茶叶杀青机介绍

茶叶杀青机介绍（精选3篇）

茶叶杀青机介绍 篇1

燃气红外线茶叶杀青机燃烧器产品介绍

杀青是茶叶加工中必不可少的一道工序，而且杀青质量的好坏，直接关系到茶叶品质的高低。杀青锅（滚筒）的温度和温度的均匀性决定杀青质量，高品质的茶叶不仅要求升温迅速，而且要求杀青设备的温度均匀一致。

茶叶杀青设备也必须尽可能地节能，以降低杀青费用。

二．蓝炬燃气红外线杀青燃烧系统的特点

1．采用全预混燃烧的蓝炬燃烧器，燃烧充分、红外线辐射效率高、燃烧均匀、不易回火、使用寿命长；

2．采用密闭式燃烧加热系统，相比开放式系统，整体节能30％以上；

3．升温迅速：由于金属纤维燃烧器的热惯性小，点火后数秒内即达到工作温度；

4．采用程序控制器的燃烧控制系统，具有吹扫、自动点火、火焰检测、压力保护、意外停机报警等功能；

5．依据控制精度要求，温度控制可采用两段火型式或PID控制；

6．杀青滚筒温度均匀，纵向温差不超过±5℃。

7．可采用液化气或天然气作为气源。

三．系统规格

1．WRB-15型

a．适用对象：3000mm茶叶杀青设备（生产线）；

b．燃烧器规格（数量）：1000mm×200mm（3个）；

c．设计压力：2000pa；

d．加热功率：175kw（15×104kcal/h）；

e．燃气消耗：17.5m3/h（天然气低热值8600kcal/m3）；

f．温度控制方式：DCS系统，PID调节。

2．WRB-32型

a．适用对象：4000mm茶叶杀青设备（生产线）；

b．燃烧器规格（数量）：1000mm×320mm（4个）；

c．设计压力：2000pa；

d．加热功率：370kw（32×104kcal/h）；

e．燃气消耗：37m3/h（天然气低热值8600kcal/m3）；

f．温度控制方式：DCS系统，PID调节。

3．可根据具体需要提供燃烧器及燃烧系统的非标设计。

四．经济性能评估

由于各种茶叶的杀青工艺并不一致，下面以乌龙茶为例来分析金属纤维红外线燃烧器相比传统的火排燃烧器的节能效果。

茶叶杀青机采用火排作为燃烧器，其缺点是不仅燃烧不充分，而且燃烧空间敞开，大量热量散失，致使热效率低下，每公斤干茶需要消耗液化气0.2-0.25kg。

当采用蓝炬红外线燃烧器后，传热效果好，而且燃烧空间密闭，散热损失小，每公斤干茶消耗液化气0.10-0.15kg，即每公斤干茶少消耗液化气约0.10kg，节能40-50%。

茶叶杀青机介绍 篇2

目前,茶叶自动杀青理条机的传动机构主要是曲柄滑块机构[1,2],其在加速和振动方面存在两个方面的缺陷:一是锅体加速缓慢,二是振动问题难以解决。考虑到非圆齿轮机构容易实现动平衡和更容易实现滑块工作行程近似等速运动的特点,以及目前在仪器和机器制造业愈来愈多地采用非圆齿轮机构代替连杆机构和其它运动机构的背景下[3],自动杀青理条机的传动机构采用非圆齿轮连杆机构代替曲柄滑块机构。非圆齿轮连杆机构与曲柄滑块机构相比,具有结构紧凑、传动精确和平稳等优点,从而能够提高生产效率,减小机构工作行程的加速度,降低冲击。其结构相对简单,易于平衡,减少了机器的振动,从而提高了机器的使用寿命。本文对非圆齿轮的节曲线进行了设计,并对非圆齿轮连杆机构和曲柄滑块机构的加速性能进行了比较。

1 非圆齿轮节曲线的设计

自动杀青理条机的多槽锅体往复一个行程的理想运动状态为:加速→近似等速→减速→加速→近似等速→减速。根据其运动状态,将节曲线的设计分为3部分:近似等速阶段节曲线的设计和两段减速→加速阶段节曲线。

非圆齿轮节曲线的设计有两种方法[4]:一是根据已知传动比求解节曲线;二是根据再现函数求解节曲线。本文主要通过传动比函数求解节曲线。图1为非圆齿轮连杆机构作为传动机构的示意图。

1.主动非圆齿轮 2.从动非圆齿轮 3.曲柄 4.连杆5.机架 6.多槽锅锅体

1.1 近似等速阶段节曲线[5]

下面首先分析锅体的位移,即计算公式为

$s=c+e-c\cos \alpha {}_2-\sqrt{e{}^2-c{}^2\sin {}^2\alpha {}_2}$ (1)

