、第二电控蝶阀、和第三电控蝶阀的开合角度，所述plc控制器与第一电控蝶阀、第二电控蝶阀、和第三电控蝶阀电性连接，plc控制器与温度补偿式流量传感器电性连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明通过采用甲醇，其完全燃烧后产物为水蒸气和二氧化碳，与传统的燃煤烤房相比，甲醇燃烧器响应快、热惯性小，控温精度高，可以有效提高烤烟质量及其稳定性，可以降低有毒有害气体排放；2、本发明通过氛围调节器调节进入烤烟房内部二氧化碳和水蒸气的量，使烤烟房内部的气体氛围始终保持在最佳烘烤工艺，可以显著提高烟叶烘烤质量。
17.3、本发明通过加装了氛围调节器，能够实现直热模式、换热模式以及直热/换热模式供热，大大提高了燃料利用效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明专利实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明整体的结构示意图；图2为本发明整体的剖切图；图3为本发明供热室的剖切图；图4为本发明余热回收装置的局部结构示意图；
图5为本发明氛围调节器的局部结构示意图；图6为本发明回风挡板的局部结构示意图。
20.图中：1、烤烟房；2、供热室；3、甲醇燃烧器；4、回风挡板；5、余热回收装置；6、氛围调节器；7、燃烧炉膛；8、肋片管式换热器；9、方形挡板；10、提升杆；11、循环风机；12、冷风进风口罩壳；13、板翅式换热器；14、塑料伸缩通风管；15、旋转调节板；16、罩壳；17、氛围调节器冷风开度调节板；18、氛围调节器开度调节电机；19、交叉逆流式换热器；20、第二电控蝶阀；21、直热管道；22、第一电控蝶阀；23、第三电控蝶阀；24、温度补偿式流量传感器；25、排出管道；26、换热管道；27、烤烟房排湿口。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.实施例一请参阅图1-6，一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，包括：烤烟房1，烤烟房1用于烟叶烘烤，通过加热烤烟房1，使得烤烟房1内侧的烟叶得以烘烤。
23.还有供热室2，固定在烤烟房1的一端，供热室2和烤烟房1之间通过隔板进行隔断，热风回风口、烤烟房排湿口27和热风进风口均开设于隔板上，气体和热量通过供热室2、热风进风口、烤烟房1、热风回风口然后回到供热室2内，形成循环，从而使得烤烟房1内部的温度升高和得到合适的水分和二氧化碳，显著提高烟叶烘烤质量。
24.供热室2的内部固定有燃烧炉膛7，燃烧炉膛7的上端连接有肋片管式换热器8；供热室2的表面有螺栓连接有甲醇燃烧器3，甲醇燃烧器3用于加热供热室2，甲醇燃烧器3的喷管贯穿供热室2位于燃烧炉膛7的内侧，通过打开甲醇燃烧器3，使得甲醇进行燃烧，产生大量的水蒸气、二氧化碳和热量。
25.具体的，热风回风口和热风进风口分别开设于供热室2内部靠近烤烟房1的上下端；为了使得循环进行的更加快速，还有循环风机，位于供热室2的内部且位于肋片管式换热器8的上端；在本实施例中，采用甲醇，其完全燃烧后产物为水蒸气和二氧化碳，与传统的燃煤烤房相比，甲醇燃烧器3响应快、热惯性小，控温精度高，可以有效提高烤烟质量及其稳定性，可以降低有毒有害气体排放。
26.实施例二本实施例是在实施例一的基础上做出的改进，根据图1-6所示，肋片管式换热器8的一端连接有氛围调节器6，氛围调节器6用于调节水蒸气和二氧化碳的含量；具体的，氛围调节器6包括直热管道21和第一电控蝶阀22，直热管道21的一端通过法兰盘与肋片管式换热器8连接，肋片管式换热器8的一端连接有排气管，直热管道21的一端通过法兰盘与排气管连接，进而与肋片管式换热器8连接，直热管道21的另一端与供热室2贯穿连接，直热管道21的另一端的连接位置位于循环风机11的上端，直热管道21的表面设置有第一电控蝶阀22；直热模式：在本实施例中，通过设置有氛围调节器6，有直热模式，在烟叶烘烤初
