CN106288727A - 一种全自动茶叶烘干装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全自动茶叶烘干装置,属于茶叶加工机械设备领域,包括燃料储仓、第一风机、锅炉、烘干箱、上料装置和储叶仓;燃料储仓和第一风机分别连接锅炉,锅炉再连接烘干箱;储叶仓依次连接上料装置和烘干箱;锅炉内壁上布置有换热管,换热管设有换热管开口端和换热管出口端,换热管开口端和换热管出口端分别连接第一风机和烘干箱;烘干箱设有热风入口端和热风出口端,热风入口端和热风出口端通过热风循环管相互连接;热风循环管上设有第二风机和热风延长管,热风延长管穿设有第一电磁阀。本发明能够实现茶叶烘干过程的自动上料、烘干、出料和冷却,并能够准确把控茶叶的烘干程度,提高茶叶的烘干质量和烘干效率,且设备的操作简便。
Description
【技术领域】
本发明涉及茶叶加工机械设备领域,特别涉及一种全自动茶叶烘干装置。
【背景技术】
茶叶生产工艺中需要将茶叶彻底干燥脱水,以保证茶叶的味道不会流失,同时还能延长茶叶的保存时间。目前生产上使用的干燥方式主要包括烘干、炒干、晒干等,所使用的机械设备包括烘干机、炒干机及晒干辅助设备等。以上方式中,晒干作业应用历史最久,但因存在环境制约明显、产品风味品质差等缺点而逐渐被淘汰,而烘干、炒干作业在现有生产中应用最为广泛,所加工产品的风味品质各有特色,其中,炒干工艺有助于获得高锐的香气品质,烘干则利于香气清纯。
就烘干设备而言,根据供热源的不同分为燃柴、燃煤、燃气、燃油、电热式等不同类型。其中,燃柴和燃煤设备对环境污染较为严重,且易使茶叶沾染柴和煤的气味,严重影响茶叶原有味道;目前的燃气、燃油和电热式设备烘干效果效果较好,所得茶叶的质量较好,但是,燃气、燃油式设备存在初期投资较高,温控稳定性差等缺点,电热式烘干设备但热效率低,运行成本较高。而随着社会经济的不断发展,茶叶企业对烘干设备的性能、功效、运行成本等提出了更高的要求。因此,需要对现有烘干设备进行改进、完善,以得出一种控温精准、热效率高、操作简便、生产量大的全自动化烘干设备。
【发明内容】
鉴于上述内容,有必要提供一种全自动茶叶烘干装置,该全自动茶叶烘干装置能够实现茶叶烘干过程的自动上料、烘干、出料和冷却,并能够准确把控茶叶的烘干程度,提高茶叶的烘干质量和烘干效率,且设备的操作简便。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种全自动茶叶烘干装置,包括燃料储仓、第一风机、锅炉、烘干箱、上料装置和储叶仓;所述燃料储仓和第一风机分别连接锅炉,所述锅炉再连接烘干箱;所述储叶仓依次连接上料装置和烘干箱;所述锅炉内设燃烧腔,并开设有使所述燃烧腔外连通的燃烧口,所述燃料储仓和第一风机通过该燃烧口连接锅炉;所述锅炉内壁上布置有换热管,所述换热管绕燃烧腔周向设置;所述换热管为扁管,其横截面中与所述燃烧腔相对的两侧面均为波形结构;所述换热管设有换热管开口端和换热管出口端,所述换热管开口端和换热管出口端均穿设锅炉并伸出锅炉外;所述换热管开口端连接第一风机,所述换热管出口端连接烘干箱;
所述烘干箱设有热风入口端和热风出口端,所述热风入口端连接换热管出口端,并与所述热风出口端分设在烘干箱两侧;所述热风入口端和热风出口端通过设置在烘干箱外侧的热风循环管相互连接;所述热风循环管上设有第二风机和热风延长管;所述热风延长管一端连通热风循环管,其连通处设置在所述第二风机和热风入口端之间,另一端设置在所述第一风机和锅炉之间;所述热风延长管穿设有第一电磁阀;
还包括余热装置和控制器;所述余热装置套设在第一风机与锅炉之间,用于加热进入所述锅炉的空气;所述余热装置与热风延长管连接;所述控制器安装在烘干箱外侧面上,分别连接所述第一风机、第二风机、第一电磁阀、锅炉和燃料储仓。
进一步地,所述燃料储仓设有燃料出口端,并通过所述燃料出口端连接锅炉燃烧口;所述燃料出口端处设有燃料流量计,所述燃料流量计用于检测从燃料储仓流入锅炉的燃料流量,并将生成的相应信号通过连接控制器的方式发于控制器;所述燃料出口端与锅炉燃烧口之间设有燃料电磁阀,所述燃料电磁阀连接控制器。
进一步地,所述烘干箱包括烘干箱箱体、茶叶传送装置和茶叶传送电机;所述茶叶传送装置设置在烘干箱箱体内,其为传送带组件;所述传送带组件的输入端位于上料装置输出端正下方,包括传送带和传送轴组件;所述传送带为网状结构,其两侧设有网状护栏;所述传送带通过传送轴组件连接茶叶传送电机;所述茶叶传送电机安装在烘干箱箱体上,并位于所述烘干箱箱体外侧,且与所述控制器连接;所述烘干箱箱体底部开设有茶叶输出口,所述茶叶输出口位于传送带组件输出端的正下方。
