密集烤房碳纤维增强水泥基复合材料供热设备的设计与试验.pdf

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1、第28卷第1I期农业工程学报2012年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28No．1llun．20126I密集烤房碳纤维增强水泥基复合材料供热设备的设计与试验曾中1，汪耀富2※，肖春生1，邓学锋1，蒋笃忠1，李跃平1(1，中国烟草中南农业试验站，长沙410007,2．湖南中烟工业有限责任公司技术中心，长沙410007)摘要：为优化密集烤房供热设备的结构和性能．采用碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)和回流区分级

2、着火燃烧技术，设计了适用于密集烤房的一次性加煤隧道式炉体新材料火炉和由J2根直径190mm散热管4_4．4‘甚横列构成的新材}}散热器。检测结果表明，新材料火炉和散热器的导热系数分别是普通耐火材料的I．5倍和3．2倍．整体热效牢比普通耐火材料高4．5％，散热管的耐腐蚀性能是金属材料(NS钢)的5．3倍，显著增强了密集烤房的供热性能，延长了供热设备的使用寿命。烟叶烘烤试验结果表明。新材料供热设备密集烤房的升温性能好，稳温性能强，烤后烟叶上等炯比例分别比普通耐火材料和合属材料供热设备密集烤房增加2．6％和

3、23％，烟叶烘烤耗煤量分别减少8．5％和13．2％，节能降耗效果显著。关键词：供热，设备，设计，密集烤房，非金属材料，换热效率doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2012．11．oll中图分类号：$226．6；$572文献标志码：A文章编号：10026819(2012)一1卜0061—07曾中，汪耀富．肖春生，等．密集烤房碳纤维增强水泥基复合材料供热设备的设计与试验[J]．农业工程学报，2012。28(11)：61--67，ZengZhong．WangYaofu，XiaoChun

4、sheng，eta1．Designandexperimentofcarbonfiberreinforcedcementbasedcompositematerialheatingequipmentforbulkcuringbarn[J)．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineenng(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(11)：61--67．(inChinesewithEnglishabstract)0弓1言自19

5、60年w．H．Johnson等设计出适宜于烟叶生产的密集烤房，并提出了相应的烟叶烘烤工艺之后⋯。烟叶密集烘烤技术逐渐在美国、加拿大、日本等国家推广应用l孙。中围于20世纪70年代从日本引进以燃油供热的密集烘烤设备，并开始研究以煤为燃料的砖混结构密集烤房【3’51，但由于烤房供热设备结构不完善和历史条件的限制，没有大面积推广。直到20世纪90年代中后期，随着中国经济和科学技术的进步及烤烟规模化生产的发展，各地相继引进和研制出各种类型的密集烤房，其供热设备有燃油直接供热、燃煤锅炉热水循环供热、燃煤直接供热

6、等多种供热形式【6。8】。近年来，中国烟叶密集烘烤技术研究十分活跃，其加热设备由烧散煤的卧式火炉逐渐改进为兼烧散煤、型煤和蜂窝煤的立式火炉，供热设备材质多为金属材料I“¨】。部分烟区研究应用了非金属材料供热设备烤房，其火炉和散热器材质多为普通耐火材料或陶瓦材料f蛇o4]。此外，在密集烘烤对电能和生物质能源利用研究方面也进行了积极的探索，一些烟区设计并示范应用了生物质汽化炉供热设备和电热烤房1”。剐，使中国密集烤房供热设备呈现多样化趋势Il弘”j。收稿日期：20li-i2一ls修订日期：2012-03-

7、】3基金资助：国家烟草专卖局重点科技项日(110200902048)作者简介：曾中(1969--)．男，湖北随州人，讲师，主要从事烟叶生产技术研究。长沙中国烟草中南农业试验站。410007。Emaibzengz@hntobaeeo．com※通信作者：托耀富<1964--)，男，博士，教授，主要帆事烟叶生产技术研究。长沙湖南l卜烟1：业有限责任公司技术中心，410007。Emaihyaofuwang国163．com随着中国现代烟草农业的发展，密集烘烤在全同范围内得到了快速推广应用，集群式密集烘烤工场建设

8、已经成为现代烟草农业的标志之一。据统计，目前中国己推广应用密集烤房50万余座，承担烘烤而积达66万hm2以上，但是目前推广应用的密集烤房其供热设备多为金属材料，还存在换热器易锈蚀、使用寿命较短、生产成本较高、在烟叶烘烤过程中积灰严重、热交换效率下降，火炉加煤次数多、烘烤操作用工量大、煤炭燃烧不充分等问题[26-2s]。非金属供热设备密集烤房供热设备多为普通耐火材料，其导热性能较差，在烟叶烘烤过程中易开裂，因此在煨叶生产中的应用较少poJ。密集烘烤是中国烟