阅读说明：本技术 烟垛外烟叶气调设备和使用方法 (The outer tobacco leaf air conditioning apparatus of cigarette pile and application method ) 是由 刘师伟 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种烟垛外烟叶气调设备和使用方法。烟垛外烟叶气调设备包括连接烟垛的换气管道和设置于烟垛之外的气调仓,气调仓内设置风机、反应室、加热器、冷却器、加湿器和除湿器。烟垛外烟叶气调设备的使用方法包括循环抽吸烟垛内空气流经气调仓后回到烟垛,形成回路；根据气调需求调节气调速率。本发明具有能精准且快速对控制和调节烟叶烟垛内空气氧气浓度、温度和湿度的特点,而且降氧与温度、湿度控制分离,操作灵活性高。(The invention discloses tobacco leaf air conditioning apparatus and application methods outside a kind of cigarette pile.The outer tobacco leaf air conditioning apparatus of cigarette pile includes the air conditioned store for connecting the air refreshing tube of cigarette pile and being set to except cigarette pile, setting blower, reaction chamber, heater, cooler, humidifier and dehumidifier in air conditioned store.The application method of the outer tobacco leaf air conditioning apparatus of cigarette pile include in cyclic suction cigarette pile air return to Yan Duo after flowing through air conditioned store, be formed into a loop；Controlled atmosphere rate is adjusted according to controlled atmosphere demand.The present invention has the characteristics that can be precisely and quickly to air oxygen concentration, temperature and humidity in control and adjusting tobacco leaf cigarette pile, and drops oxygen and separate with control of temperature and humidity, and operating flexibility is high.)

烟垛外烟叶气调设备和使用方法

技术领域

本发明属于烟草仓储养护领域，涉及一种烟垛外烟叶气调设备和使用方法。

背景技术

目前，密封低氧贮藏方法被广泛应用于需要进行仓储的物品如粮食、蔬菜、烟草等领域。这种贮藏方法将贮藏环境下的氧气控制在2％以下，使所储存的物品的呼吸活动受到抑制，消耗的营养物质大幅减少，因而物品的营养成分和品质得以保持。同时低氧环境还能抑制和杀灭贮藏环境中的微生物和植物病虫害。

烟叶储存养护过程中对储存环境的氧气浓度、温度和相对湿度存在密切关系。控制环境的氧气浓度、湿度及相对温度可以抑制烟叶的虫害、霉变、醇化，延长存储时间保持烟叶品质。现有技术是在正常温湿度情况下，利用气调剂与垛内空气反应，将垛内氧气浓度降至2%以下，但垛内温湿度高低直接影响气调剂反应速率，延长降氧时间。在降氧过程中，气调剂反应时由于垛内外温差影响容易产生结露，影响垛内相对湿度从而进一步影响烟叶品质。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明提供一种可以灵活并精准地调节烟烟垛内氧气浓度、温度和湿度的烟垛外烟叶气调设备。同时，本发明提供一种该烟垛外烟叶气调设备的使用方法。

本发明引用的烟垛概念包含单个烟垛和用于存储单个或多个烟垛的封闭或半封闭空间。

所述烟垛外烟叶气调设备包含如下技术方案：

烟垛外烟叶气调设备包括换气管道、气调仓、风机、环境传感器、反应室、加热器和冷却器。换气管道分别连接烟垛的出气口和气调仓的前端、烟垛的进气口和气调仓的尾端。风机、环境传感器、反应室和冷却器通过管道连接设于密封的气调仓内并连接气调仓的前端和尾端。冷却器设于反应室之后。加热器设于反应室之前，或设于反应室内。环境传感器包括前端环境传感器和尾端环境传感器，前端环境传感器设于烟垛内或气调仓前端的管道内，尾端环境传感器设于气调仓尾端的管道内。