进一步地,所述茶叶传送带装置由至少两所述传送带组件组成,其中,相邻两传送带组件错开设置,且下一级传送带组件的输入端位于上一级传送带组件输出端的下方;末级传送带组件的输入端和输出端均设有红外线感应器,所述红外线感应器布置在传送带上方不超过3cm处,并与所述网状护栏垂直设置;所述红外线感应器连接控制器,用于检测传送带上茶叶放置情况,并将生成的感应信号发于控制器,所述控制器再根据该感应信号控制茶叶传送电机的运行。
进一步地,所述全自动茶叶烘干装置还包括茶叶冷却装置、茶叶收集装置、茶叶收集输送带组件和收集电机;所述茶叶冷却装置位于茶叶输出口下方,包括冷却箱、冷却器和茶叶搅拌装置;所述冷却箱的入口端通过冷却管道连接茶叶输出口,所述冷却管道上安装有冷却电磁阀;所述冷却箱顶部安装有第一接触开关,所述第一接触开关的感应部位位于冷却箱内;所述冷却器安装在冷却箱上,并环绕在所述冷却箱周围;所述茶叶搅拌装置包括搅拌部件和搅拌电机,所述搅拌部件位于冷却箱内,其搅拌轴一端穿设所述冷却箱并与安装在冷却箱外侧的搅拌电机连接;所述搅拌部件采用硅胶材质制成;所述茶叶收集装置放置在茶叶收集输送带组件上,并能够由所述茶叶收集输送带组件运送至冷却箱出口端正下方;所述茶叶收集输送带组件连接收集电机;所述冷却电磁阀、第一接触开关、冷却器、搅拌电机和收集电机均与控制器连接。
进一步地,所述上料装置倾斜布置在烘干箱一侧,其较高一端与所述烘干箱连接;所述上料装置包括上料输送带、上料输送轴组件和上料输送电机;所述上料输送带通过上料输送轴组件连接上料输送电机,所述上料输送电机连接控制器;所述上料输送带的输送面为网状结构;所述上料输送带的上输送面和下输送面之间设有集屑盒。
进一步地,所述储叶仓设置在上料装置上方,其输叶端正对着所述上料装置输入端;所述输叶端处安装有输叶电磁阀,所述输叶电磁阀连接控制器;所述储叶仓上安装有计重器,所述计重器连接控制器,用于实时计量储叶仓的重量,并将生成的相关信号发于所述控制器,所述控制器再根据所接收的信号控制输叶电磁阀的开合。
进一步地,所述全自动茶叶烘干装置还包括第一过滤器;所述第一过滤器设置在第一风机入风口端,并与所述第一风机连接。
进一步地,所述全自动茶叶烘干装置还包括混合装置;所述混合装置位于余热装置和锅炉燃烧口之间,并同时连接燃料储仓、余热装置和锅炉燃烧口;所述混合装置内设搅拌器,所述搅拌器能够将从所述燃料储仓出来的燃料和从第一风机过来的空气混合。
进一步地,所述全自动茶叶烘干装置:还包括第一温度传感器、第一温湿度传感器和第二温湿度传感器;所述第一温度传感器安装在余热装置和换热管开口端之间,用于检测进入所述换热管空气的空气温度,并将生成的相应信号发于所述控制器;所述第一温湿度传感器安装在热风入口端处,用于检测热风入口端处气体的入口温度和入口湿度,并将生成的相应信号发于所述控制器;所述第二温湿度传感器安装在热风出口端处,用于检测热风出口端处气体的出口温度和出口湿度,并将生成的相应信号发于所述控制器;所述控制器再根据所接收的信号控制第一电磁阀、第一风机、燃料储仓和锅炉的运行。
本发明具有以下有益效果:
1.本发明采用燃油或者燃气的形式加热锅炉,可避免燃柴或者燃煤带来的茶污染问题,再者,烘干及烘干后的冷却过程均设计为全密封形式,则进一步减少茶污染的可能性,保留了茶叶原有的清香,且能够避免茶叶返潮现象,提高了茶叶的质量。
2.本发明所设计的茶叶烘干装置能够预先设定的烘干温度、待烘干的茶叶量及需去除的茶叶水分量,并根据所设计的值调节烘干过程的燃料量,控制烘干箱内烘干过程,以保证所提供的燃料量能够满足烘干所需的热量,避免燃料的浪费;再者,在烘干过程能够实时监控烘干箱内热风的温湿度,保证烘干箱内的烘干温度能够维持在一定范围内,且还能够根据所测的温湿度得到热风烘干过程热量的实时损耗量,进而获知茶叶的烘干程度,控制茶叶的烘干过程,保证茶叶的烘干质量,避免茶叶过度烘干或者烘干不够。
3.本发明设置的热风循环管利于烘干箱内热风的流动,以均匀烘干箱内的热风,提高茶叶的烘干效率和烘干效果;而设置的热风延长管和余热装置,能够充分利用待排出热风的热量,避免热量的浪费,节约资源;在锅炉中的换热管采用带有波形结构的扁管形式,则可增加热风的换热面,提高热风的换热效率。
