CN105685275A - 一种绿茶烘干系统 - Google Patents

Abstract

一种绿茶烘干系统，它包括烘干机、风机和热管换热器，所述烘干机的壳体内部包括第一风道、第二风道和浮选区，其中，第一风道位于壳体内体内腔的下部，在第一风道的下部空间内设有自进风口向远端逐渐增高的三角形突棱，所述三角形突棱为硅胶材质，在气流的作用下，三角形突棱形成一定的摆动；所述第二风道位于第一风道一侧，在第二风道中设置有用于改变风向的弧形板，且在第一、第二风道之间设置有调节风量的闸门。烘干过程采用60摄氏度左右的气流，通过大气流均匀吹干，提高表面积比，提高烘干速度，同时中温场下对茶叶品质影响较小，提高了品质。

Description

一种绿茶烘干系统

技术领域

该发明涉及物料烘干技术领域，具体地说是一种绿茶烘干系统。

背景技术

绿茶加工工艺一般包括杀青、揉捻及干燥，其中杀青的目的是快速使氧化酶特别是多酚氧化酶和过氧化物酶失活，从而阻止茶多酚(主要是儿茶素)的氧化；揉捻过程一方面是做形，另一方面使杀青叶细胞破碎，茶汁溢出，内含物进一步转化；干燥也是一种热化学作用，主要作用是进一步除去水分，同时形成香气并促进酯型复杂儿茶素进一步向简单儿茶素转化。杀青、揉捻及干燥加工工序的有机结合，形成了绿茶特有的色绿、味浓爽、香高鲜等品质特征，而这些品质特征与其品质成分在加工过程中的变化有很大关系。

在杀青和烘干的过程中，都伴随着儿茶素的变化。其中儿茶素属于黄烷醇类化合物，在绿茶中的含量为12％-24％，是绿茶中的重要呈味物质，具有较强的收敛性。目前茶叶中已探明的儿茶素单体及异构体主要有：没食子儿茶素(GC)、儿茶素(c)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、儿茶素没食子酸酯(CG)等。这些儿茶素在茶叶的加工工程中极不稳定，易发生氧化、热解、聚合和转化等一系列作用而使其总量降低，单体比例发生变化，影响茶叶的品质和保健功效。

通常的烘干工艺为：

(1)杀青：将绿茶嫩叶放入杀青机中进行杀青，所述杀青时的温度为165℃，时间为4min；

(2)做形：将杀青后的茶叶放入做形机中进行做形，所述做形时的温度为80℃，机速为175r/min；

(3)预烘：将做形后的茶叶放入烘干机中进行预烘，所述预烘时的温度为115℃，预烘时间为18min；所述预烘时茶叶的叶层厚度控制在2-2.5cm；

(4)烘干：将烘干机的温度降至95℃，进行烘干，烘干时间为25min；所述烘干时茶叶的叶层厚度控制在1.5-2cm。

(5)在这一过程中，茶叶的预烘干和烘干温度都设置在100摄氏度左右，对其中的儿茶素易发生氧化、热解、聚合和转化等一系列作用而使其总量降低，单体比例发生变化，影响茶叶的品质和保健功效。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种中低温(60摄氏度左右)烘干的装置，用于降低烘干温度，在降低烘干温度的同时，通过形成封闭的循环风系统，并提高循环风中的氮气含量，提高烘干效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种绿茶烘干系统，包括烘干机、风机和热管换热器，其中所述烘干机、风机和热管换热器通过管道连接形成一个供循环风循环的循环风系统，其特征在于：

所述烘干机包括壳体、第一风道、第二风道、第一筛网、第二筛网和收集通道，其中，所述壳体为双层保温结构，所述壳体内部包括第一风道、第二风道和浮选区，其中，第一风道位于壳体内体内腔的下部，在第一风道的下部空间内设有自进风口向远端逐渐增高的三角形突棱，所述三角形突棱为硅胶材质，在气流的作用下，三角形突棱形成一定的摆动；

