可移动挂式装烟架的设计与应用

　　摘要：为实现烟叶烘烤环节的减工降本，集成液压技术、箱式堆积装烟设备和目前推广的梳式烟夹设备的优点，设计了挂武装烟架，并进行了烘烤试验验证。结果表明，挂式装烟架的装烟量较梳式烟夹和常规烟杆分别提高27.9%和49.8%。编装烟用时分别缩短1.23和1.93h·人/100kg，卸解烟用时分别缩短3.95和6.43h·人/100kg。干烟总用工成本较梳式烟夹和常规烟杆分别下降1.30和2.17元/kg，干烟能耗成本较梳式烟夹和常规烟杆分别下降0.22和0.30元/kg；该设备烤后烟叶等级结构和感官质量略差于常规挂烟烘烤，与梳式烟夹相当。
　　关键词：烤烟；装烟设备；烘烤；挂杆；梳式烟夹
　　中图分类号：TS44+1
　　文章编号：1007-5119（2016）03-0052-05 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.03.009
　　我国现在大面积推广应用的装烟设备是以常规烟杆和梳式烟夹为主，但随着烟草规模化生产的发展，烘烤环节用工多、效率低、耗能大等问题逐渐显现，已经成为制约现代烟草农业可持续发展的瓶颈。针对这些问题，国内相继开展了不同装烟设备研究，以实现烘烤环节的减工降本。笔者所在的研究小组前期系统研究了梳式烟夹、散叶烟筐、散叶插扦、箱式堆积以及常规烟杆5种装烟方式及设备的密集烘烤效率及烤后烟叶质量。箱式堆积装烟设备装烟量大，编装烟效率最高，能够采用机械化操作，省工明显。但由于现行密集烤房规格和通风系统尚不配套，导致其烤后烟叶经济性状和内在质量在5种装烟方式中最差。此外，箱式堆积装烟设备的高成本及高能耗也限制了箱式堆积烘烤的推广应用。
　　梳式烟夹装烟在烤后烟叶经济性状、化学成分协调性与感官质量方面，与常规烟杆基本相当。编装烟效率和卸解烟效率较常规烟杆有所提高，烘烤用工有所下降，但烤烟烘烤环节用工较多和耗能较高的特点依然没有根本改变。
　　鉴于箱式堆积装烟设备在装烟效率及用工方面的优势，笔者集成液压技术、箱式堆积装烟设备和目前推广的梳式烟夹设备的优点，设计制造了可移动挂式装烟架，以期在不降低烤后烟叶质量的前提下，提高装烟效率，降低用工成本，适应现代烟草农业烘烤环节减工降本的发展要求。
　　1.总体结构设计
　　可移动挂式装烟架烟叶烘烤设备主要结构由挂式装烟架、轨道、液压翻转台3部分组成（图1），是装载和挂持烟叶并将烟叶移动推送至烤房内烘烤和将烤后烟叶移送出烤房的机械化设备。主要原理是：挂式装烟架通过翻转台放倒，将烟叶从运输车辆上直接卸到装烟架内，装烟架分为三层，每层有两个梳式烟插将烟叶插住，烟叶装满后通过翻转台将装烟架竖起放在轨道上，推至装烟室内烘烤。
　　2.技术实现
　　可移动挂式装烟架为箱架架构，长宽高分别为2564、780、2578 nlln，每个装烟架分三层，由上至下层高分别为800、800、900mm。梳式烟插采用05～350mln钢钉，每层两排。底部带有4个铁制定向滑轮（图2）。全国现行推广的密集烤房（8000mm×2700mm～3500 mm海座需配备10个装烟架。烤房门净尺寸应大于2600 mm（宽）×2700mm（高）。
　　轨道：采用2根50mm角铁作为导轨，置于装烟室内地面两侧，用于挂式烤烟架的移动及导向。
　　液压翻转台：由L型工作台、固定台、支点、液压缸、液压泵站构成。L型工作台的功能是翻转挂式装烟架。通过液压缸的伸缩可以翻转90°，翻转力≥8000N。固定台固定在烤房门内的地板上，通过支点与L型工作台连接，液压缸两端与固定台和L型工作台连接，液压泵站安装在固定台上为液压缸提供动力（图3）。
　　3.实际应用效果
　　3.1应用效果验证
　　验证试验在陕西省洛南县景村镇八一村惠农烟叶合作社进行，设置挂式装烟架、梳式烟夹和常规烟杆3种装烟设备处理，每处理一座烤房。供试烤房为燃煤密集烤房，烤房土建规格为装烟室长8000mm、宽2700mm、高3500mm，气流方向为下降式。
　　供试烟草品种为辽烟17，选择9夹鲜烟素质一致的上部烟叶，其中用常规烟杆编烟3杆，梳式烟夹编烟3夹，做好标记，分别挂在常规烟杆和梳式烟夹处理烤房中棚中间位置。剩余相当于3夹数量的鲜烟叶做好标记，放于装烟架第二层。烘烤结束后采集标记好的烟叶，用于3种装烟方式烤后烟叶感官质量对比。
　　按当地烟叶密集烘烤技术进行烘烤。不同装烟设备主要技术参数见表1。
　　3.2验证项目
　　（1）烟杆（夹）处理鲜烟装烟量：取10杆（夹）烟叶称重，求得单杆（夹）平均烟叶重量，记录烤房装烟杆（夹）数。鲜烟装烟量=单杆（夹）平均烟叶重×杆（夹）数。挂式装烟架处理鲜烟装烟量：鲜烟叶称重后再进行装烟，每个装烟架装满后计算单架鲜烟重量。鲜烟装烟量=单架装烟量×10。
　　（2）编装烟用时：记录各处理烤房从编装烟开始到结束所用时间和操作人数，100kg鲜烟编装烟用时=单座烤房编装烟用时×100/（人数×鲜烟装烟量）。
　　（3）卸解烟用时：记录各处理烤房从卸解烟开始到结束所用时间和操作人数，100kg干烟卸解烟用时=单座烤房卸解烟用时×100/（人数×单座烤房干烟量）。
　　（4）各处理卸解烟完成后，由合作社分级专业队技术人员对3个处理烤后烟叶依据烤烟国标GB2635-92进行分级，对各等级进行称重。计算各等级比例。各等级重量之和为单座烤房干烟量。
　　（5）各环节用工：记录各环节操作人数和所用时间，用工标准10元/h。各环节用工成本=各环节操作人数×时间×10/单座烤房干烟量。
　　（6）能耗：记录各处理烤房从烘烤开始至结束耗煤量及耗电量，按照当地煤价和电价计算单座烤房煤耗成本和电耗成本。千克干烟煤（电）耗成本=单座烤房煤（电）耗成本/单座烤房干烟量。

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