期，烤烟房1内部二氧化碳及水蒸气需求较大，打开第一电控蝶阀22，第二电控蝶阀20和第三电控蝶阀23均关闭，此时甲醇燃烧器3内甲醇燃烧后的全部气体在循环风机11作用下经氛围调节器6内的直热管道21进入烤烟房1内部，本装置中的供热系统以直热模式工作，使得烟叶可以快速的被烘烤。
27.实施例三本实施例是在实施例二的基础上做出的改进，根据图5所示，直热管道21的表面且位于第一电控蝶阀22远离供热室2的一侧固定有换热管道26，换热管道26的表面设置有第三电控蝶阀23，直热管道21的表面且位于第一电控蝶阀22靠近供热室2的一侧固定有排出管道25，排出管道25的表面设置有第二电控蝶阀20；还有交叉逆流式换热器19，交叉逆流式换热器19的一端通过罩壳16与排出管道25连接，交叉逆流式换热器19的一侧通过罩壳16与换热管道26连接。
28.换热模式：在本实施例中，通过设置有换热管道26和排出管道25，有换热模式，通过将第一电控蝶阀22关闭，第三电控蝶阀23和第二电控蝶阀20均打开，甲醇燃烧产生的全部气体经氛围调节器6进入交叉逆流式换热器19，此时甲醇燃烧产生的气体全部排向大气，而新鲜空气经交叉逆流式换热器19加热后进入烤房内部，供热系统以换热方式工作，此时的氛围调节器6起到了余热回收的作用，有助于降低烘烤成本。
29.实施例四本实施例是在实施例三的基础上做出的改进，根据图5所示，直热管道21的外表面和换热管道26的外表面均安装有温度补偿式流量传感器24，用于测量气体流量；还有plc控制器，用于控制第一电控蝶阀22、第二电控蝶阀20、和第三电控蝶阀23的开合角度，plc控制器与第一电控蝶阀22、第二电控蝶阀20、和第三电控蝶阀23电性连接，plc控制器与温度补偿式流量传感器24电性连接，通过两个温度补偿式流量传感器24测量直热管道21和换热管道26内的气体流量，将测量的数据实时传输给plc控制器，经过处理后，发送指令给第一电控蝶阀22、第二电控蝶阀20、和第三电控蝶阀23，控制第一电控蝶阀22、第二电控蝶阀20、和第三电控蝶阀23的开合角度。
30.直热/换热模式：在本实施例中，通过设置有温度补偿式流量传感器24和plc控制器，有换热模式，plc控制器根据烤烟房1内部二氧化碳及水蒸气实际需求量，计算第一电控蝶阀22、第二电控蝶阀20、和第三电控蝶阀23最佳开度，并通过温度补偿式流量传感器24测量直热管道21和换热管道26内气体流量，以实现蝶阀开度的实时调控。在循环风机11作用下，甲醇燃烧后产生的气体一部分通过直热管道21进入烤房内部，一部分经排出管道25后进入交叉逆流式换热器19，经过交叉逆流式换热器19排出，交叉逆流式换热器19内的外部新风得到加热，经过换热管道26进入供热室2内，甲醇燃烧后产生的气体则排向大气，此时该供热系统以直热/换热模式工作。
31.能够通过氛围调节器6调节进入烤烟房1内部二氧化碳和水蒸气的量，使烤烟房1内部的气体氛围始终保持在最佳烘烤工艺，可以显著提高烟叶烘烤质量。
32.实施例五本实施例是在实施例四的基础上做出的改进，根据图5所示，交叉逆流式换热器19另一侧转动连接有氛围调节器冷风开度调节板17，氛围调节器冷风开度调节板17的一端固定有氛围调节器开度调节电机18，通过设置有氛围调节器开度调节电机18和氛围调节器冷
风开度调节板17，使得进入到换热管道26的气体量可以得到控制，灵活便捷。
33.本装置中，在烘烤烟叶时，经历三个阶段：直热模式阶段：在烟叶烘烤初期，烤烟房1内部二氧化碳及水蒸气需求较大，打开第一电控蝶阀22，电控蝶阀2和电控蝶阀3均关闭，此时甲醇燃烧器3内甲醇燃烧后的全部气体在循环风机11作用下经氛围调节器6内的直热管道21进入烤烟房1内部，本装置中的供热装置以直热模式工作，使得烟叶可以快速的被烘烤。