4.本发明通过设置控制器,并将控制器与其他部件连接,可实现装置的自动控制,提高装置的自动化程度。
【附图说明】
图1是本发明一种全自动茶叶烘干装置的结构示意图。
图2是本发明换热管的横截面结构简图。
图3是本发明烘干箱的结构示意图。
图4是本发明茶叶烘干后冷却及输送过程的设备结构简图。
主要元件符号说明
图中,燃料储仓1、燃料出口端11、燃料流量计12、燃料电磁阀13、第一过滤器2、第一风机3、第二电磁阀31、余热装置4、混合装置5、锅炉6、燃烧腔61、燃烧口62、换热管63、换热管开口端631、换热管出口端632、第三电磁阀64、烘干箱7、烘干箱箱体71、茶叶传送装置72、传送带721、网状护栏722、传送轴组件723、茶叶传送电机73、振动机74、茶叶输出口75、冷却电磁阀751、传送链76、观察口77、热风入口端78、热风出口端79、红外线感应器710、上料装置8、过渡板81、上料输送带82、上料输送轴组件83、上料输送电机84、集屑盒85、储叶仓9、输叶端91、输叶电磁阀92、计重器93、茶叶冷却装置10、冷却箱101、冷却器102、搅拌部件103、搅拌电机104、第一接触开关105、红外线发射器106、茶叶收集装置20、红外线接收器201、第二接触开关202、茶叶收集输送带组件30、收集电机40、热风循环管50、第二过滤器501、第二风机502、热风延长管60、第一电磁阀601、第一温度传感器70、第一温湿度传感器80、第二温湿度传感器90。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
请参阅图1至图4,在本发明的一种较佳实施方式中,一种全自动茶叶烘干装置包括一燃料储仓1、一第一风机3、一混合装置5、一锅炉6、一烘干箱7、一上料装置8、一储叶仓9、一余热装置4、一第一过滤器2、一第二风机502、一茶叶冷却装置10、一茶叶收集装置20、一茶叶收集输送带组件30、一收集电机40和一控制器。燃料储仓1和第一风机3分别通过混合装置5连接锅炉6;锅炉6内设一燃烧腔61,并开设有使燃烧腔61外连通的一燃烧口62,混合装置5通过该燃烧口62连接锅炉6。锅炉6内壁上布置有一换热管63,换热管63绕燃烧腔61周向设置;换热管63设有一换热管开口端631和一换热管出口端632,换热管开口端631和换热管出口端632均穿设锅炉6并伸出锅炉6外;换热管开口端631通过余热装置4连接第一风机3,第一风机3入风口端处设置第一过滤器2;换热管出口端632连接烘干箱7。烘干箱7设有一热风入口端78和一热风出口端79,热风入口端78连接换热管出口端632,并与热风出口端79通过设置在烘干箱7外侧的热风循环管50相互连接。热风循环管50上设有第二风机502和一热风延长管60;热风延长管60一端连通热风循环管50,其连通处设置在第二风机502和热风入口端78之间;热风延长管60另一端设置在第一风机3和锅炉6之间,并与余热装置4连接。烘干箱箱体71底部开设有一茶叶输出口75,茶叶输出口75下方设置茶叶冷却装置10,茶叶冷却装置10下方设置茶叶收集输送带组件30,茶叶收集输送带组件30连接收集电机40,其上放置有茶叶收集装置20,茶叶收集装置20能够由茶叶收集输送带组件30运送至茶叶冷却装置10的正下方。储叶仓9位于烘干箱7一侧,并设置在上料装置8上方,其输叶端91正对着上料装置8输入端;储叶仓9依次连接上料装置8和烘干箱7。控制器安装在烘干箱7外侧面上,并分别与第一风机3、第二风机502、锅炉6、燃料储仓1和收集电机40连接。
进一步地,请参阅图1,燃料储仓1用于储存气体燃料或者液体燃料,其设有一燃料出口端11,并通过该燃料出口端11连接混合装置5,后通过混合装置5连接锅炉6燃烧口62,以为锅炉6提供燃烧所需的燃料。燃料出口端11处设有一燃料流量计12,燃料出口端11与锅炉6燃烧口62之间设有一燃料电磁阀13,燃料流量计12和燃料电磁阀13均与控制器连接;燃料流量计12用于检测从燃料储仓1流入锅炉6的燃料流量,并将生成的相应信号发于控制器,控制器根据该信号控制燃料电磁阀13的开合,进而控制燃料储仓1进入锅炉6的燃料量,避免因过多的燃料进入锅炉6而造成的燃料浪费。
