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胶粉聚苯颗粒保温材料在密集烤房中应用效果研究

发布日期:2015-06-03 16:21:49
密集式烤房是目前国际上较为先进实用的烟 叶初烤设备,与普通烤房相比,具有装烟量大、省 工、节能111等优点,因此在我国各个烟区得到了广泛 推广p)。但是,随着密集烤房群规模的不断扩大,煤 炭价格、劳动力价值的不断提高,为了更好地研究 密集烤房的应用,研究人员从烤房设备、新能源利 用等方面研究了提高烘烤热能利用率的途径,将生 物质能、太阳能、热泵、集中供热、纳米技术等应用 于烟叶烘烤,并且取得了初步成效[3^]。
胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统是近年来发展 较为迅速的新型建筑外墙外保温系统,在南方应用 最为广泛[91。胶粉聚苯颗粒是由硅酸盐水泥、聚苯乙 烯颗粒料、结合剂和防爆纤维混配而成的保温材 料,该材料导热系数低、保温性能稳定,耐冻融、抗 老化,具有较好的耐候性能[KW21。生产实践表明,应用该材料涂抹在密集烤房内墙面和房顶内面,可以 有效减少烤房内与烤房外的热交换,增强烤房墙体 的隔热效果,有效地阻止烤房内热量流失,阻止连 体烤房的串温,在昼夜温差大的地区,夜间能减缓 降温速度,从而提高密集烤房的保温效果,减少能 源的浪费。为了探索江西省多雨生态条件下密集烤 房节能降耗的有效途径,试验从密集烤房的能耗、 温度变化以及烤后烟叶外观质量方面研究了胶粉 聚苯颗粒保温材料在密集烤房中的应用效果,旨在 为涂抹胶粉聚苯颗粒保温材料在密集烤房的应用 提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料
试验在崇仁县河上镇进行,供试品种为K326, 试验田为新开垦的旱地红壤,土壤肥力较为贫瘠, 施氮量 11 kg/667m2,N:P205:K20=l:l:3。
胶粉聚苯颗粒保温浆料由龙岩三佳炉料有限 公司提供。
1.2试验方法
试验按烤房内是否涂抹保温隔热涂料设2个处 理,每个处理3座烤房,分别为:T1 (对照):不涂抹 胶粉聚苯颗粒保温材料;T2:涂抹胶粉聚苯颗粒保 温材料。涂保温材料处理的在装烟室、加热室房顶 及内墙均匀涂抹胶粉聚苯颗粒保温浆料。
试验烘烤季节择机,安排在新建的JXMK2012 型密集烤房中完成试验。要求烟株发育正常,大田 长势均衡一致,成熟期落烟叶分层落黄一致,少病 虫害,烟叶采收严格按照现行标准执行。采收后,严 格按烟叶部位确定编烟数量和装烟数量,确保各处 理的烤房烟叶所属部位、编烟装烟数量相对一致; 要求各处理烤房内鲜烟质量比较一致,且要求编 烟、装烤均在同一天内完成,减少因鲜烟质量不同 导致的误差。烘烤时按现行烘烤工艺烘烤。
1.3测定项目
对涂抹和未涂抹保温材料的密集烤房的烘烤能 耗进行比较(耗煤量和耗电量),采用红外测温仪分 时间段对烤房在空载条件下〖未进行烤烟)烤房内 外环境温度、房顶内外表面温度以及墙体内外表面 温度进行测定。
2结果与分析
2.1涂抹保温材料对密集烤房的烘烤能耗 的影响
对涂抹、未涂抹保温材料的密集烤房的烘烤能 耗进行比较。以每烤lkg干烟计算,不涂抹保温材 料和涂抹保温材料的密集烤房的均耗煤量(蜂窝煤 量)分别为3.102、2.296 kg,均耗电量分别为0.478、
0.374 kW*h,涂抹保温材料的密集烤房的平均耗煤 量和平均耗电量都要明显低于不涂保温材料的密 集烤房。试验结果表明,胶粉聚苯颗粒保温材料具 有节能降耗的作用,使用了胶粉聚苯颗粒保温材料 的密集烤房,烤1 kg干烟计算,可以减少0.806 kg 蜂窝煤量和0.104 kW,h用电量,有效地降低了烘 烤成本,增加了烟农效益。
2.2涂抹保温材料对密集烤房温度变化的 影响