所述第二风道位于第一风道一侧，在第二风道中设置有用于改变风向的弧形板，且在第一、第二风道之间设置有调节风量的闸门；

所述浮选区与第一风道之间设置第一筛网，所述第一筛网为具有一定弹性编织网状电阻丝，通电使得电阻丝的表面温度维持在60摄氏度左右，所述第一筛网的网孔不大于1毫米，

所述浮选区和第二风道之间为一个竖向设置的隔板，所述隔板上设有一个通风窗，通风窗为长条形，在通风窗处安装单向喷嘴，喷嘴的为橡胶喷嘴；

在壳体的一端设置添料口，所述添料口处设置有闭风喂料器，在与第二风道相对的壳体的一侧设有一个集料仓，所述集料仓与浮选腔之间设置有收集通道，控制风机的功率和送风量，未完全干燥的茶叶会在浮选区内上下翻腾，干燥好的茶叶会上升到浮选腔的顶部，并在横向吹风的喷嘴作用下被输送至集料仓，所述第一筛网具有一定的弹性；

在集料仓的下部空间中设置有一个第二筛网，第二筛网采用尼龙网；在第二筛网的一侧设有一个茶叶出口，在茶叶出口安装一个布袋，所述布袋位于一个密闭的腔室中；在集料仓的迎风侧壁上设置有若干突起，

第二筛网下侧为风道，通过一个竖向的引风管引出至下侧，并在引风管的外围管壁上设置水冷管，并在引风管的下端设置一个冷凝水收集水槽，在引风管中设有冷却翅片，冷却翅片的温度设置在10到20摄氏度之间，在引风管的中部向外引出一个风管，所述风管连接到一个热管换热器的冷介质通道上，换热后的冷介质通道上引出一个风管，用于和一个风机进行连接，其中风机的出口通过一个管道向第一风道中供应热风，并在第一风道中设置有温度传感器；

在热管换热器的冷介质通进口连通一个氮气管道，所述循环风中的氮气浓度不低于80％。

进一步地，所述三角形突棱上部为三角形棱柱，下部为圆柱体，所述三角形突棱下端嵌入在第一风道底板的弧形凹槽中，在下部的圆柱体两端通过一个压块安装在所述弧形凹槽中，其中，在与第一风道底面接触的所述三角形突棱上为弧形面，并在所述弧形面内镶嵌有若干压簧，当气流在第一风道内通过时，三角形突棱具有摆动动作。

进一步地，所述喷嘴包括安装部、喷嘴部，其中安装部通过锁紧螺母安装在通风窗处，上述喷嘴部包括上唇和下唇，其中上唇为锯齿状，下唇为长条状。

进一步地，所述突起为食品级的橡胶垫或者硅胶垫。

进一步地，所述闭风喂料器包括喂料辊和进、出料口，所述喂料辊上设置有兜料槽。

进一步地，所述闸门为联动结构，通过连杆将各个闸门进行串联起来，其中的一个闸门由操作机构。

进一步地，所述操作机构为蜗轮蜗杆机构，将闸门的转轴蜗轮连接，实现同步转动，将蜗杆安装在壳体上并将蜗杆的操作端设置在壳体的外侧，形成操作部，通过手动的摇动蜗杆，实现闸门的翻转角度。

进一步地，所述闸门的开口方向是背离进风口的方向。

本发明的有益效果是：

烘干过程采用60摄氏度左右的气流，通过大气流均匀吹干，提高表面积比，提高烘干速度，同时中温场下对茶叶品质影响较小，提高了品质。

循环风中充入氮气，使得循环风中的氮气含量维持在80％以上，可以有效的降低茶叶氧化程度，提高茶叶品质。

通过第一筛网的气幕作用，使得茶叶达到一个平衡状态，未干燥完全的茶叶处于上下沸腾状态，干燥后的茶叶随着气流被吹走，达到浮选的目的，干燥后的茶叶的一致性好，且可以连续的进行投料，实现连续不间断的生产。

不宜结团，由于全程过程中，气流起到主要作用，输送和分选环节都是气力在控制，所以出来的茶叶比较蓬松，避免出现结团现象。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为烘干机的立体图。

图3为烘干机的俯视图。

图4为A--A剖视图。

图5为B--B剖视图。

图6为C--C剖视图。

图7为D--D剖视图。

图8为喷嘴立体图。

图9为图8的剖视图。

图10为三角形突棱的安装示意图。

图11为图10的全剖视图。

图12为三角形突棱的立体图。

图13为闭风喂料器的原理图。

图14为引风管的原理图。

图中：1壳体，11第一风道，111三角形突棱，1111三角形，1112圆柱体，1113压块，1114弧形凹槽，1115弧形面，1116压簧，12第二风道，121弧形板，13浮选区，14添料口，15闭风喂料器，151喂料辊，152兜料槽，21第一筛网，22第二筛网，23收集通道，24集料仓，25茶叶出口，3闸门，31连杆，4隔板，41通风窗，42喷嘴，421安装部，422喷嘴部，4221上唇，4222下唇，5引风管，51水冷管，52水槽，53冷却翅片，54风管，6换热器，61氮气管道，7风机，10茶叶。