34.直热/换热模式阶段：烘烤中期，烤烟房1内部需要一定的二氧化碳，又要求不能有过多的水蒸气，plc控制器根据烤烟房1内部二氧化碳及水蒸气实际需求量，计算第一电控蝶阀22、第二电控蝶阀20、和第三电控蝶阀23最佳开度，并通过温度补偿式流量传感器24测量直热管道21和换热管道26内气体流量，以实现蝶阀开度的实时调控，在循环风机11作用下，甲醇燃烧后产生的气体一部分通过直热管道21进入烤房内部，一部分经排出管道25后进入交叉逆流式换热器19，经过交叉逆流式换热器19排出，交叉逆流式换热器19内的外部新风得到加热，经过换热管道26进入供热室2内，甲醇燃烧后产生的气体则排向大气，此时该供热装置以直热/换热模式工作换热模式阶段：烘烤末期，烟叶进入干筋期，此时不再需要甲醇燃烧产生的二氧化碳及水蒸气进入烤烟房1内部，通过将第一电控蝶阀22关闭，第三电控蝶阀23和第二电控蝶阀20均打开，甲醇燃烧产生的全部气体经氛围调节器6进入交叉逆流式换热器19，此时甲醇燃烧产生的气体全部排向大气，而新鲜空气经交叉逆流式换热器19加热后进入烤房内部，供热系统以换热方式工作，此时的氛围调节器6起到了余热回收的作用，有助于降低烘烤成本。
35.在肋片管式换热器8基础上，加装了氛围调节器6，能够实现直热模式、换热模式以及直热/换热模式供热，大大提高了燃料利用效率。
36.实施例六本实施例是在实施例五的基础上做出的改进，根据图4所示，热风回风口的两侧设置有烤烟房排湿口27，供热室2上方外表面开设有冷风进风口，用于调节烤房内部温湿度；进一步的，还有余热回收装置，包括冷风进风口罩壳12，与供热室2的冷风进风口连接，冷风进风口罩壳12的内侧转动连接有旋转调节板15，冷风进风口罩壳12的一侧通过软管连接有板翅式换热器13，板翅式换热器13的另一端通过塑料伸缩通风管14与烤烟房排湿口27连接。
37.在本实施例中，为充分利用甲醇燃烧产生的热量，降低能源消耗及烘烤成本，设置有余热回收装置，烘烤烟叶过程中，烤烟房1内部高温高湿气体经塑料伸缩通风管14进入板翅式换热器13后排向大气，同时在循环风机11作用下，空气中的低温低湿气体经板翅式换热器13加热后进入烤房，实现对热量的回收。
38.实施例七本实施例是在实施例六的基础上做出的改进，根据图6所示，热风回风口的内侧有回风挡板4，回风挡板4用于调节热风回风口的大小；具体的，回风挡板4包括提升杆10和方形挡板9，方形挡板9与热风回风口滑动连接，提升杆10贯穿烤烟房1的上端与方形挡板9固定连接；进一步的，提升杆10表面均匀开设有若干个通孔，还有插销，用于贯穿通孔，限制
提升杆10的位置。
39.在本实施例中，在烤烟房1的热风回风口处设有回风挡板4，当烤烟房1内部湿度过高时，提升提升杆10，通过插销固定，减小热风回风口的开度，此时烤烟房1内部压力增加，烤烟房1内部高湿气体经余热回收装置强制排出，降低烤烟房1内部湿度。
40.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
技术特征：1.一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，包括：烤烟房（1），其特征在于：有供热室（2），固定在烤烟房（1）的一端，所述供热室（2）的内部固定有燃烧炉膛（7），所述燃烧炉膛（7）的上端连接有肋片管式换热器（8）；所述供热室（2）的表面有螺栓连接有甲醇燃烧器（3），所述甲醇燃烧器（3）用于加热供热室（2）；所述供热室（2）内部靠近烤烟房（1）的上下端分别开设有热风回风口和热风进风口；所述肋片管式换热器（8）的一端连接有氛围调节器（6），所述氛围调节器（6）用于调节水蒸气和二氧化碳的含量；还有循环风机，位于供热室（2）的内部且位于肋片管式换热器（8）的上端。2.根据权利要求1所述的一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，其特征在于：所述甲醇燃烧器（3）的喷管贯穿供热室（2）位于燃烧炉膛（7）的内侧。3.根据权利要求2所述的一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，其特征在于：所述氛围调节器（6）包括直热管道（21）和第一电控蝶阀（22），所述直热管道（21）的一端通过法兰盘与肋片管式换热器（8）连接，所述直热管道（21）的另一端与供热室（2）贯穿连接，所述直热管道（21）的表面设置有第一电控蝶阀（22），所述直热管道（21）的表面且位于第一电控蝶阀（22）远离供热室（2）的一侧固定有换热管道（26），所述换热管道（26）的表面设置有第三电控蝶阀（23），所述直热管道（21）的表面且位于第一电控蝶阀（22）靠近供热室（2）的一侧固定有排出管道（25），所述排出管道（25）的表面设置有第二电控蝶阀（20）；还有交叉逆流式换热器（19），所述交叉逆流式换热器（19）的一端通过罩壳（16）与排出管道（25）连接，所述交叉逆流式换热器（19）的一侧通过罩壳（16）与换热管道（26）连接。