从表1中可以看出,中午12:00时,不涂抹保 温材料的密集烤房内环境温度低于烤房外环境温 度,而涂抹保温材料的密集烤房内环境温度却高于 烤房外环境温度和不涂抹保温材料的密集烤房内 环境温度,表明胶粉聚苯颗粒保温材料能有效地保 存烤房吸收的热量;不涂抹保温材料的密集烤房房 顶内、外表面温度均低于涂抹保温材料的密集烤 房,并且其房顶内外表面温度的差值明显大于涂抹 保温材料的密集烤房,表明不涂抹保温材料的密集 烤房的热量损失更大;墙体内外表面温度变化与烤 房内外环境温度的变化类似。
表1涂抹保温材料对密集烤房空载条件下的温度的影响(T)
时间处理烤房外烤房内房顶外
表面房顶内
表面墙体外
表面墙体内
表面
T135.233.844.935.634.933.9
12:00
T235.235.946.138.634.635.4
14:00T136.132.951.836.835.833.7
T236.135.152.444.836.733.9
T135.332.635.534.336.332.2
20:00
T235.335.934.741.536.933.0
注:T1表示不涂抹保温材料,T2表示涂抹保温材料。下同。
14:00是一天中气温最高的时候,两个处理的 温度均表现为烤房外环境温度> 烤房内环境温度、 房顶外表面温度>房顶内表面温度、墙体外表面温 度>墙体内表面温度,这与实际情况相符合。涂抹保 温材料的密集烤房内外环境温度、房顶内外表面温 度的差值均低于不涂抹保温材料的密集烤房,同样 表明了涂抹保温材料的密集烤房保温隔热效果较 好。仅涂抹保温材料的密集烤房墙体内外表面温度 差稍高于不涂抹保温材料的密集烤房,可能是由于 试验误差所引起的。
14:00之后,气温逐渐下降,20:00时,不涂抹保 温材料的密集烤房内环境温度低于涂抹保温材料 的密集烤房,表明胶粉聚苯颗粒保温材料能有效地 防止烤房吸收的热量散失;房顶内外表面温度的变 化与烤房内外环境温度的变化类似,但是程度强于 烤房内外;不涂抹保温材料的密集烤房墙体内表面 温度低于涂抹保温材料的密集烤房,并且其房顶内 外表面温度的差值明显大于涂抹保温材料的密集 烤房,表明不涂抹保温材料的密集烤房的在夜间热 量损失大于涂抹保温材料的密集烤房。
由于房顶接受太阳辐射的强度大、时间较长, 所以涂抹保温材料的密集烤房的房顶内外表面温 度的差值变化强于烤房内外环境温度的差值和墙 体内外表面温度的差值。
2.3涂抹保温材料对密集烤房顶层烟叶外 观质量的影响
由表2可知,涂抹保温材料的密集烤房能降 低顶层烟叶烘烤后的含青度,提高顶层烟叶烘烤
质量。
3小结
表2烤后顶层烟叶外观质量对比(%)
烤房青筋烟挂灰烟青尖烟叶耳带青光滑烟
类型鲜壳度比例比例比例比例比例
T1鲜亮512/63
T2鲜亮410/34
试验结果表明,以每烤1 kg干烟计算,涂抹保 温材料的密集烤房可以减少0.806 kg蜂窝煤量,节 煤26.00%,节电21.89%,有效地降低了烘烤成本, 还能降低顶层烟叶烘烤后的含青度,说明使用了胶 粉聚苯颗粒保温材料的密集烤房,具有节能降耗的 作用,还能提高烟叶的烘烤质量,该种烤房具有推 广应用前景。
从烤房在空载条件下烤房内外、烤房顶部内外 以及墙体内外温度测定的结果分析可知,涂抹保温 材料的密集烤房内外、房顶内外的温度差值均低于 不涂抹保温材料的密集烤房,同样表明了涂抹保温 材料的密集烤房能有效地防止烤房内吸收的热量 的散失,具有良好的保温隔热效果,在装烟室房顶 涂抹保温材料的保温效果更明显。
为了更加系统、全面地研究胶粉聚苯颗粒保温 材料在密集烤房中的应用效果,还需要对以下几个 方面进一步研究:一是胶粉聚苯颗粒保温材料在昼 夜温差时的保温效果研究,增加早上5:00烤房温 度变化的测定;二是在负载条件下烤房内外环境温 度、房顶内外表面温度以及墙体内外表面的温度变 化;三是涂抹胶粉聚苯颗粒保温材料的烤房对烤后 烟叶内在质量及烘烤效益的影响。