具体实施方式

如图1至图14所示，

现有烘干设备都是采用高温烘干的，所谓的高温是指，形成100摄氏度左右的温度，其中，在这一过程中，让茶叶快速干燥是目的，高温仅仅是让其干燥的一个条件。但是过高的温度会对绿茶的品质造成不利的影响，针对现有缺陷，本发明的保护主体如下：

开发的是一种烘干设备，综合利用光电热、沸腾的原理进行干燥处理，同时采用气流分选的方式及时将烘干的绿茶带出，避免过分干燥，其中干燥过程中尽量的提高气流速度，提高氮气含量，降低气流的温度，其中气温控制在60摄氏度左右，并进一步地降低其中的氧气含量，降低中温场下氧气对茶叶氧化的影响。

基于上述的描述，本发明具体结构如下：包括烘干机、风机、热管换热器和风管，其中，烘干机为核心部件。

烘干机包括以下结构：包括壳体1、第一风道11、第二风道12、第一筛网21、第二筛网22和收集通道23，其中，壳体1为长方体状，壳体为双层保温结构，采用医用级别的不锈钢，具有自保温功能，使用保温岩棉进行自保温，降低能源消耗。

壳体1内部包括第一风道11、第二风道12和浮选区13，其中，第一风道11位于壳体内体内腔的下部，整体为一个长方体状的空间，在第一风道11的下部空间内设有自进风口向远端逐渐增高的三角形突棱111，三角形突棱111结构可调，具体地调节结构为，三角形突棱111为硅胶材质，本身具有一定的弹性，在气流的作用下，形成一定的摆动,多个不同高度的三角形突棱同时摆动，形成波浪样式，在摆动的同时，改变风向，且同时使得风力均匀，保证通过第一筛网的各处的风力基本处在一个比较均匀的水平，进而保证第一筛网上的茶叶颗粒形成比较均匀的托举力。

上述的三角形突棱111是通过如下结构安装在第一风道上的，三角形突棱的结构如图10和图11所示，采用硅胶材料，下端嵌入在第一风道底板的弧形凹槽中，三角形突棱111上部为三角形1111，下部为圆柱体1112，在下部的圆柱体两端通过一个压块1113安装在上述的弧形凹槽1114中，其中，在与第一风道底面接触的所述三角形突棱上为弧形面1115，并在该弧形面内镶嵌有若干压簧1116，当气流在第一风道内通过时，三角形突棱具有一个微小的摆动通过，一是改变气流的方向，二是改变气流的流动性能，避免气流通过第一筛网21时产生共振，使得气流平稳。

第二风道12位于第一风道11一侧，在第二风道中设置有弧形板121，用于改变风向，是的风向由竖直方向改为水平方向，且在两个风道之间设置有隔板或者闸门，闸门3用于调节第二风道和第一风道之间的通风量。其中闸门为联动结构，通过连杆31将各个闸门3进行串联起来，其中的一个闸门有操作机构，具体地，操作机构为蜗轮蜗杆机构，将闸门的转轴蜗轮连接，实现同步转动，将蜗杆安装在壳体上并将蜗杆的操作端设置在壳体的外侧，形成操作部，通过手动的摇动蜗杆，实现闸门的翻转角度。闸门的开口方向是背离进风口的方向，参考图7。

与第二风道12并列的设置的为浮选区13，其中浮选区与第一风道之间设置为第一筛网21，第一筛网21为电阻丝，通过编制形成的网状结构，通过通电，使得电阻丝的表面温度维持在60摄氏度左右，第一筛网21的网孔小于1毫米，避免茶叶球漏下。

浮选区13和第二风道12之间为一个竖向设置的隔板4，隔板4上设有一个通风窗41，通风窗为长条形，在通风窗处安装单向喷嘴42，喷嘴42的为橡胶喷嘴，包括安装部421、喷嘴部422，其中安装部421为法兰状，通过锁紧螺母安装在通风窗41处，喷嘴部422为长条缝隙，包括上唇4221和下唇4222，其中上唇为锯齿状，下唇为长条状，使得气流喷出后形成稳定的水平风幕，使得气流形成一定强度，避免发散。

