CN104180633B - 电加热亥姆霍兹型脉动流茶叶干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电加热亥姆霍兹型脉动流茶叶干燥装置，空气入口连接亥姆霍兹脉动流发生器，所述的亥姆霍兹脉动流发生器的尾管连接竖直管的下端，用于输送新鲜茶叶的螺旋给料机连接所述的竖直管，所述的竖直管的上端连接脉动流干燥管的一端，所述的脉动流干燥管呈倒U字型，所述的脉动流干燥管的另一端通过连接管连接旋风分离器，所述的旋风分离器的出风口连接除尘器，所述的除尘器的顶部出风口连接引风机，在所述的引风机的进风口前连接烟道。本发明由于气流的脉动效应，通过螺旋给料机的进料，使得茶叶可以在脉动干燥罐内往复来回运动，与高温气体达到较好的混合程度，强化了干燥的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电加热亥姆霍兹型脉动流茶叶干燥装置，具体涉及一种通过电加热亥姆霍兹共振腔产生高温周期性脉动气流，利用高温脉动气流加热干燥茶叶的干燥和生产设备。
背景技术
目前，国内所使用的茶叶干燥技术主要包括炒干和烘干两种方式，这两种方式分别依靠热传导和热对流完成茶叶干燥过程。这两种干燥方法在干燥过程中，蒸发水分所需要的热量必须从物料表面逐步传递到内部，在干燥阶段，物料的外层变得干燥，内部水分向外传递的阻力增大，这种现象导致水分蒸发量的大幅度降低，干燥周期加长。
现阶段的干燥技术主要利用分批干燥，干燥后再处理的方法，无法实现连续循环的干燥过程，影响到茶叶的产量和质量的统一性。广泛采用的干燥技术中，都是高耗能过程，在传统的干燥过程中传热传质效率偏低，能源消耗量大的同时能源利用率较低，在干燥过程中造成了严重的能源浪费。且在干燥过程中，设备过多、工艺复杂，干燥设备的维护成本过高。
而且，目前的干燥设备大部分是以茶叶固定或平铺的形势进行干燥，导致在干燥过程中，内外干燥均匀度较差，能源消耗过高。且由于分层的叠加，最终干燥获得的茶叶品质不一，造成了一定的经济损失。现有的干燥技术主要是依靠机械部件进行搅拌，在搅拌过程中逐渐加热而达到干燥的效果，其中机械部件长期在高温潮湿的环境中使用致使金属部件极易出现腐败和锈蚀等情况，对干燥设备的稳定运行和持续运转提出了挑战，使得传统干燥设备维护过程复杂、成本较高。
脉动流体干燥技术已经在木材、中药等产品的干燥过程中得到广泛应用，脉动流干燥技术具有能源消耗低、能源利用率高、干燥过程均匀可靠、设备简单等优点。为茶叶干燥过程寻找一种高效、经济、节能、可靠的干燥技术，是行业的必然需要，脉动流干燥技术符合这一类干燥的要求。
发明内容
为了克服现有茶叶干燥设备存在的上述缺点，本发明提供一种电加热亥姆霍兹型脉动流茶叶干燥装置。
本发明采用的技术方案是：
电加热亥姆霍兹型脉动流茶叶干燥装置，其特征在于：空气入口连接亥姆霍兹脉动流发生器，所述的亥姆霍兹脉动流发生器的尾管连接竖直管的下端，用于输送新鲜茶叶的螺旋给料机连接所述的竖直管，所述的竖直管的上端连接脉动流干燥管的一端，所述的脉动流干燥管呈倒U字型，所述的脉动流干燥管的另一端通过连接管连接旋风分离器，所述的旋风分离器的出风口连接除尘器，所述的除尘器的顶部出风口连接引风机，在所述的引风机的进风口前连接烟道；
所述的亥姆霍兹脉动流发生器，左侧为进气口，进入后经过中间扩大区域，该区域布置了竖排加热管段，电加热管段在加热过程中将热量传递给空气，空气加热之后进入亥姆霍兹脉动流发生器的尾管，在尾管内共振产生周期性变化的高温脉动气体；