进一步地,请继续参阅图1,第一风机3能够为锅炉6提供燃料燃烧所需的新风及烘干所需的热风,其入风口端连接第一过滤器2,第一过滤器2能够过滤空气,提高进入锅炉6内空气的质量;第一风机3的出风口端连接余热装置4,并通过余热装置4分别连接混合装置5和换热管开口端631;余热装置4和第一风机3之间设置一第二电磁阀31,第二电磁阀31连接控制器,能够在控制器控制下自动开启或者关闭,进而控制进入锅炉6内的空气量。
混合装置5位于余热装置4和锅炉6燃烧口62之间,并同时连接燃料储仓1、余热装置4和锅炉6燃烧口62,能够将从燃料储仓1流出的燃料和从第一风机3出来的空气混合后,通过锅炉6燃烧口62导入锅炉6燃烧腔61中,以提高锅炉6内燃料的燃烧效率及燃烧效果。进一步地,混合装置5内设搅拌器,搅拌器能够使得燃料和空气的混合更充分;混合装置5连接控制器,以通过控制器控制进入锅炉6燃烧腔61的燃料与空气的混合量。
在锅炉6入口前设置的余热装置4能够加热进入锅炉6的空气,其加热热源由烘干箱7内待排出的热风提供,即通过与热风延长管60连接的方式引入烘干箱7内待排出的热风,并利用该热风加热待进入锅炉6的空气,使得所述全自动茶叶烘干装置能够充分利用待排出的热风的余热,避免热量的浪费,并能够节约资源。同时,经过余热装置4加热后的空气一部分进入混合装置5,与燃料混合后进入锅炉6中燃烧,加热后的空气能够加快燃料的燃烧,提高燃料燃烧的有效性及燃料的燃烧效果;而另一部加热的空气通过换热管开口端631进入换热管63内加热,可减少燃料的使用量。
请参阅图2,在本实施方式中,换热管63采用扁管形式,且换热管63的横截面中与燃烧腔61相对的两侧面均为波形结构,以增加空气的换热接触面,且使空气在换热管63流动过程发生紊乱现象,进而加强换热,提高换热效率。
进一步地,请参阅图1和图3,烘干箱7与换热管出口端632之间设置一第三电磁阀64,第三电磁阀64连接控制器,能够在控制器的作用下自动开启或者关闭,以控制进入烘干箱箱体71内的热风量。烘干箱7包括一烘干箱箱体71、一茶叶传送装置72、一茶叶传送电机73和四振动机74。茶叶传送装置72用于放置茶叶,其设置在烘干箱箱体71内,并由四传送带组件组成;四传送带组件逐层设置,其中,相邻两传送带组件错开设置,并通过传送链76连接,且下一级传送带组件的输入端位于上一级传送带组件输出端的下方,最上级传送带组件的输入端位于上料装置8输出端正下方。传送带组件包括一传送带721和一传送轴组件723;传送带721为网状结构,其两侧设有网状护栏722,以分离茶叶和茶屑,且能够使接触传送带721表面的茶叶得到烘干;传送带721通过传送轴组件723连接茶叶传送电机73。茶叶传送电机73安装在烘干箱箱体71上,并位于烘干箱箱体71外侧,且与控制器连接,能够在控制器的控制下自动开启或者关闭,进而带动传送带组件运行或者停止。四振动机74均设置在烘干箱箱体71内,且分别位于四传动带组件处,即,每一振动机74位于所在传送带组件传送带721上输送面和下输送面之间,且其振动部位朝向传送带721上输送面,并在振动机74运行时能够接触传送带721上输送面及带动上输送面振动,进而使传送带721上的茶叶振动,使茶叶得到充分且均匀的烘干,避免同一传送带721上的茶叶出现上干中湿的现象,且能够加快茶叶的烘干速度。
优选地,传送带组件水平放置,相邻两传送带组件间距相等,且下一级传送带组件的输入端延伸出上一级传送带组件输出端,以便于承接从上一级传送带组件输出端掉落的茶叶;茶叶输出口75位于末级传送带组件输出端的正下方,以便于烘干后的茶叶从茶叶输出口75输出;末级传送带组件的输入端和输出端均设有一红外线感应器710,红外线感应器710设置在传送带721外侧,并布置在传送带721上方不超过3cm处,且与网状护栏722垂直设置;红外线感应器710连接控制器,用于检测末级传动带组件中传送带721上茶叶放置情况,并将生成的感应信号发于控制器,控制器再根据该感应信号控制茶叶传送电机73的开启或者停止;优选地,红外线感应器710布置在传送带721上方1cm处,以便于红外线感应器710更精确的感应到传送带721上放置的茶叶。
在本实施例中,烘干箱箱体71一侧开设有观察口77,观察口77处安装有观察门,该观察门采用透明保温材料制作,以便于使用者通过该观察门观察烘干箱箱体71内茶叶烘干情况,且能够通过打开观察门清理烘干箱箱体71内残留的茶屑或者其他垃圾;进一步地,观察门外侧面上安装有把手,以便于打开观察门。