在壳体1的一端设置添料口14，添料口14处设置有闭风喂料器15，通过添料口向浮选区内添加茶叶颗粒，闭风喂料器具有可以防止气流自内部泄漏出来的功能。

闭风喂料器15的结构如下：如图12，包括喂料辊151和进出料口，上述的喂料辊上设置有兜料槽152，即可以实现避免漏风，又可以实现物料的转运。

在与第二风道22相对的壳体的一侧设有一个集料仓24，集料仓24与浮选腔之间设置有一个窗口，为收集通道23，在第一风道和第二风道的气流作用下，茶叶10被吹至集料仓中，其中通过控制进风口处风机的功率和送风量，保证未完全干燥的茶叶在第一筛网上平铺或者悬浮，未完全干燥的茶叶会在浮选区13内上下翻腾，实现动态、快速干燥，干燥好的茶叶10会上升到浮选腔的顶部，并在横向喷嘴的作用下被输送至集料仓24，上述的第一筛网具有一定的弹性，类似于跳跳床，可以有效的防止茶叶的破碎，提高茶叶品质。

在集料仓24的下部空间中设置有一个第二筛网22，第二筛网22采用尼龙网，保证一定的弹性，对高速降落的茶叶颗粒具有一个降速作用。

在第二筛网22的一侧设有一个茶叶出口25，用于收集浮选后的茶叶，并在茶叶出口安装一个布袋26，用于收集茶叶。

在集料仓24的侧壁上，迎风侧壁上设置有若干突起241，突起241为三角形棱条，设置在侧壁上，用于改变气流通道，实现茶叶的缓冲转向，避免茶叶颗粒直接撞击在侧壁上。

上述的突起也可采用食品级的橡胶垫或者硅胶垫进行防护。

第二筛网22下侧为风道，通过一个竖向的引风管5引出至下侧，并在引风管的外围管壁上设置水冷管51，用于冷却气流，并在引风管的下端设置一个冷凝水收集水槽52，在引风管中设有冷却翅片53，成交叉设置，气流通过时会形成冲击和撞击，用于出去气流中的水分，并对气流中的灰尘具有一个降速的过程，灰尘颗粒和冷凝水滴落在下方的水槽中，冷却翅片的温度设置在10到20摄氏度即可，冷凝水收集器为水封式结构。在引风管5的中部向外引出一个风管54，该风管连接到一个换热器6的冷介质通道上，并在热管换热器中使用蒸汽或者高温烟气进行换热，无需专用能源。

换热后的冷介质通道上引出一个风管，用于和一个风机7进行连接，其中风机的出口通过一个管道向第一风道11中供应热风，并在第一风道中设置有温度传感器和辅助电加热元件，通过加热形成辅助加热，并控制加热温度。

在第一风道11中的底面上增加三角形突棱，且三角形突棱111自第一风道的进风口向远处高度逐增加，形成挡风板，使得气流逐级的改变方向，并使得气流通过第一筛网时基本处于恒定的状态。通过控制气流速度，可以达到一种平衡，使得由于湿的茶叶较重，处于处于悬浮或者沸腾状态，干燥后的茶叶被吹走。

上述的布袋26位于一个密闭的腔室中，形成内循环，在换热器6的冷介质通进口连通一个氮气管道61，通过该管道向循环风中增加氮气，提高循环风中的氮气浓度，氮气浓度的增加可以有效的降低茶叶干燥中的氧化反应，有效的提高茶叶品质。

循环风可以实现完全的循环利用，降低氮气的消耗，减低风干成本。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种绿茶烘干系统，包括烘干机、风机和热管换热器，其中所述烘干机、风机和热管换热器通过管道连接形成一个供循环风循环的循环风系统，其特征在于：

所述烘干机包括壳体(1)、第一风道(11)、第二风道(12)、第一筛网(21)、第二筛网(22)和收集通道(23)，其中，所述壳体(1)为双层保温结构，所述壳体(1)内部包括第一风道(11)、第二风道(12)和浮选区(13)，其中，第一风道(11)位于壳体内体内腔的下部，在第一风道(11)的下部空间内设有自进风口向远端逐渐增高的三角形突棱(111)，所述三角形突棱(111)为硅胶材质，在气流的作用下，三角形突棱形成一定的摆动；