进一步，烟垛外烟叶气调设备还包括旁路管道；旁路管道与反应室串联，串联的管道设有开关，开关开启旁路管道时关闭反应室，开启反应室时关闭旁路管道。

进一步，烟垛外烟叶气调设备还包括加湿器和除湿器。加湿器通过管道连接设于反应室之前，或设于反应室内；除湿器设于反应室之后。

进一步，加湿器与加热器为一体结构。

进一步，气调仓的前端和尾端均设有风机。反应室封闭，其内部设置气调剂。

进一步，环境传感器包括氧气浓度传感器、温度传感器和湿度传感器。

烟垛外烟叶气调设备的使用方法包括以下步骤：

S1：打开风机，抽吸烟垛内空气进入气调仓，经流换气管道、反应室、加热器、冷却器和/或加湿器、除湿器后重新回到烟垛内。S2：设置烟垛内气调的目标指标，对比目标指标、气调仓前端和尾端传感器读数，相应地开启、调节或关闭加热器和冷却器，并添加或更换气调剂。

进一步，S2步骤还包括：对比目标湿度、气调仓前端和尾端环境传感器读数，相应地开启、调节或关闭加湿器和除湿器。

进一步，S2步骤还包括：调节加热器和冷却器时，优先调节冷却器，在冷却器达到最大功率或完全关闭后进一步调节加热器；或调节加湿器和除湿器时，优先调节除湿器，在除湿器达到最大功率或完全关闭后进一步调节加湿器。

进一步，S2步骤还包括使用旁路管道的方法：气调仓前端的环境传感器读数高于烟垛内气调的目标氧气浓度时，开启反应室并关闭旁路管道。气调仓前端的环境传感器读数达到或低于烟垛内气调的目标氧气浓度时，开启旁路管道并关闭反应室。

上述方案的有益效果是：（1）加热器和冷却器的配合可以精确地控制输出空气的温度，对烟垛内空气的温度进行有效调节和控制；反应室内的气调剂吸收流过空气中的水分和氧气从而降低烟垛内空气的氧气浓度和湿度。（2）气调剂设于反应室内，与烟垛分离，同时反应室设于密封的气调室内，最小化更换或添加气调剂时烟垛内空气与外部空气的交换，避免外部空气中的氧气、水分或污染物进入烟垛。（3）加热器和加湿器设置于反应室之前，提高反应室内空气温度和湿度，促进空气与气调剂的反应，从而提升气调效率；冷却器和除湿器设置于反应室之后，有效降低经过反应室后的空气温度和湿度。（4）加湿器和除湿器的配合可以精确地控制输出空气的湿度，对烟垛内空气的湿度进行有效调节和控制。（5）对比气调仓前端和后端的环境传感器读数相应地调整气调速率，可以根据不同需求精确地控制烟垛内的氧气浓度、温度和湿度。（6）旁路管道和开关的设置实现了氧气浓度调节和温度与湿度调节的分离，在不需要继续降低氧气浓度时可以绕过反应室，避免气调剂和能源使用的浪费。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的结构示意图；

图4是本发明实施例4的结构示意图。

附图编号说明：

1、换气管道；11、前端换气管道；12、前端环境传感器；13、尾端换气管道；14、尾端环境传感器；2、气调仓；21、风机；22、加热器；23、反应室；24、冷却器；25、除湿器；26、旁路管道；27、前端开关；28、尾端开关；29、加湿器；3、烟垛；31、出气口；32、进气口。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明的烟垛外烟叶气调设备做进一步详细说明。

实施例1

参照图1，作为本发明的一个实施例，烟垛外烟叶气调设备包括换气管道1、气调仓2、风机21、前端环境传感器12、尾端环境传感器14、反应室23、加热器22和冷却器24。

换气管道1包括前端换气管道11和尾端换气管道13。前端换气管道11连接烟垛3的出气口31和气调仓2的前端；尾端换气管道13烟垛的进气口32和气调仓2的尾端。前端换气管道11内和尾端换气管道13内壁上设有前端环境传感器12和尾端传感器，前端环境传感器12和尾端传感器均包括氧气浓度传感器、温度传感器和湿度传感器。前端环境传感器12提供来自烟垛3的空气氧气浓度、温度和湿度读数；尾端环境传感器14提供经烟垛3外烟叶气调设备气调即将进入烟垛3的空气的氧气浓度、温度和湿度读数。

