CN110292076A - 一种多段连续式茶叶烘焙机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多段连续式茶叶烘焙机及其控制方法。该烘焙机包括PLC控制单元以及按照茶叶加工方向依次设置的初烘供料单元、初烘单元、摊凉供料单元、摊凉单元、复烘供料单元、复烘单元；初烘供料单元包括第一立式提升机以及第一称重机构；初烘单元包括第一茶叶烘焙机；摊凉供料单元包括第二立式提升机；摊凉单元包括茶叶摊凉机；复烘供料单元包括第三立式提升机以及第二称重机构；复烘单元包括第二茶叶烘焙机；所述第一茶叶烘焙机、第二茶叶烘焙机各自包括茶叶输送带、安装在茶叶输送带上方且对茶叶进行烘焙的远红外陶瓷加热板以及安装在茶叶输送带下方且对茶叶进行烘焙的管式燃烧器。本发明实现定量供料、自动加工，茶叶烘焙效率高、质量好。

Description

一种多段连续式茶叶烘焙机及其控制方法

技术领域

本发明属于茶叶加工设备领域，具体是涉及一种多段连续式茶叶烘焙机及其控制方法。

背景技术

烘焙是制作各种茶类的重要工序，与制茶品质有着密切的关系，是茶叶加工工艺过程中十分重要的环节之一。茶叶烘焙过程除了去除水分达到足干，便于贮藏，以供长期饮用外，还能在前几道工序的基础上，进一步形成茶叶特有的色、香、味和形状。茶叶的烘焙主要依靠茶叶烘焙机来完成，传统的茶叶烘焙机称重及上下茶需要人工辅助，自动化程度较低，无法实现连续化生产。从烘焙结构的不同区分，茶叶烘焙机主要有两种：滚筒式茶叶烘焙机和多层抽屉式或翻板式茶叶烘焙机。市场上现有的茶叶烘焙机大部分都是采用滚筒式结构，滚筒转动时产生翻茶效果，有利于茶叶烘焙均匀，但容易碎茶，产生茶末和碎茶，并且茶末和碎茶无法及时清出容易被烤焦产生焦糊味，影响茶叶的烘焙品质。输送带式茶叶烘焙机常用的加热形式有远红外线电加热式和燃气加热式。远红外电加热式穿透能力较弱，烘焙过程中热辐射不易穿透茶叶，烘焙效果不好；燃气加热式普遍采用上加热方式，产生的热空气大量集中在滚筒上部，而烘焙过程中茶叶长期处于滚筒下部，造成烘焙效率低，茶叶加热不均匀的现象。现有的茶叶烘焙环节为单机模式，烘焙过程中间并无摊凉环节，茶叶细胞内部水分还未及时析出，而茶叶表面细胞迅速失水收缩，不利于细胞内部水分析出，影响烘焙质量，容易产生焦片及糊味。以上问题阻碍了烘焙机在茶叶生产线的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多段连续式茶叶烘焙机。

为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种多段连续式茶叶烘焙机，包括PLC控制单元以及按照茶叶加工方向依次设置的初烘供料单元、初烘单元、摊凉供料单元、摊凉单元、复烘供料单元、复烘单元；

所述初烘供料单元包括依次设置且用于输送茶叶的第一立式提升机以及第一称重机构；所述初烘单元包括第一茶叶烘焙机；

所述摊凉供料单元包括第二立式提升机；所述摊凉单元包括茶叶摊凉机，所述茶叶摊凉机包括多个上下交错布置的水平摊凉输送带，所述茶叶摊凉机中上方水平摊凉输送带出料落在下方水平摊凉输送带上且上方水平摊凉输送带与下方水平摊凉输送带的运行方向相反，所述茶叶摊凉机中上方水平摊凉输送带与下方水平摊凉输送带交错重叠长度为400～500mm；所述茶叶摊凉机的左右两侧还包括相对布置的加湿装置以及制冷装置，所述加湿装置用于向水平摊凉输送带所在区域加湿，所述制冷装置用于向水平摊凉输送带所在区域制冷；

所述复烘供料单元包括依次设置且用于输送茶叶的第三立式提升机以及第二称重机构；所述复烘单元包括第二茶叶烘焙机；

所述第一茶叶烘焙机、第二茶叶烘焙机各自包括烘焙机架、上加热组件、下加热组件以及安装在烘焙机架上用于摊平茶叶的茶叶输送带，所述上加热组件包括安装在所述茶叶输送带上方且对茶叶进行烘焙的远红外陶瓷加热板，所述下加热组件包括安装在所述茶叶输送带下方且对茶叶进行烘焙的管式燃烧器。