所述第二风道(12)位于第一风道(11)一侧，在第二风道中设置有用于改变风向的弧形板(121)，且在第一、第二风道之间设置有调节风量的闸门；

所述浮选区(13)与第一风道之间设置第一筛网(21)，所述第一筛网为具有一定弹性编织网状电阻丝，通电使得电阻丝的表面温度维持在60摄氏度左右，所述第一筛网(21)的网孔不大于1毫米，

所述浮选区(13)和第二风道(12)之间为一个竖向设置的隔板(4)，所述隔板(4)上设有一个通风窗(41)，通风窗为长条形，在通风窗处安装单向喷嘴(42)，喷嘴(42)的为橡胶喷嘴；

在壳体(1)的一端设置添料口(14)，所述添料口(14)处设置有闭风喂料器(15)，在与第二风道(22)相对的壳体的一侧设有一个集料仓(24)，所述集料仓(24)与浮选腔之间设置有收集通道(23)，控制风机的功率和送风量，未完全干燥的茶叶会在浮选区(13)内上下翻腾，干燥好的茶叶(10)会上升到浮选腔的顶部，并在横向吹风的喷嘴作用下被输送至集料仓(24)，所述第一筛网具有一定的弹性；

在集料仓(24)的下部空间中设置有一个第二筛网(22)，第二筛网(22)采用尼龙网；在第二筛网(22)的一侧设有一个茶叶出口(25)，在茶叶出口安装一个布袋(26)，所述布袋位于一个密闭的腔室中；在集料仓(24)的迎风侧壁上设置有若干突起(241)，

第二筛网(22)下侧为风道，通过一个竖向的引风管(5)引出至下侧，并在引风管的外围管壁上设置水冷管(51)，并在引风管的下端设置一个冷凝水收集水槽(52)，在引风管中设有冷却翅片(53)，冷却翅片的温度设置在10到20摄氏度之间，在引风管(5)的中部向外引出一个风管(54)，所述风管连接到一个热管换热器(6)的冷介质通道上，换热后的冷介质通道上引出一个风管，用于和一个风机(7)进行连接，其中风机的出口通过一个管道向第一风道(11)中供应热风，并在第一风道中设置有温度传感器；

在热管换热器(6)的冷介质通进口连通一个氮气管道(61)，所述循环风中的氮气浓度不低于80％。

2.根据权利要求1所述的一种绿茶烘干系统，其特征在于，所述三角形突棱(111)上部为三角形棱柱(1111)，下部为圆柱体(1112)，所述三角形突棱(111)下端嵌入在第一风道底板的弧形凹槽中，在下部的圆柱体两端通过一个压块(1113)安装在所述弧形凹槽(1114)中，其中，在与第一风道底面接触的所述三角形突棱上为弧形面(1115)，并在所述弧形面内镶嵌有若干压簧(1116)，当气流在第一风道内通过时，三角形突棱具有摆动动作。

3.根据权利要求1所述的一种绿茶烘干系统，其特征在于，所述喷嘴包括安装部(421)、喷嘴部(422)，其中安装部(421)通过锁紧螺母安装在通风窗(41)处，所述喷嘴部(422)包括上唇(4221)和下唇(4222)，其中上唇为锯齿状，下唇为长条状。

4.根据权利要求1所述的一种绿茶烘干系统，其特征在于，所述突起为食品级的橡胶垫或者硅胶垫。

5.根据权利要求1所述的一种绿茶烘干系统，其特征在于，所述闭风喂料器(15)包括喂料辊(151)和进、出料口，所述喂料辊上设置有兜料槽(152)。

6.根据权利要求1所述的一种绿茶烘干系统，其特征在于，所述闸门为联动结构，通过连杆(31)将各个闸门(3)进行串联起来，其中的一个闸门由操作机构。

7.根据权利要求6所述的一种绿茶烘干系统，其特征在于，所述操作机构为蜗轮蜗杆机构，将闸门的转轴蜗轮连接，实现同步转动，将蜗杆安装在壳体上并将蜗杆的操作端设置在壳体的外侧，形成操作部，通过手动的摇动蜗杆，实现闸门的翻转角度。

8.根据权利要求7所述的一种绿茶烘干系统，其特征在于，所述闸门的开口方向是背离进风口的方向。