由式(1)可解出曲柄o2c的角位移α2,也就是从动非圆齿轮的瞬时角位移,即

$\alpha {}_2=\arccos \left\{1-\left(\frac{e}{c}-x\right)x/\left[\frac{1}{2}\left(1+\frac{e}{c}\right)-x\right]\right\}(2)$

式中,x=s/2c。因为上述传动机构的模型为对心曲柄滑块机构,所以s的范围为0≤s≤2c,故x的范围是0≤x≤1。

根据往复直线行程和茶叶的运动轨迹,设计滑块机构(多槽锅体)一个往复直线行程各阶段主动非圆齿轮转角α1的具体范围及相对应的x范围。

1.1.1 前半行程

加速阶段:0°≤α1≤30°,0≤x≤0.2;

等速阶段:30°≤α1≤150°,0.2≤x≤0.8;

减速阶段: 150°≤α1≤180°,0.8≤x≤1;

1.1.2 后半行程

加速阶段:180°≤α1≤210°,0.8≤x≤1;

等速阶段:210°≤α1≤330°,0.2≤x≤0.8;

减速阶段:330°≤α1≤360°,0≤x≤0.2。

对于从动非圆齿轮的瞬时角位移来说,根据式(2)可知,只需确定x,即可算出。为了计算方便,此处令${\rm M}=e/c‚{\rm N}=\left(1+e/c\right)/2$,则式(2)变为

$\alpha {}_2=\arccos \left(1-\frac{{\rm M}-x}{{\rm N}-x}x\right)$ (3)

对式(3)两边对时间t求导得

$\frac{\text{d}\alpha {}_2}{\text{d}t}=\frac{1}{|\sin \alpha {}_2|}\left[\frac{x{}^2-2{\rm N}x+{\rm M}{\rm N}}{({\rm N}-x){}^2}\right]\frac{\text{d}x}{\text{d}t}$ (4)

令ω2=dα2/dt,即ω2为从动非圆齿轮的转速,令v′=dx/dt,因为x=s/2c,故滑块机构(多槽锅体)往复的瞬时速度v=2cv′。所以式(4)变为

$\omega {}_2=\frac{1}{|\sin \alpha {}_2|}\left[\frac{x{}^2-2{\rm N}x+{\rm M}{\rm N}}{({\rm N}-x){}^2}\right]v^{\prime }$ (5)

当0.2≤x≤0.8时,滑块机构(多槽锅锅体)做匀速直线运动。由于主动非圆齿轮一直做等速转动,在此阶段有

dα1=kdx (k为某一常数) (6)

将式(4)与式(6)联合解得

$i{}_{12}=\frac{\text{d}\alpha {}_1}{\text{d}\alpha {}_2}=k|\sin \alpha {}_2|\left[\frac{({\rm N}-x){}^2}{x{}^2-2{\rm N}x+{\rm M}{\rm N}}\right]$ (7)

式(6)两边同时乘以时间t得

tdα1=tkdx,即△α1=k△x。

对于前半行程等速行程阶段,即30°≤α1≤150°时,△α1=2π/3,而△x=0.8-0.2=0.6,由式△α1=k△x可得, k=10π/9,从而式(7)变为

$i{}_{12}=\frac{\text{d}\alpha {}_1}{\text{d}\alpha {}_2}=\frac{10\text{π}}{9}|\sin \alpha {}_2|\left[\frac{({\rm N}-x){}^2}{x{}^2-2{\rm N}x+{\rm M}{\rm N}}\right]$ (8)

由此得出对应于等速阶段非圆齿轮节曲线向径的表达式为

$\{\begin{array}{l}r{}_1=\frac{100}{1+\frac{10\text{π}}{9}|\sin \alpha {}_2|\left[\frac{({\rm N}-x){}^2}{x{}^2-2{\rm N}x+{\rm M}{\rm N}}\right]}\\ r{}_2=\frac{\frac{1000\text{π}}{9}|\sin \alpha {}_2|\left[\frac{({\rm N}-x){}^2}{x{}^2-2{\rm N}x+{\rm M}{\rm N}}\right]}{1+\frac{10\text{π}}{9}|\sin \alpha {}_2|\left[\frac{({\rm N}-x){}^2}{x{}^2-2{\rm N}x+{\rm M}{\rm N}}\right]}\end{array}$

(9)

1.2 加速和减速阶段节曲线

现把减速→加速的节曲线组合在一起考虑,故在一个运动周期内,有两段减速→加速的节曲线需要设计,分别为主动非圆齿轮的转角范围是5π/6≤α1≤7π/6和主动非圆齿轮的转角范围是-π/6≤α1≤π/6时所对应的节曲线。