进一步的技术方案：所述第一称重机构、第二称重机构各自包括称重底板、压缩弹簧以及通过所述压缩弹簧支撑安装在所述称重底板上的称重料斗，所述称重底板安装在称重机架上，所述称重底板上开设有与称重料斗出口对应的茶叶投放口，所述称重底板上安装有用于感应称重底板变形量并以此测量所述称重料斗内茶叶重量的应变片；所述称重料斗上安装有称重料斗气缸以及用于控制称重料斗气缸内活塞杆是否动作的称重料斗电磁阀，所述称重料斗底部出口处设有对开式出料门，所述称重料斗气缸内活塞杆与所述对开式出料门之间通过出料门连杆连接；所述称重料斗气缸的活塞杆实施伸缩动作并通过所述出料门连杆带动对开式出料门动作以打开称重料斗出口或关闭称重料斗出口。

进一步的技术方案：所述茶叶输送带一端设有进茶料斗，所述茶叶输送带另一端设有出茶料斗，所述进茶料斗中设有坡度为35-45°的下料通道，所述出茶料斗中设有坡度为55-65°的下料通道；所述茶叶输送带上方设有靠近进茶料斗布置且用于摊平茶叶的拨轮，所述烘焙机架上设有多个用于安装所述拨轮且调整所述拨轮与茶叶输送带之间高度的轴承座安装孔；所述茶叶输送带上方还设有靠近进茶料斗一端布置且用于检测茶叶输送带上是否有茶叶的光电开关一，所述茶叶输送带上方还设有靠近出茶料斗一端布置且用于检测茶叶输送带上是否铺满茶叶的光电开关二。

进一步的技术方案：所述上加热组件还包括固定在烘焙机架上的加热板定轨以及用于安装远红外陶瓷电加热板的加热板动轨，所述加热板动轨的一端导轨上开设有球面凹槽，所述凹槽内嵌入有滑轨滚珠；所述加热板动轨安装在加热板定轨上且通过所述滑轨滚珠在加热板定轨上滑动；所述加热板定轨上安装有滑轨上卡扣，所述加热板动轨上安装有由弹簧钢片构成且具有弹性的滑轨下卡扣，当按压滑轨下卡扣时，压滑轨下卡扣脱离与滑轨上卡扣的挠性接触以实现将加热板动轨向所述沿茶叶输送带侧边完全抽出；所述滑轨上卡扣上安装有矩形钕磁磁铁，所述滑轨上卡扣在远红外陶瓷电加热板向所述沿茶叶输送带侧边完全抽出时通过所述钕磁磁铁与滑轨下卡扣吸合而实现加热板动轨的定位锁止；所述远红外陶瓷电加热板有多个且沿茶叶输送带长度方向设置成多列，并且远红外陶瓷电加热板的板面相对于茶叶输送带的带面平行布置。

进一步的技术方案：所述下加热组件包括安全控制组件、用于风气混合的燃烧控制器以及沿茶叶输送带长度方向设置的第一管式燃烧器、第二管式燃烧器，所述第一管式燃烧器、第二管式燃烧器分别位于茶叶输送带下方两侧，所述第一管式燃烧器、第二管式燃烧器通过三通连接管与所述燃烧控制器相连；所述安全控制组件包括火焰探测器、气敏传感器以及设置在燃烧控制器上的压力开关，所述气敏传感器安装在烘焙机架下方；当所述压力开关检测到燃气管路内压力低于额定安全压力时报警，同时PLC控制单元控制安装在燃气管路上的燃气电磁阀关闭；当火焰探测器探测到第一管式燃烧器、第二管式燃烧器火焰未点燃或意外熄灭时，所述PLC控制单元控制燃气电磁阀关闭；当所述气敏传感器检测到燃气泄露时，所述PLC控制单元控制燃气电磁阀关闭；所述燃烧控制器连接的燃气进气管路上设有沿气流方向设置的减压阀一、压力表、减压阀二以及燃气电磁阀；所述第一管式燃烧器、第二管式燃烧器之间还设有用于检测茶叶输送带上茶叶温度的红外线温度传感器。

进一步的技术方案：所述第一茶叶烘焙机、第二茶叶烘焙机还各自包括茶叶输送带调节组件，所述茶叶输送带调节组件包括对称安装在茶叶输送带两侧的调节手轮、螺纹丝杠、导轨一以及导轨二，所述导轨一上设有燕尾槽，所述导轨二上设有与所述燕尾槽榫卯连接且使得导轨一沿茶叶输送带长度方向在导轨二上滑动的榫头，所述茶叶输送带的从动轮安装在所述导轨一上，所述螺纹丝杠沿茶叶输送带长度方向安装在烘焙机架上且与所述导轨一螺纹配合，所述螺纹丝杠一端设有限位轴肩，所述螺纹丝杠另一端设有所述调节手轮，所述调节手轮带动螺纹丝杠转动使得导轨一沿茶叶输送带长度方向在导轨二中滑动以实现茶叶输送带的张紧。

