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密集烤房烟囱底部砖砌体结构优化措施

作者

李建辉 陈鹏 叶向阳 王群伟

六盘水市烟草公司盘州分公司 贵州省盘州市 553500

在烟叶生产过程中,密集烤房是烟叶烘烤的关键基础设施,而烘烤设施设备则是整个烘烤环节的核心,烘烤环节对烟叶的最终品质和经济效益起着决定性作用[1-3]。随着密集烤房使用年限增加,土建烟囱砖砌体结构抗渗性能力减弱,引发一系列问题,其中以烟囱底部渗水问题较为突出[3-5]。这一问题不仅直接影响烘烤设施设备的正常使用,导致设备故障率上升,严重的甚至引发了部分烤房整体结构有下沉、墙体开裂等状况,部分烤房损毁后无法修复。尽管每年都在新建烤房,但仍然面临烤房不足的困境。因此,只有建设高质量、高标准密集烤房,降低设施后续管护工作难度,延长其使用寿命,减少设施设备维修成本,才能保障烟草产业健康可持续发展。

1存在问题及原因分析

1.1存在问题

1.1.1渗水与锈蚀

由于密集烤房土建烟囱底部紧邻加热室,长期处于高温、高湿的恶劣环境中,砖砌体的砂浆层极易开裂,而且砖砌材料本身孔隙较多,抗渗性较差,使得循环风机台板上积水容易渗透到烟囱内部,并顺着烟囱管流入加热室两侧。生物质加料仓盖经常被雨水浸湿,生物质燃烧机的电源线路、电机以及自控设备长期处于潮湿环境,加速了烘烤设施设备的老化和损坏。

1.1.2设施设备故障频发

烘烤设施设备频繁因受潮损坏,导致维修次数大幅增加。在烘烤季,烘烤设施设备发生故障较多。在设施设备维护维修过程中,需要采购大量的零配件,如主板、驱动板、航空线、电机等,但由于烘烤设施设备技术更新较快,配件采购困难,且采购烘烤设施设备零配件存在不匹配现象,造成老化严重部分设施设备带电,维修还存在安全隐患,严重影响了烘烤设施设备的正常使用,降低了设备使用寿命。

1.1.3烘烤成效较差

烘烤成效不尽如人意,主要是由于密集烤房设施设备的故障问题,这导致了烤房的投烤率明显下降。此外,烘烤设施设备的维修成本也随之增加,这不仅给烟农带来了额外的经济负担,还增加了维修成本的开支。这些因素共同作用,影响了烘烤作业的效率和质量,对烟农的收益造成了不利影响。

1.2原因分析

当前行业密集烤房技术规范要求,在循环风机台板的烟囱出口位置向上砌筑高2500 mm 的砖砌体结构土建烟囱,墙体厚度 120 mm,内径 260 mm×260 mm。由图1可以看出,烟囱砖砌体与循环风机台板并非一体化的整体结构。由于烟囱一侧墙体与加热室相邻温度较高,长期处于高热、高潮环境中,导致烟囱砂浆层逐渐开裂。加之砖砌体结构本身材料孔隙率高、抗渗性较差,这就导致积水渗透至竖向烟囱管与横向烟囱管对接处。在这样的环境下,生物质加料仓盖长期被雨水浸湿,燃烧机电源线路、电机以及自控设备长期处于潮湿环境中,大大增加了电源线路及电机损环更换频率。此外,我们烤烟烘烤季节大多处于雨季,一旦遭遇长时间大雨天气,整个加热室两侧就会出现严重积水现象。

2优化措施及施工工艺

2.1优化措施

我市2020年以前建设的密集烤房所有烟囱结构均采用在循环风机台板烟囱出口向上砌筑的砖砌体烟囱结构。根据行业技术规范,烟囱高度为2500 mm,墙体厚度120 mm,内径为260 mm×260 mm[6]。这种结构在过去的烤房建设中被广泛应用,具有一定的建造便利性和成本优势。

2020年3月初,我市新建1群50座密集烤房,采用钢筋混凝土结构与循环风机台板进行整体浇筑,对土建烟囱底部150 mm高的砖砌体结构进行优化,通过实施验证后彻底从根本上解决了土建烟囱渗水问题。针对2020年度之前已建的410座密集烤房烟囱渗水问题,采取的主要措施对土建烟囱底部进行沥青防渗处理;而我市2020年度(含2020年度)之后新建密集烤房均按此施工工艺操作。