气调仓2是封闭的空间，风机21、加热器22、加湿器29、反应室23、冷却器24和除湿器25通过管道依次连接设于气调仓2的内部并连接气调仓2的前端和尾端。

风机21抽吸/推动气流从烟垛3的出气口31通过前端换气管道11进入气调仓2，气流经过加热器22、加湿器29、反应室23、冷却器24和除湿器25后，通过烟垛3的进气口32回到烟垛3。这样，形成了循环的气流回路，用气调后的空气对烟垛3的未气调空气进行置换，达到对烟垛3的内部空气进行氧气浓度、温度和湿度控制的效果。

反应室23是封闭的空间，反应室23的内部设置气调剂（图中未示出）。

气调剂示降氧剂和除湿剂，降氧剂按一定比例混合的烟叶养护剂，其与流经空气中的氧气和水分反应，从而降低空气的氧气含量和湿度。在降氧结束后，如环境传感器湿度超标，可在气调仓内放置除湿剂降低烟垛内相对湿度，从而达到烟叶养护湿度标准。优选地，在本实施例中使用由CN102783707B所公开的烟叶贮藏醇化过程使用的气调养护剂，其具有降湿速度快、控湿效果稳定的特点，同时起到杀虫防霉的作用。

反应室23之前设置加热器22，提高进入反应室的空气温度。高温可以促进空气中的氧气和水分与气调剂的反应，提高气调速率。反应室23之后设置冷却器24，降低流经反应室23后的空气温度，避免进入烟垛3的空气因过热而对烟垛产生不良影响。同时，加热器22和冷却器24的配合可以灵活并精准地控制气调后空气的温度，根据烟垛的储存或醇化需求灵活地调整烟垛3的内部温度。

优选地，本实施例在反应室23之前设置了加湿器29，冷却器24之后设置了除湿器25。加湿器29雾化或蒸发水，提高流经空气的湿度。较高的空气湿度有利于空气中的氧气在反应室23与气调剂反应，提高降氧效率。除湿器25对流经反应室23后的空气进行除湿处理，降低空气湿度。烟叶的醇化需要一定的相对湿度，过低或过高的湿度都不利于烟叶的醇化，影响醇化过程的时间和效果。除湿器25在空气经过反应室23后，根据需求对即将流入烟垛3的气流除湿，从而控制烟垛3的空气湿度。

本实施例的使用方法包括：

S1：打开风机21，抽吸烟垛3内空气进入气调仓2，气流依次经过前端换气管道11、风机21、加热器22、加湿器29、反应室23、冷却器24、除湿器25和尾端换气管道13，形成循环回路。

S2：设置烟垛3的内部空气目标指标，包括氧气含量、温度和湿度；读取前端环境传感器12和尾端环境传感器14的氧气含量、温度和湿度读数。

当前端环境传感器12的氧气含量读数高于目标氧气含量时，添加或更换气调剂，确保尾端环境传感器14的氧气含量读数低于或等于目标氧气含量，且前端环境传感器12的氧气含量读数持续下降；当前端环境传感器12的氧气含量读数低于或等于目标氧气含量时，从反应室移除气调剂，确保尾端环境传感器14的氧气含量读数低于或等于目标氧气含量，且前端环境传感器12的氧气含量读数不持续上降。

当前端环境传感器12的温度读数高于目标温度时，调高冷却器24的功率，确保尾端环境传感器14的温度读数低于或等于目标温度，且前端环境传感器12的温度读数持续下降；冷却器24达到最大功率，但尾端环境传感器14的温度读数仍高于目标温度或前端环境传感器12的温度读数不持续下降时，调低加热器22的功率直至尾端环境传感器14的温度读数低于或等于目标温度，且前端环境传感器12的温度读数持续下降。