本实施例中,烘干箱7设置的热风入口端78和热风出口端79分设在烘干箱7两侧,分别用于引入热风和导出热风,而设置的热风循环管50和第二风机502则能够使烘干箱箱体71内的热风循环流动,均匀烘干箱箱体71内的热风,加快茶叶的烘干速率;热风延长管60的设置则利于充分利用待排出热风的热量,使该热量作为余热装置4的热源,避免热量的浪费。进一步地,热风入口端78和热风出口端79相对设置,以形成对流流动形式,更利于烘干箱箱体71内的热风循环流动;热风出口端79处设置一第二过滤器501,第二过滤器501能够过滤热风,防止热风将在烘干箱箱体71内流动过程携带的茶屑带入热风循环中,进而避免热风循环管50因茶屑过多出现堆积现象;热风延长管60穿设有一第一电磁阀601,第一电磁阀601用于控制热风延长管60的通断,优选地,第一电磁阀601连接控制器,能够在控制器的作用下打开或者关闭,以实现热风延长管60的自动通断。
进一步地,请参阅图4,茶叶冷却装置10用于冷却烘干后的茶叶,使茶叶降温至常温状态,包括一冷却箱101、一冷却器102和一茶叶搅拌装置。冷却箱101的入口端通过冷却管道连接茶叶输出口75,冷却管道上安装有冷却电磁阀751,冷却电磁阀751用于控制冷却管道的通断,进而控制茶叶进入冷却箱101。冷却箱101顶部安装有一第一接触开关105,第一接触开关105的感应部位位于冷却箱101内,用于感应冷却箱101内的茶叶。冷却箱101出口端设置在冷却箱101底部,该出口端处设置有自动门,该自动门连接控制器,能够在控制器的作用下开合,进而使冷却箱101开启或者关闭。冷却器102安装在冷却箱101上,并环绕在冷却箱101周围,以冷却冷却箱101内的茶叶。茶叶搅拌装置包括一搅拌部件103和一搅拌电机104,搅拌部件103位于冷却箱101内,其搅拌轴一端穿设冷却箱101并与安装在冷却箱101外侧的搅拌电机104连接,能够在搅拌电机104的作用下搅拌茶叶,以使冷却箱101内的茶叶冷却均匀,进而加快茶叶的冷却;优选地,搅拌部件103采用硅胶材质制成,以避免茶叶烘干后的形状因搅拌部件103的搅拌而被破坏,同时也防止茶叶沾染搅拌部件103的气味,保证茶叶原有的清香味。
在本实施例中,茶叶冷却装置10还包括一茶叶温度传感器,该茶叶温度传感器布置在冷却箱101内,用于检测冷却箱101内茶叶的温度,优选地,搅拌部件103设置在冷却箱101中间,茶叶温度传感器安装在搅拌部件103上,以更准确检测茶叶温度。
优选地,冷却电磁阀751、第一接触开关105、茶叶温度传感器、冷却器102、搅拌电机104和自动门均与控制器连接,控制器能够接收第一接触开关105和茶叶温度传感器检测后生成的检测信号,并根据该检测信号控制冷却电磁阀751、冷却器102、搅拌电机104和自动门的开启或者关闭,以实现茶叶冷却装置10的自动运行。
进一步地,请参阅图4,冷却箱101底部竖直安装有一红外线发射器106,茶叶收集装置20顶部设有一红外线接收器201,该红外线接收器201与红外线发射器106相匹配,两者均与控制器连接,当红外线接收器201接触到红外线发射器106发射的红外线,并两者均生成相应的信号发于控制器,控制器再控制收集电机40停止运行及控制自动门开启,此时冷却箱101内的茶叶进入茶叶收集装置20中,待茶叶收集装置20装满后,控制器控制自动门关闭,收集电机40开启,茶叶收集输送带组件30将茶叶收集装置20运走。
茶叶收集装置20顶部安装一密封门,该密封门与控制器连接,能够在控制器的控制下自动开合,以密封或者开启茶叶收集装置20。茶叶收集装置20的顶部还安装有一第二接触开关202,第二接触开关202用于检测茶叶收集装置20内茶叶容置量,并能够将生成的信号通过与控制器连接的方式发于控制器,控制器再根据所接收的信号向自动门、密封门和收集电机40发出控制信号。
进一步地,请参阅图1,上料装置8能够将待烘干的茶叶运送至烘干箱箱体71内,其倾斜布置在烘干箱7一侧,且较高一端与烘干箱7连接。上料装置8包括一上料输送带82、一上料输送轴组件83和一上料输送电机84;上料输送带82通过上料输送轴组件83连接上料输送电机84,上料输送电机84连接控制器,能够在控制器的控制下自动运行,进而带动上料输送带82运行;优选地,上料输送带82的输送面为网状结构,以便于茶屑掉落,筛选茶叶;上料输送带82的上输送面和下输送面之间设有集屑盒85,该集屑盒85用于承接从上料输送带82的上输送面掉落的茶屑,便于茶屑的集中处理。在本实施例中,上料装置8较高一端与烘干箱箱体71连通,并在上料装置8和茶叶传送装置72之间倾斜设置有一过渡板81,该过渡板81将上料装置8较高一端和茶叶传送装置72输入端连接,以便于茶叶从上料装置8运送至茶叶传送装置72上。