2.2施工工艺

2.2.1钢筋制安

如图2所示,选用φ8钢筋4根,长度为510 mm,在300 mm处弯曲90°。图3所示,使用2根长度为1520 mm钢筋作为箍筋,加工弯曲成边长380 mm正方形(此处暂不考虑钢筋弯钩长度)。

2.2.2钢筋绑扎

将制作完成的1#钢筋300 mm段放置于环风机台板双层钢筋的中间层位置进行绑扎,预留φ220 mm 的烟囱出口为中心,绑扎围成边长为380 mm的正方形,4根钢筋所在的位置在烟囱底部筋混凝土顶点中间(如图4所示)。在进行箍筋绑扎时,需确保两根钢筋的间距在100 mm。

2.2.3模板制作

使用模板制作2个正方形,外模内径尺寸边长为380 mm,高150 mm;内模外径尺寸边长为260 mm,高150 mm。将制作好的模板套入210 mm立筋上,并进行固定处理。

2.2.4 混凝土浇筑

循环风机台板与烟囱底部基座采用C25混凝土同时进行浇筑,如图5所示,浇筑完成后,烟囱基座内径为260 mm,混凝土厚度为120 mm,底部烟囱混凝土高度为150 mm。

2.2.5 烟囱砌体

模板拆除后,在新建的烟囱底部混凝土基座上砌筑高2350 mm的砖结构土建烟囱。砖砌体与烟囱底部混凝土厚度均为120 mm,靠近加热室左侧墙部分的烟囱采取共建施工方式各占120 mm。

3 取得的成效

对2018年至2024年1159座生物质密集烤房的烟囱渗水情况进行了对比分析。从表1可看出,密集烤房烟囱渗水有410座,占比35.38%,均为2020年以前建造的密集烤房,而2020年(含2020年)之后建造的729座密集烤房无土建烟囱渗水现象。这表明,烤房烟囱底部砖砌体结构优化之后取得了明显成效。

由表2可知,通过对密集烤房烟囱底部砖砌体结构设计优化,烟囱烟囱管锈蚀面积占比降至0.00%(除使用年限过长防锈层自然脱落外),烘烤故障停机次数大幅下降,降低10%。

从表3可看出,我市2018年至2024年生物质密集烤房投烤率为93.36%,其中2018、2019两个年度分别为83.00%、81.42%。烘烤设施设备维修成本全市平均单座127.10元,而2018、2019两个年度的设施设备维修成本高出平均水平219.89元、140.12元,给烟农增加了相应维修成本及负担。烘烤设施设备频繁因受潮损坏,导致维修次数大幅增加。

4结论

密集烤房土建烟囱底部砖砌体设计结构的优化创新点,采用钢筋混凝土整体结构可有效阻断渗水路径,抗渗性能提升。通过对土建烟囱底部砖砌体设计结构优化,得到了烟农的一致认可,并顺利有效地实施。此优化措施从根本上降低了烟叶烘烤过程中设备的故障率,切实减少了烟叶烘烤设施设备维修成本,显著延长了设施设备使用寿命,为烟叶烘烤提供了坚实有力的保障。同时,也为后续设施设备管护工作的顺利开展创造了良好的条件,助力烟草产业稳健发展。

参考文献

[1] 艾绥龙, 李先锋, 牛瑜德, 等. 汉中市密集烘烤现状及展望[J]. 河北农业科学, 2009, 13(3): 85-86, 95

[2] 舒照鹤, 宋和阶, 王育祥, 等. 密集烤房设备的精细化管护[J]. 浙江农业科学, 2015, 56(1): 102-104.

[3] 左业华, 雷庭, 王远辉, 等. 密集烤房存在问题与优化分析[J]. 安徽农业科学, 2014, 42(25): 8745-8746.

[4] 杨泽勇. 曲靖市烟叶生产基础设施建设项目管理[D]. 昆明理工大学, 2014.

[5] 李仁政, 杜传印, 孟庆宏, 等. 农场烟叶烘烤质量管理中存在的问题与对策[J]. 山东农业科学, 2009, (2): 118-122.

[6] 国家烟草专卖局. 烤房设备招标采购管理办法和密集烤房技术规范(试行)修订版[Z]. 北京: 国家烟草专卖局办公室, 2009.

作者简介:姓名:李建辉(1983.01-),白族,男,贵州盘州人,(助理农艺师,本科,研究方向为烟叶调制。