当前端环境传感器12的温度读数低于目标温度时，调低冷却器24的功率，确保尾端环境传感器14的温度读数高于或等于目标温度，且前端环境传感器12的温度读数持续上升；冷却器24关闭，但尾端环境传感器14的温度读数仍低于目标温度或前端环境传感器12的温度读数不持续上升时，调高加热器22的功率直至尾端环境传感器14的温度读数高于或等于目标温度，且前端环境传感器12的温度读数持续上升。

当前端环境传感器12的温度读数约等于目标温度时，调整冷却器24功率直至尾端环境传感器14的温度读数等于目标温度，并确保前端环境传感器12的温度读数保持不变。

当前端环境传感器12的湿度读数高于目标湿度时，调高除湿器25的功率，确保尾端环境传感器14的湿度读数低于或等于目标湿度，且前端环境传感器12的湿度读数持续下降；除湿器25达到最大功率，但尾端环境传感器14的湿度读数仍高于目标湿度或前端环境传感器12的湿度读数不持续下降时，调低加湿器29的功率直至尾端环境传感器14的湿度读数低于或等于目标湿度，且前端环境传感器12的湿度读数持续下降。

当前端环境传感器12的湿度读数低于目标湿度时，调低除湿器25的功率，确保尾端环境传感器14的湿度读数高于或等于目标湿度，且前端环境传感器12的湿度读数持续上升；除湿器25关闭，但尾端环境传感器14的湿度读数仍低于目标湿度或前端环境传感器12的湿度读数不持续上升时，调高加湿器29的功率直至尾端环境传感器14的湿度读数高于或等于目标湿度，且前端环境传感器12的湿度读数持续上升。

当前端环境传感器12的湿度读数约等于目标湿度时，调整除湿器25功率直至尾端环境传感器14的湿度读数等于目标湿度，并确保前端环境传感器12的湿度读数保持不变。

实施例2

参照图2，作为本发明的一个实施例，与实施例1所描述的烟垛外烟叶气调设备区别在于：（1）本实施例中未设置加湿器和除湿器；（2）还包括旁路管道26，旁路管道26与反应室23串联。

串联反应室与旁路管道26的管道在分叉口分别设有前端开关27和尾端开关28。前端开关27和尾端开关28开启旁路管道26时关闭反应室23，气流经过旁路管道26；前端开关27和尾端开关28开启反应室23时关闭旁路管道26，气流经过反应室。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

本实施例的使用方法与实施例1中所描述的使用方法区别在于：

当前端环境传感器12的氧气含量读数高于目标氧气含量时，前端开关27和尾端开关28开启反应室23时关闭旁路管道26，气流经过反应室；添加或更换气调剂，确保尾端环境传感器14的氧气含量读数低于或等于目标氧气含量，且前端环境传感器12的氧气含量读数持续下降。

当前端环境传感器12的氧气含量读数低于或等于目标氧气含量时，前端开关27和尾端开关28开启旁路管道26时关闭反应室23，气流经过旁路管道26；确保尾端环境传感器14的氧气含量读数低于或等于目标氧气含量，且前端环境传感器12的氧气含量读数不持续上降。

本实施例的其他使用方法与实施例1相同。

实施例3

参照图3，本实施例与实施例2所描述的烟垛外烟叶气调设备区别在于：前端环境传感器12设于烟垛3内；加热器22和加湿器29为一体式并设于反应室23之中；设置加湿器25，其连接和使用方式与实施例1相同。

本实施例的其他结构与实施例2相同。

本实施例的使用方法与实施例2中所描述的使用方法区别在于：当前端开关27和尾端开关28开启旁路管道26并关闭反应室23时，仅通过调节除湿器25和冷却器24来控制温度和湿度。

本实施例的其他使用方法与实施例2相同。

实施例4

参照图4，本实施例与实施例1所描述的烟垛外烟叶气调设备区别在于：前端换气管道11连接加热器22，除湿器25连接风机21，风机21连接尾端换气管道13。

本实施例的其他结构和使用方法与实施例1相同。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。