进一步的技术方案：所述茶叶输送带由不锈钢材质构成，所述茶叶输送带表面均匀开设有茶末筛孔；所述第一茶叶烘焙机下方设有用于接收茶末和碎茶的第一水平输送机，所述第二茶叶烘焙机下方设有用于接收茶末和碎茶的第二水平输送机。

进一步的技术方案：所述烘焙机架四周设有双层不锈钢板构成的保温罩板，所述双层不锈钢板中间设有保温石棉；所述烘焙机架上还安装有用于加快第一管状燃烧器附近空气流动性的第一离心风机以及用于加快第二管状燃烧器附近空气流动性的第二离心风机，所述第一离心风机、第二离心风机的出风口倾斜朝上25-35°布置；所述茶叶输送带驱动轴以及拨轮转轴分别与变频减速电机直连且所述变频减速电机安装在保温罩板外侧。

一种所述的多段连续式茶叶烘焙机的控制方法，包括初烘供料单元控制过程、初烘单元控制过程、摊凉供料单元控制过程、摊凉单元控制过程、复烘供料单元控制过程以及复烘单元控制过程；

所述初烘供料单元控制过程如下：

步骤A1、所述PLC控制单元控制第一立式提升机供料，当所述第一称重机构的称重料斗内茶叶量达到设定重量时，所述PLC控制单元控制所述第一立式提升机停止送料，同时控制第一称重机构的对开式出料门打开并将茶叶通过进茶料斗投入到工作结束的第一茶叶烘焙机中；

步骤A2、待第一称重机构的称重料斗投料结束，所述PLC控制第一称重机构的对开式出料门关闭。

步骤A3、重复上述步骤A1～A2；

所述初烘单元控制过程如下：

步骤B1、当茶叶输送带进料端所设置的光电开关一的红外线发光管被茶叶遮挡住时，所述PLC控制单元接收到所述茶叶输送带上有料信号，此时PLC控制单元控制茶叶输送带运转，同时控制拨轮运转使得茶叶平铺在茶叶输送带上；

步骤B2、所述PLC控制单元控制管状燃烧器开始燃烧，同时远红外陶瓷电加热板通电，开始对茶叶进行烘焙作业；

步骤B3、当茶叶输送带出料端所设置的光电开关二的红外线发光管被茶叶遮挡住时，所述PLC控制单元接收到所述茶叶输送带上铺满茶叶的信号，PLC控制单元控制茶叶输送带停止运转，同时控制拨轮停止运转；

步骤B4、当到达设定的烘焙时间后，所述PLC控制单元控制茶叶输送带重新运转，并将烘焙好的茶叶通过出茶料斗输送到下一单元。

步骤B5、PLC控制单元控制茶叶输送带下方的水平输送机运转，使得烘焙过程中产生的茶末和碎茶被水平输送机运送至其他设备进行处理；当水平输送机上的茶末和碎茶全部被清出时，PLC控制单元控制水平输送机停转；

所述摊凉供料单元控制过程如下：

步骤C1、所述PLC控制单元控制第二立式提升机运转以将茶叶输送至工作结束的摊凉单元；

所述摊凉单元控制过程如下：

步骤D1、所述PLC控制单元启动摊凉机电机，使得茶叶依次经过上下交错布置的水平摊凉输送带；同时启动加湿装置和制冷装置，开始进行茶叶的摊凉作业；

步骤D2、当茶叶到达设定的摊凉作业时间后，茶叶通过摊凉机出茶口被输送到下一单元；其中摊凉作业时间是PLC控制单元控制带有变频器的摊凉机电机调速实现；

所述复烘供料单元控制过程如下：

步骤E1、所述PLC控制单元控制第三立式提升机供料，当所述第二称重机构的称重料斗内茶叶量达到设定重量时，所述PLC控制单元控制所述第三立式提升机停止送料，同时控制第二称重机构的对开式出料门打开并将茶叶通过进茶料斗投入到工作结束的第二茶叶烘焙机中；