请继续参阅图1,储叶仓9用于储放待烘干的茶叶,其设置在上料装置8上方,输叶端91正对着上料装置8输入端。输叶端91处安装有输叶电磁阀92,输叶电磁阀92连接控制器,能够在控制器的控制下自动开启或者关闭,进而控制进入烘干箱箱体71内的茶叶量。储叶仓9上安装有计重器93,计重器93连接控制器,用于实时计量储叶仓9的重量,并将生成的相关信号发于控制器,控制器再根据所接收的信号控制输叶电磁阀92的开合。
进一步地,所述全自动茶叶烘干装置还包括一第一温度传感器70、一第一温湿度传感器80和一第二温湿度传感器90。第一温度传感器70安装在余热装置4和换热管开口端631之间,用于检测进入换热管63空气的空气温度,并将生成的相应信号发于控制器。第一温湿度传感器80安装在热风入口端78处,用于检测热风入口端78处气体的入口温度和入口湿度,并将生成的相应信号发于控制器。第二温湿度传感器90安装在热风出口端79处,用于检测热风出口端79处气体的出口温度和出口湿度,并将生成的相应信号发于控制器。控制器再根据所接收的信号控制第一电磁阀601、第二电磁阀31、第三电磁阀64、第一风机3、第二风机502、燃料储仓1和锅炉6的运行。
所述全自动茶叶烘干装置为上料、出料、烘干、冷却一体化,其包括了上料系统、烘干系统和出料系统三个系统,三个系统的工作流程如下:
1)上料系统
S1.设置待烘干的预设茶叶量,计重器93测量储叶仓9重量,并得到原重量信号发于控制器;
S2.设备运行,控制器控制输叶电磁阀92、上料输送电机84和茶叶传送电机73开启;
S3.茶叶从储叶仓9落至上料装置8,同时,计重器93检测储叶仓9重量,并生成实时计重信号发于控制器;
S4.控制器根据实时计重信号和原重量信号得出输出茶叶量,再将该输出茶叶量与预设茶叶量对比分析,当对比结果显示输出茶叶量小于预设茶叶量时,返回步骤S2,反之,控制器驱动输叶电磁阀92关闭;
S5.两红外线感应器710检测末级传送带组件上茶叶的放置情况,并将生成的茶叶检测信号发于控制器;
S6.控制器根据茶叶检测信号分析判断,当分析结果显示两红外线感应器710均感应到茶叶时,控制器驱动上料输送电机84和茶叶传送电机73停止运行,反之,返回步骤S5。
上述步骤中,步骤S3和步骤S5同步运行。
在上料系统中,通过计重器93的设计,可定量称取茶叶,而两红外线感应器710的设置则利于控制茶叶传送装置72和上料装置8的自动运行,避免茶叶掉离传送带721表面,及防止因过多的茶叶落入烘干箱7而造成烘干箱7茶叶堆积。
2)烘干系统
S1.设定烘干箱7中的烘干温度、待烘干的预设茶叶量、茶叶除水量和烘干箱7最低烘干温度;
S2.控制器根据步骤S1中的预设茶叶量和茶叶除水量得到所需的烘干热量;
S3.控制器控制第一风机3和第二电磁阀31开启;
S4.第一温度传感器70检测进入换热管63空气的空气温度,并将生成的空气温度信号发于控制器;
S5.控制器根据空气温度信号和烘干温度得到所需的烘干燃料量;
S6.控制器控制燃料电磁阀13开启;燃料流量计12检测从燃料储仓1流入锅炉6的燃料流量,并将生成的燃料流量信号发于控制器;
S7.控制器根据燃料流量信号得到使用燃料量,并将该使用燃料量与烘干燃料量对比分析,当对比结果显示使用燃料量不小于烘干燃料量时,控制器驱动燃料电磁阀13关闭,反之返回步骤S6;
S8.控制器控制混合装置5和锅炉6开启,第一风机3和第二电磁阀31关闭;待燃料燃烧完毕后再依次驱动第三电磁阀64和第二风机502开启,关闭混合装置5和锅炉6;
S9.第一温湿度传感器80检测热风入口端78处气体的入口温度和入口湿度,并将生成的入口温度信号和入口湿度信号发于控制器;第二温湿度传感器90检测热风出口端79处气体的出口温度和出口湿度,并将生成的出口温度信号和出口湿度信号发于控制器;
S10.控制器根据入口温度信号、入口湿度信号、出口温度信号和出口湿度信号得到热风的热量损耗量,并将该热量损耗量与烘干热量对比分析,当对比分析结果显示热量损耗量不小于烘干热量时,控制器驱动第二风机502停止运行,烘干结束,反之,进入步骤S11;
S11.控制器对比分析出口温度信号和最低烘干温度,当对比结果显示出口温度信号小于最低烘干温度时,控制器控制第一电磁阀601打开,并返回步骤S4;反之,返回步骤S9。
