采、运、烤一体化烟草采烤系统设计及运用

　　目前，国内采用的传统烟叶采烤流程一般分为劳力采烟、编烟、装烟、烘烤四个步骤。

　　采烟和编烟不能同步进行，且不论是人力编烟还是机械编烟都会造成劳动力或自然资源的损耗，导致烤烟成本增加。当前，我国烟叶烘烤房多用密集式烤房，烘烤装烟方式为挂杆装烟，其绑烟装炕及解杆卸烟过程用工量较大，且限制了密集式烤房的装烟量。从整体来看，传统分步采烤方式的工序流程繁琐，采烟、编烟过程中劳动力耗费大，烟叶运送效率低，烤房容量不能得到充分利用等。为优化烘烤工艺，实现烟叶烘烤减工降本提质效果，文章做了烟叶采、运、烤一体化的新式采烤技术研究。

　　1、基于采、运、烤一体化思想的采烤技术设计

　　文章采用采、运、烤一体化的设计思想，从专用烟叶挂烤箱的设计、挂烤箱提升机构的设计和密集烤房的改造这三个方面出发，达到减工降本的目的。

　　1.1新式烟叶挂烤箱设计

　　密集烤烟房装烟方式主要有常规挂杆、散叶堆放、散叶烟筐及烟夹装烟。

　　研究表明与常规挂竿装烟方式相比，散叶堆放、散叶烟筐、烟夹装烟方式均显着降低烤烟烘烤环节的用工成本和耗能成本，其中装卸烟用工成本降低70%以上、耗煤成本降低18%以上、耗电成本降低10%以上。选择烟筐或者烟夹装烟虽然能够大幅度降低烤烟成本，但是却未能解决烘烤中容易掉烟的问题。

　　为此，文本文在考虑采、运、烤一体化的要求的同时，也在挂烤箱中增加了能有效防止掉烟的特制插针。同时，为使挂烤箱在烤房中便于上炕与卸烟，在挂烤箱支架上设置滚轮机构，烟叶挂烤箱设计图如图1、图2所示。烟叶挂框用钢材制作。插针板为可活动，烟叶挂框装满烟叶后插入固定烟叶作用，铁丝网用于兜住烟叶。

　　【图1】【图2】

　　1.2挂烤箱提升机设计

　　采用活动式烟叶提升机，其工作原理如图3所示。

　　【图3】

　　烟叶挂烤箱提升机底座设有滑轮，移动时打开滑轮锁，可将其移至烤房门口；在电葫芦的提升作用下，可升降导轨及其支撑板可沿带凹槽的4根立柱上下移动，导轨最低位置由挂烤箱上炕位置定位，并设置行程开关，以实现下降后自动停机；导轨支撑板如图4所示，其两端安装有四个轴承，可在立柱的凹槽内自由滚动；电葫芦置于支架顶部，采用双绳起吊方式，将挂钩链接在升降导轨的承力横梁上；靠近里侧设置三层导轨，其高度分别与烤房三层挂烤架高度一致，三层导轨分别设置行程开关，以便到位自动停机；导轨上设置有定位锁紧装置，防止升降过程中挂烤箱滑动。

　　【图4】

　　升降机电气控制系统如图5所示，控制器上共有5个按键SB1~SB5，分别控制升至一层烤架、升至二层烤架、升至三层烤架、下降和停机(急停)动作；系统设置4个行程开关SQ1~SQ4，分别反馈一、二、三层烤架和导轨最低位置，实现各种动作到位后自动停机；FU为熔断器；KM1和KM2分别为电葫芦上升和下降控制接触器；系统带有电机正反转互锁、电流过载保护和按钮自锁等功能，操作方便可靠。