所述的高温脉动气体进入脉动流干燥管，茶叶在脉动流干燥管内往复来回运动。
进一步，所述的脉动流干燥管包括依次连接的第一加速段、第二加速段、减速段和第三加速段，所述的第一加速段、第二加速段以及第三加速段的直径大小相同，且均小于所述的减速段的直径大小；所述的第一加速段连接所述的竖直管的上端，所述的第三加速段通过连接管连接旋风分离器。脉动流干燥管是用于对亥姆霍兹脉动流发生器产生的脉动流进行放大并使之稳定的。其主管段管径略大于亥姆霍兹脉动流发生器的出口，使得气流在内部能更好地稳定和混合均匀。该管段利用截面积的变化，改变了气流在内部的流速，周期性放大和缩小的管段，使得内部气流速度周期性的减小和增大，形成更为强烈的高温脉动气流。
进一步，各部件的连接均为密封连接。
本发明利用亥姆霍兹脉动流发生器产生高温脉动流体，经过脉动流干燥管后进一步强化流体脉动，配合螺旋给料机送入茶叶原叶，原叶在脉动流体的作用下，在高温气体中往复运动，水分将被蒸发出茶叶原叶体内进入空气，进入旋风分离器后将水分分离，最终气体进入除尘器除去茶叶干燥过程产生的粉尘。
本发明在干燥管段内不涉及机械运动部件，依靠亥姆霍兹脉动流发生器产生持续、稳定周期和一定速度、温度的干燥气体，推动茶叶在其中运动，并达到在运动中干燥的效果。
在脉动流干燥管内连接有螺旋给料机，给料机采用螺杆形式进行不间断给料，茶叶在送入干燥管后由于管内周期性脉动流体的作用使得茶叶与气流一起运动，并在高温气体作用下达到干燥的效果，这模拟了在翻炒过程中不断干燥的过程。
本发明所述的旋风分离器的作用是将干燥后所获得的干燥茶叶和湿蒸汽进行分离，其工作温度不低于100℃，以确保水始终维持在气体状态，保证分离效果。旋风分离器后所产生的是带有粉尘的湿蒸汽(粉尘主要来源于茶叶在翻炒过程中产生的细小碎屑等)进行除尘，然后再通过引风机将除尘器内的微负压状态下的湿蒸汽抽出并送入排烟道排出，防止环境污染。
本发明的有益效果体现在：由于气流的脉动效应，通过螺旋给料机的进料，使得茶叶可以在脉动干燥罐内往复来回运动，与高温气体达到较好的混合程度，强化了干燥的效果。
附图说明
图1是本发明电加热亥姆霍兹型脉动流茶叶干燥装置的整体示意图。
图2是本发明电加热亥姆霍兹型脉动气流发生器结构示意图。
图3是本发明脉动流干燥管结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图3，电加热亥姆霍兹型脉动流茶叶干燥装置，空气入口1连接亥姆霍兹脉动流发生器2，所述的亥姆霍兹脉动流发生器2的尾管23连接竖直管9的下端，用于输送新鲜茶叶的螺旋给料机3连接所述的竖直管9，所述的竖直管9的上端连接脉动流干燥管4的一端，所述的脉动流干燥管4呈倒U字型，所述的脉动流干燥管4的另一端通过连接管45连接旋风分离器5，所述的旋风分离器5的出风口连接除尘器6，所述的除尘器6的顶部出风口连接引风机7，在所述的引风机7的进风口前连接烟道8；
所述的亥姆霍兹脉动流发生器2，左侧为进气口21，进入后经过中间扩大区域，该区域布置了竖排加热管段22，电加热管段在加热过程中将热量传递给空气，空气加热之后进入亥姆霍兹脉动流发生器的尾管，在尾管内共振产生周期性变化的高温脉动气体；
所述的高温脉动气体进入脉动流干燥管4，茶叶在脉动流干燥管内往复来回运动。