进一步地,步骤S8中,控制器依次驱动第三电磁阀64和第二风机502开启后,再驱动振动机74运行;步骤S10中,控制器驱动第二风机502停止运行的同时控制振动机74关闭。
该烘干系统在上料系统运行结束后由控制器驱动运行,其中,烘干系统的烘干原理为:根据待烘干茶叶的茶叶量及需要去除的茶叶水分量确定茶叶烘干所需的热量,并将该茶叶烘干所需的热量对比烘干过程热风热量的变化情况确定茶叶是否烘干完毕。该烘干系统能够实现茶叶快速且有效的烘干,并准确控制茶叶的烘干过程,保证茶叶的烘干质量,且能够将烘干箱7的烘干温度保持在一定温度范围值;该烘干系统可根据烘干温度和空气温度确定锅炉6燃烧所需的燃料量,能够避免燃料的浪费,进而节约了燃料资源。
3)出料系统
S1.控制器驱动茶叶传送电机73和冷却电磁阀751打开;
S2.两红外线感应器710检测末级传送带组件上茶叶的放置情况,并将生成的茶叶检测信号发于控制器;第一接触开关105感应冷却箱101内的茶叶,并将产生的茶叶遮挡信号发于控制器;
S3.控制器根据茶叶遮挡信号分析判断,当分析结果显示第一接触开关105接触到茶叶时,控制器驱动茶叶传送电机73停止运行,控制冷却电磁阀751关闭,并进入步骤S4,反之,返回步骤S2;
控制器根据茶叶检测信号分析判断,当分析结果显示两红外线感应器710均感应不到茶叶时,控制器驱动茶叶传送电机73停止运行,并进入步骤S4,反之,返回步骤S2;
S4.控制器驱动冷却器102和搅拌电机104运行,同时,茶叶温度传感器检测冷却箱101内茶叶的温度,并生成茶叶冷却温度信号发于控制器;
S5.控制器根据茶叶冷却温度信号分析判断,当判断出茶叶冷却温度不大于常温时,控制器控制冷却器102和搅拌电机104停止运行,反之,返回步骤S4;
S6.控制器驱动收集电机40运行,且红外线接收器201和红外线发射器106相互感应;
S7.当红外线接收器201感应到红外线发射器106时,红外线接收器201或者红外线发射器106将感应信号发于控制器,控制器控制收集电机40停止运行和控制自动门开启,茶叶落至茶叶收集装置20里;反之,返回步骤S6;
S8.第二接触开关202茶叶收集装置20内茶叶容置量,并将产生的茶叶容置信号发于控制器;
S9.控制器根据茶叶容置信号分析判断,当分析结果显示第二接触开关202接触到茶叶时,控制器控制自动门关闭、控制密封门开启及驱动收集电机40停止运行,即完成茶叶的出料;反之,返回步骤S8。
出料系统的设置能使茶叶自动输出烘干箱7,其冷却装置的设置则能够使茶叶在密封状态下恢复至常温后,便于保存,且可避免降温过程出现的返潮现象,进而提高茶叶的质量。
本发明能够实现茶叶烘干过程的上料、烘干、出料和烘干后的冷却一系列动作,且整个过程处于密闭状态,可避免烘干过程茶叶沾染燃料或者外界环境的气味,提高了茶叶烘干后的质量;所述茶叶烘干装置为全自动装置,其整个过程均由控制器控制,自动化程度较高,可控性较好,且精确性高,能够避免不必要的浪费,节约资源,烘干速度和效率较高。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (10)
1.一种全自动茶叶烘干装置,包括燃料储仓、第一风机、锅炉、烘干箱、上料装置和储叶仓;所述燃料储仓和第一风机分别连接锅炉,所述锅炉再连接烘干箱;所述储叶仓依次连接上料装置和烘干箱;其特征在于:所述锅炉内设燃烧腔,并开设有使所述燃烧腔外连通的燃烧口,所述燃料储仓和第一风机通过该燃烧口连接锅炉;所述锅炉内壁上布置有换热管,所述换热管绕燃烧腔周向设置;所述换热管为扁管,其横截面中与所述燃烧腔相对的两侧面均为波形结构;所述换热管设有换热管开口端和换热管出口端,所述换热管开口端和换热管出口端均穿设锅炉并伸出锅炉外;所述换热管开口端连接第一风机,所述换热管出口端连接烘干箱;
所述烘干箱设有热风入口端和热风出口端,所述热风入口端连接换热管出口端,并与所述热风出口端分设在烘干箱两侧;所述热风入口端和热风出口端通过设置在烘干箱外侧的热风循环管相互连接;所述热风循环管上设有第二风机和热风延长管;所述热风延长管一端连通热风循环管,其连通处设置在所述第二风机和热风入口端之间,另一端设置在所述第一风机和锅炉之间;所述热风延长管穿设有第一电磁阀;
还包括余热装置和控制器;所述余热装置套设在第一风机与锅炉之间,用于加热进入所述锅炉的空气;所述余热装置与热风延长管连接;所述控制器安装在烘干箱外侧面上,分别连接所述第一风机、第二风机、第一电磁阀、锅炉和燃料储仓。