4.根据权利要求3所述的一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，其特征在于：所述直热管道（21）的外表面和换热管道（26）的外表面均安装有温度补偿式流量传感器（24），用于测量气体流量。5.根据权利要求4所述的一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，其特征在于：所述交叉逆流式换热器（19）另一侧转动连接有氛围调节器冷风开度调节板（17），所述氛围调节器冷风开度调节板（17）的一端固定有氛围调节器开度调节电机（18）。6.根据权利要求5所述的一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，其特征在于：所述热风回风口的内侧有回风挡板（4），所述回风挡板（4）用于调节所述热风回风口的大小；所述回风挡板（4）包括提升杆（10）和方形挡板（9），所述方形挡板（9）与所述热风回风口滑动连接，所述提升杆（10）贯穿烤烟房（1）的上端与方形挡板（9）固定连接。7.根据权利要求6所述的一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，其特征在于：所述提升杆（10）表面均匀开设有若干个通孔；还有插销，用于贯穿通孔，限制提升杆（10）的位置。8.根据权利要求7所述的一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，其特征在于：所述热风回风口的两侧设置有烤烟房排湿口（27），所述供热室（2）上方外表面开设有冷风进风口，用于调节烤房内部温湿度；有余热回收装置，包括冷风进风口罩壳（12），与供热室（2）的冷风进风口连接，所述冷风进风口罩壳（12）的内侧转动连接有旋转调节板（15），所述冷风进风口罩壳（12）的一侧通
过软管连接有板翅式换热器（13），所述板翅式换热器（13）的另一端通过塑料伸缩通风管（14）与烤烟房排湿口（27）连接。9.根据权利要求8所述的一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，其特征在于：所述供热室（2）和烤烟房（1）之间通过隔板进行隔断，所述热风回风口、烤烟房排湿口（27）和热风进风口均开设于隔板上。10.根据权利要求1-9所述的一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，其特征在于：还有plc控制器，用于控制第一电控蝶阀（22）、第二电控蝶阀（20）、和第三电控蝶阀（23）的开合角度，所述plc控制器与第一电控蝶阀（22）、第二电控蝶阀（20）、和第三电控蝶阀（23）电性连接，plc控制器与温度补偿式流量传感器（24）电性连接。
技术总结本发明公开了一种气体氛围可调的甲醇燃料烤烟房供热系统，涉及甲醇供热技术领域。包括烤烟房，有供热室，固定在烤烟房的一端，所述供热室的内部固定有燃烧炉膛。本发明专利通过采用甲醇，其完全燃烧后产物为水蒸气和二氧化碳，与传统的燃煤烤房相比，甲醇燃烧器响应快、热惯性小，控温精度高，可以有效提高烤烟质量及其稳定性，可以降低有毒有害气体排放；通过氛围调节器调节进入烤烟房内部二氧化碳和水蒸气的量，使烤烟房内部的气体氛围始终保持在最佳烘烤工艺，可以显著提高烟叶烘烤质量；通过加装氛围调节器，能够实现直热模式、换热模式以及直热/换热模式供热，大大提高了燃料利用效率。用效率。用效率。
技术研发人员：冀新威 刘凡一 田绍祥 普恩平 李刚 张海明 陈乐 侯秋强 陈翀 谢守勇
受保护的技术使用者：云南省烟草公司红河州公司
技术研发日：2022.05.13
技术公布日：2022/7/5
