目前,國內采用的傳統煙葉采烤流程一般分為勞力采煙、編煙、裝煙、烘烤四個步驟。
采煙和編煙不能同步進行,且不論是人力編煙還是機械編煙都會造成勞動力或自然資源的損耗,導致烤煙成本增加。當前,我國煙葉烘烤房多用密集式烤房,烘烤裝煙方式為掛桿裝煙,其綁煙裝炕及解桿卸煙過程用工量較大,且限制了密集式烤房的裝煙量。從整體來看,傳統分步采烤方式的工序流程繁瑣,采煙、編煙過程中勞動力耗費大,煙葉運送效率低,烤房容量不能得到充分利用等。為優化烘烤工藝,實現煙葉烘烤減工降本提質效果,文章做了煙葉采、運、烤一體化的新式采烤技術研究。
1、基于采、運、烤一體化思想的采烤技術設計
文章采用采、運、烤一體化的設計思想,從專用煙葉掛烤箱的設計、掛烤箱提升機構的設計和密集烤房的改造這三個方面出發,達到減工降本的目的。
1.1新式煙葉掛烤箱設計
密集烤煙房裝煙方式主要有常規掛桿、散葉堆放、散葉煙筐及煙夾裝煙。
研究表明與常規掛竿裝煙方式相比,散葉堆放、散葉煙筐、煙夾裝煙方式均顯著降低烤煙烘烤環節的用工成本和耗能成本,其中裝卸煙用工成本降低70%以上、耗煤成本降低18%以上、耗電成本降低10%以上。選擇煙筐或者煙夾裝煙雖然能夠大幅度降低烤煙成本,但是卻未能解決烘烤中容易掉煙的問題。
為此,文本文在考慮采、運、烤一體化的要求的同時,也在掛烤箱中增加了能有效防止掉煙的特制插針。同時,為使掛烤箱在烤房中便于上炕與卸煙,在掛烤箱支架上設置滾輪機構,煙葉掛烤箱設計圖如圖1、圖2所示。煙葉掛框用鋼材制作。插針板為可活動,煙葉掛框裝滿煙葉后插入固定煙葉作用,鐵絲網用于兜住煙葉。
【圖1】【圖2】
1.2掛烤箱提升機設計
采用活動式煙葉提升機,其工作原理如圖3所示。
【圖3】
煙葉掛烤箱提升機底座設有滑輪,移動時打開滑輪鎖,可將其移至烤房門口;在電葫蘆的提升作用下,可升降導軌及其支撐板可沿帶凹槽的4根立柱上下移動,導軌最低位置由掛烤箱上炕位置定位,并設置行程開關,以實現下降后自動停機;導軌支撐板如圖4所示,其兩端安裝有四個軸承,可在立柱的凹槽內自由滾動;電葫蘆置于支架頂部,采用雙繩起吊方式,將掛鉤鏈接在升降導軌的承力橫梁上;靠近里側設置三層導軌,其高度分別與烤房三層掛烤架高度一致,三層導軌分別設置行程開關,以便到位自動停機;導軌上設置有定位鎖緊裝置,防止升降過程中掛烤箱滑動。
【圖4】
升降機電氣控制系統如圖5所示,控制器上共有5個按鍵SB1~SB5,分別控制升至一層烤架、升至二層烤架、升至三層烤架、下降和停機\\(急停\\)動作;系統設置4個行程開關SQ1~SQ4,分別反饋一、二、三層烤架和導軌最低位置,實現各種動作到位后自動停機;FU為熔斷器;KM1和KM2分別為電葫蘆上升和下降控制接觸器;系統帶有電機正反轉互鎖、電流過載保護和按鈕自鎖等功能,操作方便可靠。
【圖5】
1.3密集烤房的配套性改造
密集式烤房因其具有規模大、裝煙密度大、烘烤過程可采取自動控制和精準控制及使用特制煙夾等特點。