步骤E2、待第二称重机构的称重料斗投料结束，所述PLC控制第二称重机构的对开式出料门关闭。

步骤E3、重复上述步骤E1～E2；

所述复烘单元控制过程与所述初烘单元控制过程相同。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明所提供的一种多段连续式茶叶烘焙机及其控制方法，其工作过程分为初烘供料单元、初烘单元、摊凉供料单元、摊凉单元、复烘供料单元以及复烘单元，本发明采用立式提升机进行供料，采用称重机构进行计量称重，定量供料；茶末和碎茶采用水平输送机进行集中输送，不仅降低了劳动强度，提高了输送效率；而且定量供料保证了茶叶烘焙的品质，实现了茶叶的多段连续式烘焙。

(2)本发明中的加热元件为输送带正下方的第一管状燃烧器、第二管状燃烧器以及位于输送带正上方的远红外陶瓷电加热板，上加热与下加热同时实行，三维立体式加热具有穿透能力强、茶叶烘焙均匀、烘焙品质好的优点；两个位置同时加热，可以防止茶叶受热不均匀造成的焦片、红片及碎茶，保证了茶叶烘焙的质量，提高了茶叶烘焙的效率。

(3)本发明中的茶叶烘焙机采用输送带烘焙方式，与圆形滚筒烘焙方式相比较，具有振动和噪声小，茶叶烘焙过程中不易产生堆积的特点；所述输送带为不锈钢材质，与橡胶材质的输送带相比较，具有不易产生变形和打滑的优点，保证了茶叶在输送过程中的运动稳定性，有利于提高烘焙品质。

(4)所述茶叶输送带上均匀分布有孔径大小为3mm的4目茶末筛孔，在茶叶输送带转动过程中产生的茶末和碎茶通过茶末筛孔被及时清除，避免茶末和碎茶在输送带上过度烘焙产生焦糊味，影响整体茶叶的香气和滋味；布满茶末筛孔的烘焙滚筒方便热空气流通，提高了茶叶的烘焙品质。

(5)本发明中管状燃烧器的燃气大小通过PLC控制单元进行调节控制，燃烧控制器上方装有压力开关以实现燃气欠压报警，输送带支架下方安装有紫外线电眼火焰探测器，在工作过程中，意外熄火，火焰探测器会及时报警并发出信号，PLC控制单元控制燃气电磁阀关闭，防止燃气泄漏，在烘焙机架的下方固定安装有气敏传感器，以保证燃烧正常，当其它部位燃气泄漏，气敏传感器检测到一定浓度的燃气时，及时报警并发出信号，PLC控制单元控制燃气电磁阀关闭，以上双重安全装置可以确保安全生产。

(6)本发明中在管状燃烧器的旁边固定安装有离心风机，有利于加快管状燃烧器附近的热空气流动，使热空气均匀散布，提高茶叶的烘焙效果；为管状燃烧器提供充足的氧气供应，使得管状燃烧器充分燃烧，提高茶叶的烘焙效率。

(7)本发明在初烘单元与复烘单元之间增加了摊凉环节，使得茶叶细胞内部水分可以及时析出，利于提高烘焙效果。同时摊凉机具有加湿装置和制冷装置，所述加湿装置和制冷装置能够使得烘焙后的茶叶细胞内部水分析出，茶叶表面收缩状态变成疏松状态，茶叶回软，防止在烘焙过程中产生焦片、糊味，提高烘焙质量。

(8)本发明中的远红外陶瓷电加热板采用滑轨抽屉式设计，能够方便快速的检测远红外陶瓷电加热板的工作状况，便于检修和维护，提高了茶叶烘焙机的使用寿命和工作效率。

(9)本发明中的茶叶烘焙机具有茶叶输送带调节装置，使得不锈钢输送带不易打滑、运动稳定性好，保证输送带的输送效率，提高了茶叶烘焙机的烘焙效果和使用寿命。

(10)本发明中的茶叶烘焙机采用填充有保温石棉的双层保温罩板，保证烘焙过程中热量的最大化利用，避免热量过度散失，提高茶叶的烘焙效率。

(11)本发明中的茶叶烘焙机传动部件均采用变频减速电机直连的方式且位于茶叶烘焙机的外部，内部无任何传动部件，避免烘焙过程中传动部件中的润滑油等物质对茶叶造成二次污染，影响茶叶烘焙的品质。