下面先对主动非圆齿轮的转角范围为5π/6≤α1≤7π/6时的节曲线进行设计,此时△α1=π/3。将α1=5π/6, x=0.8和α1=7π/6,x=0.8两组数值代入式(2),解得α2的变化范围为2.1724≤α2≤4.1108。

对于加速和减速阶段节曲线的设计,难点在于该段传动比函数的确定。由于自动杀青理条机对本身的传动机构没有其他的限制要求,故在此取传动比函数为二次多项式函数。设传动比函数为

i12=y1α${}_1^2$+y2α1+y3 (10)

式中,y1,y2,y3为二次多项式函数的待定系数,且y1≠0,下面通过已知条件来确定y1,y2,y3的值。首先由边界条件得

$\{\begin{array}{l}\left(\frac{5\text{π}}{6}\right){}^{2}y{}_1+\frac{5\text{π}}{6}y{}_2+y{}_3-1.3572=0\\ \left(\frac{7\text{π}}{6}\right){}^{2}y{}_1+\frac{7\text{π}}{6}y{}_2+y{}_3-1.3572=0\end{array}$

(11)

由式r1dα1=r2dα2整理得

dα1/i12=dα2

将i12=y1α${}_1^2$+y2α1+y3代入上式得

$\frac{\text{d}\alpha {}_1}{y{}_1\alpha {}_1^2+y{}_2\alpha {}_1+y{}_3}=\text{d}\alpha {}_2$

对上式两边求积分得

$\alpha {}_{22}-\alpha {}_{21}=1.9384={\displaystyle {\int }_{\frac{5\pi }{6}}^{\frac{7\pi }{6}}\frac{\text{d}\alpha {}_1}{y{}_1\alpha {}_1^2+y{}_2\alpha {}_1+y{}_3}}(12)$

令y${}_2^2$<4y1y3,得

$\frac{2}{\sqrt{y{}_2^2-4y{}_{1}y{}_3}}\arctan \frac{2y{}_1\alpha {}_1+y{}_2}{\sqrt{y{}_2^2-4y{}_{1}y{}_3}}|{}_{\frac{5\pi }{6}}^{\frac{7\pi }{6}}=1.9384(13)$

由式(11)和式(13)组成一个含有y1,y2,y3等3个未知参数的非线性方程组,解之可得:

1)加速和减速阶段的传动比函数为

y1=0.937 913 52

y2=-5.893 084 45

y3=10.356 901 09

2)加速和减速阶段的传动比函数为

i12=0.937 913 52α${}_1^2$-5.893 844 5α1+

10.356 901 09 (14)

3)主从动非圆齿轮的节曲线极坐标方程为

$\{\begin{array}{l}r{}_1=\frac{100}{0.93791352\alpha {}_1^2-5.89308445\alpha {}_1+11.35690109}\\ r{}_2=\frac{100(0.93791352\alpha {}_1^2-5.89308445\alpha {}_1+10.35690109)}{0.93791352\alpha {}_1^2-5.89308445\alpha {}_1+11.35690109}\\ \alpha {}^2={\displaystyle {\int }_{\frac{5\text{π}}{6}}^{\alpha {}_1}\frac{\text{d}\alpha {}_1}{100(0.93791352\alpha {}_1^2-5.89308445\alpha {}_1+10.35690109)}}+2.1724\end{array}$

(15)

同理,可得另一段加速减速阶段主从动非圆齿轮的节曲线极坐标方程。

1.3 主从动非圆齿轮节曲线的整合和优化

根据非圆齿轮节曲线的封闭性和周期性的要求,通过Matlab编程求得主、从动非圆齿轮的节曲线[6],如图2所示。

2 曲柄滑块机构和非圆齿轮机构性能比较

2.1 加速度性能以及振动的比较

图3所示为两种传动机构所产生的多槽锅锅体加速度的曲线图。

m-非圆齿轮机构的加速度曲线 n-曲柄滑块机构的加速度曲线

通过图3可以看出,在ab段(即初始阶段),非圆齿轮机构的加速性能明显好于曲柄滑块机构构。此时,茶叶可以在最短时间内获得沿锅壁运行的最大速度,符合茶叶炒制的工艺要求。在bc和de段,非圆齿轮的加速度明显小于曲柄滑块机构的加速度,也就是在炒制茶叶最重要的阶段,茶叶所受的振动比以前较平缓,利于茶叶沿锅壁平稳的运动,茶叶烘烤比较充分。在ef段,非圆齿轮的加速度大于曲柄滑块的加速度,此时茶叶即将完成一个周期回到起点,加速度越大,产生的振动相对也越大,利于茶叶的翻滚,从而进行下个周期的运动,符合当前茶叶的工艺要求[7]。在cd段的运动与ab段和ef段相似。

