茶葉烘干機械的展望范文

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1茶葉烘干機的分類、原理

1．1按自動化程度分

1．1．1手拉百頁式烘干機如圖1所示，該機由箱體、操作手柄、鼓風機接口、百頁板、出茶斗等組成。其工作原理是在將熱空氣送入箱體內進行烘干的同時，用手工操作來使茶葉一層層地下落、烘干，最后從出茶斗得到干燥的茶葉。這種結構的茶葉烘干機，較抽屜式的烘干箱生產效率提高了很多，但是茶葉的品質與工人的操作熟練程度和操作經驗有很大關聯，茶葉烘干的均勻性、最終水分含量難以確保。

1．1．2半自動百頁式烘干機半自動百頁式烘干機的基本結構與手動百頁式的烘干機的結構類似，但是可以自動出茶葉。在鏈上裝有拔塊，拔動連桿使百頁板定時自動翻轉，這樣減少了人工控制不當對茶葉品質的影響。但這種烘干機對茶葉干燥的均勻性較差。

1．1．3自動鏈板式烘干機該類機型傳統產品是浙茶513型，但由于存在漏茶、生產效率低等缺點，20世紀70年代農機部牽頭研制了6CH系列茶葉烘干機。該機由自動鏈板式，由輸送裝置、干燥箱、傳動裝置、送風裝置和熱風爐等部分組成（見圖2）。其工作原理是：干燥介質（空氣）在熱風爐里加熱到120℃左右，由送風裝置送入干燥箱中，與濕物料（茶葉）接觸，干燥介質中的熱量以對流方式傳遞給濕物料。濕物料的水分被吸收的熱量氣化隨氣體排出干燥箱，這樣往復循環，從而達到使濕物料干燥的目的。該類機型提高了勞動生產率，使茶葉的品質受人工因素的影響大為減少，工人的工作環境也到了很好的改善。該機結構較復雜、成本較高。

1．2按干燥方式分類、原理

茶葉烘干機按照干燥方式可以分為熱風干燥、金屬傳導干燥和輻射干燥。不同的干燥方式由于傳熱、著熱形式、葉溫變化、蒸發速率等不同，從而形成不同品質的茶葉。熱風干燥是最為常見的一種干燥方法，其主要過程是以空氣導熱為主，傳熱較快，葉溫上升平穩。干燥過程中，熱風是主要的媒介，使被干燥的物料能以適宜的溫度、濕度和流速與之接觸，達到均勻干燥的目的。其中自動鏈板式烘干機，最具代表性。金屬傳導干燥的熱量主要由鐵鍋傳導，傳熱較快，但是要不斷翻炒茶葉，使得葉溫變化不穩定，造成局部受熱不均，影響茶葉的品質，這種方法以瓶式炒干機為代表。輻射干燥則是以紅外線或者微波作為傳熱介質，來達到烘干茶葉的目的，但是紅外線的穿透能力較差，而微波的處理能力較低，相關的研究還有待深入。

1．3其他新型茶葉烘干機

近年來，出現了一些新結構茶葉烘干機，如圓筒型結構，在箱體結構上對傳統的茶葉烘干機進行了改進。采用圓形筒體代替長方形箱體，使熱空氣在筒體內回旋，分布均勻，烘茶效果好。同時該種結構的烘干機結構緊湊，占地面積小，適用于小型茶葉廠的茶葉烘干，但它的生產量較小。

26CH型鏈板式茶葉烘干機的現狀

1979年，在中國農機部安排下，有關單位聯合開發出中國第一個茶機系列產品6CH系列茶葉烘干機，作為主要參數的有效攤葉面積分別為10，16，25，50m2，形成了一個產品標準系列，茶機產品的質量檢驗、性能比較以及新產品的開發有了定量標準。6CH系列茶葉烘干機較早期的烘干機作了一些改進，具體如下：①輸送帶直接加熱，使濕茶直接接受高溫加熱，有利于抑制發酵葉多酚類酶的氧化，改變了傳統的烘干機邊烘干邊發酵的缺點；②箱體分層合理進風，使茶葉烘干時能夠按照先高溫后低溫的原則進行，傳統的烘干機則使在上層先干燥的茶葉溫度低、濕度大，干燥慢，不符合制茶工藝；③擴大了箱體攤葉面積，采用放長箱體的方法，改變了傳統的加長百頁板或增加鏈板層次帶來的熱風利用率不高的缺點；④采用新型少齒差無級變速器，使烘茶調速方便，烘干機運行平穩可靠。這種茶葉烘干機定型后，在中國得到了逐步的推廣使用，現在已經成為有一定生產量的茶加工企業的主要設備。但是在定型后30年來，雖然對它不斷進行改進，但總的看來技術方面改進不大，基本還是停留在原來的結構上。

36CH型鏈板式茶葉烘干機的改進研究進展

近年來，人們從機械結構上和自動控制上提出了多項改進型鏈板式茶葉烘干機的措施，優化了茶葉烘干機的結構，能耗進一步降低，自動化的程度也得到了提高。下面簡介一種主要改進和技術進展情況。

3．1機械結構方面一種主要改進如圖3所示：①烘干房的改造，內設有自上而下的左右回轉式鏈傳動機構，該結構有利于茶葉進一步烘干，使茶葉受熱均勻。并節省熱能；②圖3中的清掃茶末傳動鏈輪裝置可以更好地回收利用茶末，并保持烘干房的清潔；③電動機的動力通過1個可調的磨擦傳動裝置再驅動回轉式鏈傳動機構，這可以使得負荷太大時，磨擦傳動裝置打滑而防止機器受損壞造成更大損失。這樣提高了茶葉烘干機的性能、可靠性和能效。