进一步，所述的脉动流干燥管4包括依次连接的第一加速段41、第二加速段42、减速段43和第三加速段44，所述的第一加速段41、第二加速段42以及第三加速段44的直径大小相同，且均小于所述的减速段43的直径大小；所述的第一加速段41连接所述的竖直管9的上端，所述的第三加速段44通过连接管45连接旋风分离器5。脉动流干燥管是用于对亥姆霍兹脉动流发生器产生的脉动流进行放大并使之稳定的。其主管段管径略大于亥姆霍兹脉动流发生器的出口，使得气流在内部能更好地稳定和混合均匀。该管段利用截面积的变化，改变了气流在内部的流速，周期性放大和缩小的管段，使得内部气流速度周期性的减小和增大，形成更为强烈的高温脉动气流。
进一步，各部件的连接均为密封连接。
空气从空气入口1进入亥姆霍兹脉动流发生器2，在发生器中经过电加热高温区域后形成高温气体，在气流的前进过程中，经过亥姆霍兹脉动流发生器的尾管，气流发生共振，产生周期性脉动的高温气流，该高温气流进入竖直管段，在管段中由螺旋给料机将茶叶送入脉动干燥管内，在高温脉动气流作用下达到干燥的效果。
本实施例中，脉动流干燥管包括：直径60mm，管长200mm的第一加速段，直径60mm，管长785mm的第二加速段，直径为120mm，管长1478mm的减速段和直径为60mm，管长为656mm的第三加速度段。
高温脉动气体进入脉动流干燥管，周期性截面积变化的脉动流干燥管，一方面使得脉动气流更为均匀，另一方面，脉动气流在周期性截面积变化的作用下增强了气流的脉动效应。由于气流的脉动效应，通过螺旋给料机的进料，使得茶叶可以在脉动干燥罐内往复来回运动，与高温气体达到较好的混合程度，强化了干燥的效果。
得到干燥后的茶叶和饱含蒸汽和粉尘的气流，进入旋风分离器，在旋风分离器内，100℃以上的工作温度保证了水的蒸汽状态，且茶叶被分离出来后，湿蒸汽和粉尘被送入除尘器，在除尘器内，去除粉尘后经引风机排除装置外。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (3)
1.电加热亥姆霍兹型脉动流茶叶干燥装置，其特征在于：空气入口连接亥姆霍兹脉动流发生器，所述的亥姆霍兹脉动流发生器的尾管连接竖直管的下端，用于输送新鲜茶叶的螺旋给料机连接所述的竖直管，所述的竖直管的上端连接脉动流干燥管的一端，所述的脉动流干燥管呈倒U字型，所述的脉动流干燥管的另一端通过连接管连接旋风分离器，所述的旋风分离器的出风口连接除尘器，所述的除尘器的顶部出风口连接引风机，在所述的引风机的进风口前连接烟道；
所述的亥姆霍兹脉动流发生器，左侧为进气口，进入后经过中间扩大区域，该区域布置了竖排加热管段，加热管段在加热过程中将热量传递给空气，空气加热之后进入亥姆霍兹脉动流发生器的尾管，在尾管内共振产生周期性变化的高温脉动气体；
所述的高温脉动气体进入脉动流干燥管，茶叶在脉动流干燥管内往复来回运动。
2.如权利要求1所述的茶叶干燥装置，其特征在于：所述的脉动流干燥管包括依次连接的第一加速段、第二加速段、减速段和第三加速段，所述的第一加速段、第二加速段以及第三加速段的直径大小相同，且均小于所述的减速段的直径大小；所述的第一加速段连接所述的竖直管的上端，所述的第三加速段通过连接管连接旋风分离器。
3.如权利要求1所述的茶叶干燥装置，其特征在于：各部件的连接均为密封连接。
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