2.2 速度性能的比较

图4所示为两种传动机构所产生的多槽锅锅体速度的曲线图。在前半周期,b曲线与a曲线相比,初始阶段速度能够在较短时间内增加到茶叶炒茶时所需的速度,利于茶叶尽快进入炒制状态;在中间过程,b曲线与a曲线相比,速度曲线比较缓和,也就是振动较小,利于茶叶沿锅壁稳定的运动,符合茶叶加工工艺的要求[8],后半周期与前半周期类似。

a-曲柄滑块机构的加速度曲线b-非圆齿轮机构的加速度曲线

3 结论

1)由于曲柄滑块机构存在加速慢、振动大的缺陷,故选择目前应用比较广泛的非圆齿轮机构来代替。非圆齿轮的设计首先是节曲线的设计,而节曲线的设计本文是从近似等速阶段开始的。将非圆齿轮机构作为茶叶自动杀青理条机的传动机构是本文的一大创新,而且也取得了比较好的理论验证。

2)通过图例分析得出,非圆齿轮机构的加速度曲线基本与茶叶的加工工艺相符合,即一个周期内,在初始阶段速度要在尽量短的时间内加速,然后茶叶进入一个相对较平缓的运动,以让茶叶与多槽锅锅壁进行长距离有效的接触,最后在尽量短的时间内让茶叶停止运动,以达到让茶叶翻滚的效果,从而继续下一个周期的运动。

摘要：中国是产茶和饮茶大国,但茶叶机械的研究与发展却非常缓慢。目前,国内的自动杀青理条机的传动机构多采用曲柄滑块机构,其存在的缺点是加速比较缓慢且运动过程中振动较大。为此,将非圆齿轮应用到茶叶自动杀青理条机的传动机构,以代替曲柄滑块机构。通过理论验证表明,该传动机构的优点是加速快,振动相对较平稳,符合当前茶叶加工工艺的要求。

关键词：茶叶,曲柄滑块机构,非圆齿轮,Matlab

参考文献

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滚筒式茶叶杀青机的使用与保养 篇3

一、结构与性能

1. 结构

主要由进叶装置、滚筒、出叶排气装置、传动装置、炉灶等组成。进叶装置是一宽度为250毫米的帆布传送带，上面装有进叶片，该装置与地面呈30°角安装。下端是出叶斗，安装在储叶地坑内。滚筒内壁焊接有6条螺旋导叶板。炉灶由炉膛、烟道和烟囱等组成。

2. 性能

以70型滚筒式杀青机为例说明：每分钟进叶5千克左右，每小时可杀青300千克左右鲜叶。

二、安装与操作

1. 安装

在安装滚筒式杀青机时，应先把滚筒架和炉灶定位，再架起托轮和筒体，其后砌筑炉体和烟道，最后再装好传动部件、进叶装置、出叶装置和排气装置。

2. 调试

杀青机安装完毕后，要进行调试。其方法是：检查并旋紧各部位的固定螺钉，同时在传动部位加注适量的润滑油，用手轻轻转动筒体并检查其运转情况，待一切检查调试正常后方可开机作业。

3. 操作

先对炉灶加温，待滚筒温度稳定后转入正常上叶，一般情况下，70型滚筒杀青机每分钟进叶5千克左右。杀青时，一定要注意火温不宜太高，上叶要连续、均匀、稳定。杀青结束前20分钟停止对炉灶加燃料，减少投叶量。作业结束后，打开炉门，将炉内燃料清除，当炉温下降后方可停止滚筒转动，以免烧坏滚筒。

三、维修保养

1. 润滑保养

作业前，对所有转动件和紧固件进行检查。主动齿轮和滚筒齿圈之间、托轮与滚筒筒箍之间每天须两次加少量机油润滑；链轮与链条之间要定期加注黄油；轴承每年须清洗1次，并要定期加注黄油。

2. 输送带的维修与保养

进叶装置的输送带出现左右不平现象时，可用三对托轮进行平衡调整；输送带出现偏移或松弛时，可用两边上下端调节螺杆进行调整；输送带过长时，可拆下皮带接头，剪去适当长度，再接上接头，重新进行调整长度。

3. 停机后的保养

茶季结束后，应对整机进行1次全面的检查和养护，对损坏或超过磨损极限的零部件要及时进行更换，对运动零件的配合间隙要进行检查和测试调整；并对炉灶进行必要的维护，需要加入润滑油的部件应全面地加注补充，以防锈蚀。