　　【图5】

　　1.3密集烤房的配套性改造

　　密集式烤房因其具有规模大、装烟密度大、烘烤过程可采取自动控制和精准控制及使用特制烟夹等特点。

　　能省工节煤，降低烘烤难度和操作复杂性，从而节省劳动力、降低成本。根据这些优势，本文设计一种改造后的密集式烤房以满足采、运、烤一体化的要求。其中，烤房的改造工作主要是烤房挂烟结构的改造，由挂烟构架改造为适合烟叶挂烤箱的悬挂、滑动的滑轨构架，如图6、图7所示。

　　【图6】【图7】

　　基于采、运、烤一体化思想的采烤方法的主要技术路线为：分送挂烤箱至各烟田区域，将采收的烟叶装入挂烤箱，用挂烤箱的特制插针紧固后，直接装上运输车运至烤房，通过烟叶挂烤箱滑轮、提升机与烤房轨道完成装炕。烘烤结束后，利用滑轨和提升机完成下炕、分级等操作，以减少编烟环节，提高烟叶传送效率，增大烤房装烟量。该工艺方法使烟叶采收、运输、上下炕操作衔接过程更加流畅。

　　2、效能试验及其结果分析

　　2.1试验方法

　　试验共分为三个处理方式：处理一，利用采、运、烤一体化采烤方式，直接将挂烤箱运到田间，待烟叶装满挂烤箱后用特制插针板固定烟叶，最后用运输车运至改造后的密集式烤房完成一系列烘烤流程；处理二，利用传统分步烘烤方式：烟叶采收、运输、编烟、在普通密集式烤房进行上下炕操作；处理三，依然利用传统分步烘烤方式，但编烟操作采用编烟机。

　　试验完成后对不同处理方式的用工成本、烟叶运输成本、编烟上炕成本、烟叶烘烤成本、烘烤前后烟叶重量、烤后烟叶等级质量及产值效果等进行数据调查。

　　2.2试验结果分析

　　2.2.1不同采烤方式对烤烟成本的影响

　　通过对不同采烤方式对烟叶成本的影响调查，从表1可见，采用一体化的采烤方式每炕的采收成本降低20%，运输成本降低10%，完全省去了编烟成本，烤房的装烟量高出普通烤烟方式近10%，并且烤烟下炕成本也降低了50%。综合分析可见，一体化的采烤方式，采用烟叶挂烤箱有效提高了烟叶采收、运输环节工作效率，减少烟叶编烟环节；利用挂烤箱和改造后烤房的滑轮轨道，提高了装炕烘烤、下炕解杆效率，从而有效的降低烟叶烘烤成本。相对于普通采烤方式，采用采、运、烤一体化采烤方式具有较大的减工降本优势。

　　【表1】

　　2.2.2不同采烤方式对烤烟质量的影响

　　从表2不同采烤方式对烤烟质量的影响可看出，采用采、运、烤一体化采烤方式烘烤的烟叶中，上等烟叶比例超出传统采烤方式很多，达到58.14%；上中等烟叶比例也明显高于采用两种不同编烟方式的传统采烤方式；烟叶产值达到19857.26元/炕，较其他两种传统烘烤方式分别提高2398.12元/炕、2013.82元/炕。由此可见，采用采、运、烤一体化采烤技术后，烟叶的上等烟叶比例和上中等烟叶比例得到有效改善。

　　【表2】

　　3、小结

　　通过试验验证本文提出的基于采、运、烤一体化思想的采烤方法及其技术具有以下优势和特点：采、运同步，烟叶运输效率显着提高；取缔编烟过程，大大减少劳动力耗费；利用新挂烤箱、提升机以及改造后烤房的滑轮机构，大大减少装烟上炕及挂竿卸烟的用工量，简化烘烤工艺，增加烤房装烟量；完全符合三段式烘烤工艺，提高了烤烟的质量。

　　这种新型的采烤技术实现了烟叶田间采收、运输、上炕、下炕的一体化、流程化作业，转变了传统烟叶采烤作业方式，具有较好的烟叶烘烤适应性和经济效益，在我国有较高的推广价值。