3．2控制部分茶葉烘干機的控制方法，有關研究尚少。從實際在用設備及文獻調查看，從開始的人工操縱開關控制，經過不斷發展，到現在出現了使用計算機現代技術的控制。由于溫度是影響茶葉烘干的重要因素，溫度的控制使用了工業上成熟的溫度控制儀表，另外用調速電機調節烘干機輸送帶的速度，這也是工業上成熟的技術。但在實際生產中，茶葉烘干機的操作控制主要還是使用比較簡單的電器開關，主要由人工操作。近年來隨著單片機技術的推廣，出現了使用單片機技術的茶葉烘干機控制器，但目前是初步的控制，離提高烘干機自動化智能化還有較遠的路要走。在提高茶葉烘干機自動化方面，殷鴻范等為了得到一種穩定、實時的控制烘干機，通過建立控制模型、風溫反饋系統和葉溫反饋系統，實現了對6CH－20A型茶葉烘干機的計算機實時控制。該控制系統由主控制板、電源、接口、變送器、轉速檢測和調節、葉層厚度、熱風溫度和出口葉溫檢測等裝置組成。試驗研究證明了茶葉烘干機計算機控制是可能的、且具有使用價值，可以在大、中型茶廠應用，有利于提高茶葉的品質。但是該控制系統未采用抗干擾措施，工作時主機箱的溫度存在一定的偏差，長期運行會影響控制精度。這種控制系統在實際生產中還未見到推廣使用。在自動化控制方面，茶葉加工過程還有其它一些值得借鑒的研究。

3．3熱能利用方面鏈板式茶葉烘干機利用熱風進行烘干，熱風吹過茶葉最后從烘干機的上方排入大氣（從圖3的右側熱風進風處進入烘干機，最后從烘干機的上方排入大氣）。據實測，烘干機廢氣的溫度還相當高，一般在90℃左右。如直接排入大氣顯然是一種相當大的浪費。在回收利用這部分熱量方面也有一些研究改進，如用管殼式熱管交換器進行熱量回收，將烘干機排出的廢氣加熱準備送入熱風爐的冷空氣，可以將冷空氣溫度提高20℃左右，效果較好。熱回收方面也有一些其它研究。還有人在研究用熱管原理進行茶葉烘干機廢氣的熱回收，以及其它一些原理的回收，如：烘焙機余熱回收等，但是都還是處于研究階段，還沒有在生產實踐中看到能有效地回收廢氣熱量的茶葉烘干機。研發出實用技術并能在生產中推廣應用還有一段路要走。從JB／T6674－1993《茶葉烘干機技術條件》與JB／T6674－2007《茶葉烘干機》中的耗熱量指標對比可以看出，20多年來鏈板式茶葉烘干機的耗熱量性能指標沒有明顯變化。其它節能及干燥方法利用如微波干燥、低溫真空干燥、太陽能干燥方法、流化床干燥、隧道式干燥、熱風與微波聯合干燥等的研究，還有干燥過程對茶葉品質的影響等研究，對茶葉烘干機節能方面的研究也很有價值。

4結論與展望

茶葉烘干機的主要種類按自動化程度分，有手拉百頁式、半自動百頁式、自動鏈板式等。目前自動鏈板式生產率較高，茶葉質量受人工因素影響較少，用得較多。按照干燥方式可以分為熱風干燥、金屬傳導干燥和輻射干燥等，還有微波干燥、低溫真空干燥、太陽能干燥、流化床干燥、隧道式干燥、熱風與微波聯合干燥等方法。熱風干燥傳熱較快，葉溫上升平穩，干燥比較均勻，用得最多。其中自動鏈板式烘干機最具代表性。目前中國茶葉烘干機的主要應用產品是自動鏈板式烘干機，其主要產品6CH系列茶葉烘干機自20世紀70年代末定型以來，較以往的茶葉烘干機的性能有了很大改善，雖經過30多年的不斷改進，但基本結構變化不大，而在提高性能、可靠性和節能方面有一些進展；控制技術的應用和改進也有限，微機控制技術的使用已有研究試驗，但未見推廣應用。較成熟的控制技術應用主要在于溫控儀表技術的使用。茶葉烘干機的廢氣帶走的熱量的能源浪費不少，已有人對回收利用這部分能量進行研究改進。從茶葉生產設備實際情況調研和文獻］，以及部頒標準的耗熱量指標均可見到，總的看來多年來茶葉烘干機技術進步不多，產品性能標準仍屬陳舊。這種烘干機主要問題是能源（包括熱能）消耗大、自動化程度不高等。這類茶葉烘干機的改進方向應該主要是在提高節能（主要是熱能利用、耗熱量標準）性能和自動化水平方向上。另外，茶葉烘干機的加工質量、對茶葉品質的影響、操作方便性等方面也還有不少值得一步研究解決、提高的問題。中國是茶葉生產大國，茶葉烘干機的使用很廣泛，它的節能、自動化、性能標準的提高，對中國茶產業的設備技術水平、茶產品質量的提高和經濟效益的提高有積極的意義，值得研究。

作者：吳澤球陶中南單位：武夷學院實驗室管理中心桂林電子科技大學