能省工節煤,降低烘烤難度和操作復雜性,從而節省勞動力、降低成本。根據這些優勢,本文設計一種改造后的密集式烤房以滿足采、運、烤一體化的要求。其中,烤房的改造工作主要是烤房掛煙結構的改造,由掛煙構架改造為適合煙葉掛烤箱的懸掛、滑動的滑軌構架,如圖6、圖7所示。
【圖6】【圖7】
基于采、運、烤一體化思想的采烤方法的主要技術路線為:分送掛烤箱至各煙田區域,將采收的煙葉裝入掛烤箱,用掛烤箱的特制插針緊固后,直接裝上運輸車運至烤房,通過煙葉掛烤箱滑輪、提升機與烤房軌道完成裝炕。烘烤結束后,利用滑軌和提升機完成下炕、分級等操作,以減少編煙環節,提高煙葉傳送效率,增大烤房裝煙量。該工藝方法使煙葉采收、運輸、上下炕操作銜接過程更加流暢。
2、效能試驗及其結果分析
2.1試驗方法
試驗共分為三個處理方式:處理一,利用采、運、烤一體化采烤方式,直接將掛烤箱運到田間,待煙葉裝滿掛烤箱后用特制插針板固定煙葉,最后用運輸車運至改造后的密集式烤房完成一系列烘烤流程;處理二,利用傳統分步烘烤方式:煙葉采收、運輸、編煙、在普通密集式烤房進行上下炕操作;處理三,依然利用傳統分步烘烤方式,但編煙操作采用編煙機。
試驗完成后對不同處理方式的用工成本、煙葉運輸成本、編煙上炕成本、煙葉烘烤成本、烘烤前后煙葉重量、烤后煙葉等級質量及產值效果等進行數據調查。
2.2試驗結果分析
2.2.1不同采烤方式對烤煙成本的影響
通過對不同采烤方式對煙葉成本的影響調查,從表1可見,采用一體化的采烤方式每炕的采收成本降低20%,運輸成本降低10%,完全省去了編煙成本,烤房的裝煙量高出普通烤煙方式近10%,并且烤煙下炕成本也降低了50%。綜合分析可見,一體化的采烤方式,采用煙葉掛烤箱有效提高了煙葉采收、運輸環節工作效率,減少煙葉編煙環節;利用掛烤箱和改造后烤房的滑輪軌道,提高了裝炕烘烤、下炕解桿效率,從而有效的降低煙葉烘烤成本。相對于普通采烤方式,采用采、運、烤一體化采烤方式具有較大的減工降本優勢。
【表1】
2.2.2不同采烤方式對烤煙質量的影響
從表2不同采烤方式對烤煙質量的影響可看出,采用采、運、烤一體化采烤方式烘烤的煙葉中,上等煙葉比例超出傳統采烤方式很多,達到58.14%;上中等煙葉比例也明顯高于采用兩種不同編煙方式的傳統采烤方式;煙葉產值達到19857.26元/炕,較其他兩種傳統烘烤方式分別提高2398.12元/炕、2013.82元/炕。由此可見,采用采、運、烤一體化采烤技術后,煙葉的上等煙葉比例和上中等煙葉比例得到有效改善。
【表2】
3、小結
通過試驗驗證本文提出的基于采、運、烤一體化思想的采烤方法及其技術具有以下優勢和特點:采、運同步,煙葉運輸效率顯著提高;取締編煙過程,大大減少勞動力耗費;利用新掛烤箱、提升機以及改造后烤房的滑輪機構,大大減少裝煙上炕及掛竿卸煙的用工量,簡化烘烤工藝,增加烤房裝煙量;完全符合三段式烘烤工藝,提高了烤煙的質量。
這種新型的采烤技術實現了煙葉田間采收、運輸、上炕、下炕的一體化、流程化作業,轉變了傳統煙葉采烤作業方式,具有較好的煙葉烘烤適應性和經濟效益,在我國有較高的推廣價值。