2.如权利要求1所述的全自动茶叶烘干装置,其特征在于:所述燃料储仓设有燃料出口端,并通过所述燃料出口端连接锅炉燃烧口;所述燃料出口端处设有燃料流量计,所述燃料流量计用于检测从燃料储仓流入锅炉的燃料流量,并将生成的相应信号通过连接控制器的方式发于控制器;所述燃料出口端与锅炉燃烧口之间设有燃料电磁阀,所述燃料电磁阀连接控制器。
3.如权利要求1所述的全自动茶叶烘干装置,其特征在于:所述烘干箱包括烘干箱箱体、茶叶传送装置和茶叶传送电机;所述茶叶传送装置设置在烘干箱箱体内,其为传送带组件;所述传送带组件的输入端位于上料装置输出端正下方,包括传送带和传送轴组件;所述传送带为网状结构,其两侧设有网状护栏;所述传送带通过传送轴组件连接茶叶传送电机;所述茶叶传送电机安装在烘干箱箱体上,并位于所述烘干箱箱体外侧,且与所述控制器连接;所述烘干箱箱体底部开设有茶叶输出口,所述茶叶输出口位于传送带组件输出端的正下方。
4.如权利要求3所述的全自动茶叶烘干装置,其特征在于:所述茶叶传送带装置由至少两所述传送带组件组成,其中,相邻两传送带组件错开设置,且下一级传送带组件的输入端位于上一级传送带组件输出端的下方;末级传送带组件的输入端和输出端均设有红外线感应器,所述红外线感应器布置在传送带上方不超过3cm处,并与所述网状护栏垂直设置;所述红外线感应器连接控制器,用于检测传送带上茶叶放置情况,并将生成的感应信号发于控制器,所述控制器再根据该感应信号控制茶叶传送电机的运行。
5.如权利要求3所述的全自动茶叶烘干装置,其特征在于:还包括茶叶冷却装置、茶叶收集装置、茶叶收集输送带组件和收集电机;所述茶叶冷却装置位于茶叶输出口下方,包括冷却箱、冷却器和茶叶搅拌装置;所述冷却箱的入口端通过冷却管道连接茶叶输出口,所述冷却管道上安装有冷却电磁阀;所述冷却箱顶部安装有第一接触开关,所述第一接触开关的感应部位位于冷却箱内;所述冷却器安装在冷却箱上,并环绕在所述冷却箱周围;所述茶叶搅拌装置包括搅拌部件和搅拌电机,所述搅拌部件位于冷却箱内,其搅拌轴一端穿设所述冷却箱并与安装在冷却箱外侧的搅拌电机连接;所述搅拌部件采用硅胶材质制成;所述茶叶收集装置放置在茶叶收集输送带组件上,并能够由所述茶叶收集输送带组件运送至冷却箱出口端正下方;所述茶叶收集输送带组件连接收集电机;所述冷却电磁阀、第一接触开关、冷却器、搅拌电机和收集电机均与控制器连接。
6.如权利要求1所述的全自动茶叶烘干装置,其特征在于:所述上料装置倾斜布置在烘干箱一侧,其较高一端与所述烘干箱连接;所述上料装置包括上料输送带、上料输送轴组件和上料输送电机;所述上料输送带通过上料输送轴组件连接上料输送电机,所述上料输送电机连接控制器;所述上料输送带的输送面为网状结构;所述上料输送带的上输送面和下输送面之间设有集屑盒。
7.如权利要求1所述的全自动茶叶烘干装置,其特征在于:所述储叶仓设置在上料装置上方,其输叶端正对着所述上料装置输入端;所述输叶端处安装有输叶电磁阀,所述输叶电磁阀连接控制器;所述储叶仓上安装有计重器,所述计重器连接控制器,用于实时计量储叶仓的重量,并将生成的相关信号发于所述控制器,所述控制器再根据所接收的信号控制输叶电磁阀的开合。
8.如权利要求1所述的全自动茶叶烘干装置,其特征在于:还包括第一过滤器;所述第一过滤器设置在第一风机入风口端,并与所述第一风机连接。
9.如权利要求1所述的全自动茶叶烘干装置,其特征在于:还包括混合装置;所述混合装置位于余热装置和锅炉燃烧口之间,并同时连接燃料储仓、余热装置和锅炉燃烧口;所述混合装置内设搅拌器,所述搅拌器能够将从所述燃料储仓出来的燃料和从第一风机过来的空气混合。
10.如权利要求1-9任一所述的全自动茶叶烘干装置,其特征在于:还包括第一温度传感器、第一温湿度传感器和第二温湿度传感器;所述第一温度传感器安装在余热装置和换热管开口端之间,用于检测进入所述换热管空气的空气温度,并将生成的相应信号发于所述控制器;所述第一温湿度传感器安装在热风入口端处,用于检测热风入口端处气体的入口温度和入口湿度,并将生成的相应信号发于所述控制器;所述第二温湿度传感器安装在热风出口端处,用于检测热风出口端处气体的出口温度和出口湿度,并将生成的相应信号发于所述控制器;所述控制器再根据所接收的信号控制第一电磁阀、第一风机、燃料储仓和锅炉的运行。
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