附图说明

图1、2为本发明的整体结构图；

图3为本发明中的称重机构结构图；

图4为本发明中的茶叶烘焙机整体结构图(拆除部分保温罩板)；

图5为本发明中的茶叶烘焙机局部放大结构图(拆除部分保温罩板)；

图6为本发明中的远红外陶瓷电加热板布置结构示意图；

图7为本发明中的输送带结构示意图；

图8为本发明中的输送带调节组件结构示意图；

图9为本发明中的摊凉机结构图(拆除上盖板)；

图10为本发明中的立式提升机结构图；

图11为本发明中的水平输送机结构图；

图12为本发明中液化气钢瓶结构示意图；

图13为本发明中滑轨结构示意图；

图14为本发明中滑轨局部放大结构图；

图15为本发明中远红外陶瓷电加热板结构示意图。

附图中标记的含义如下：

110-第一立式提升机；111-提升机电机；112-提升机出茶口；120-第二立式提升机；130-第三立式提升机；140-第一称重机构；141-称重料斗；142-对开式出料门；143-称重料斗气缸；144-出料门连杆；145-称重料斗电磁阀；146-压缩弹簧；147-应变片；148-称重底板；149-称重机构机架；150-第二称重机构；210-第一茶叶烘焙机；211-茶叶输送带电机；212-拨轮电机；213-拨轮；214-进茶料斗；215-出茶料斗；216-茶叶输送带；217-茶叶输送带侧板；218-燃烧控制器；219-远红外陶瓷电加热板；220-烘焙机架；221-加热板动轨；222-加热板定轨；223-第一管状燃烧器；224-第二管状燃烧器；225-第一离心风机；226-第二离心风机；227-离心风机座；228-燃气进气管路；229-燃气电磁阀；230-减压阀一；231-减压阀二；232-压力表；233-液化气钢瓶；234-保温罩板；235-观察门；236-红外线温度传感器；237-光电开关一；238-光电开关二；239-压力开关；240-火焰探测器；241-气敏传感器；242-三通连接管；243-调节手轮；244-螺纹丝杠；245-导轨一；246-导轨二；247-茶叶输送带支架；248-定轨支撑架；249-滑轨滚珠；250-滑轨上卡扣；251-滑轨下卡扣；252-钕磁磁铁；260-第二茶叶烘焙机；310-摊凉机；311-摊凉机电机；312-水平摊凉输送带；313-摊凉机出茶口；314-加湿装置；315-制冷装置；316-摊凉机侧板；317-摊凉机机架；410-第一水平输送机；411-茶末输送带；412-茶末输送带电机；420-第二水平输送机；500-空气压缩机。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：

如图1、2所示：所述一种多段连续式茶叶烘焙机及其控制方法，包括PLC控制单元以及按照茶叶加工方向依次设置的初烘供料单元、初烘单元、摊凉供料单元、摊凉单元、复烘供料单元、复烘单元；

所述初烘供料单元包括依次设置且用于输送茶叶的第一立式提升机110以及第一称重机构140；所述初烘单元包括第一茶叶烘焙机210；

所述摊凉供料单元包括第二立式提升机120；所述摊凉单元包括茶叶摊凉机310；

所述复烘供料单元包括依次设置且用于输送茶叶的第三立式提升机130以及第二称重机构150；所述复烘单元包括第二茶叶烘焙机260；

所述第一茶叶烘焙机210的茶叶输送带216上方设有将茶叶均匀摊开的拨轮213，所述拨轮213通过轴承固定安装在输送带侧板217上，拨轮电机212带动拨轮213转动且转动反向与茶叶输送带216的送料方向相反；所述第一茶叶烘焙机210的进茶料斗214的正上方设有第一称重机构140；所述第一立式提升机110出料落在第一称重机构140上，所述第一称重机构140出料落在第一茶叶烘焙机210上，所述第二茶叶烘焙机250的进茶料斗214的正上方设有第二称重机构150；所述第二立式提升机120出料落在第二称重机构150上，所述第二称重机构150出料落在第二茶叶烘焙机260上。

所述摊凉单元布置有摊凉机310，所述摊凉机310包括摊凉机电机311、摊凉机输送带312、摊凉机出茶口313、加湿装置314、冷却装置315、摊凉机侧板316、摊凉机机架317；所述摊凉机输送带312多个上下交错布置，安装在摊凉机机架317上，所述加湿装置314布置在摊凉机310的左侧，制冷装置315布置在摊凉机310的右侧，所述加湿装置314通过加湿管通入摊凉机310中；摊凉时间、温度和湿度通过PLC控制单元进行控制，所述摊凉后的茶叶通过摊凉机出茶口313进入下一加工单元。摊凉环节有助于茶叶细胞内的水分渗出，使得茶叶回软，不易产生焦片和糊味，提升茶叶香气。

所述第一水平输送机410、第二水平输送机420分别位于第一茶叶烘焙机210、第二茶叶烘焙机260的管状燃烧器的正下方且沿着所述管状燃烧器的长度方向布置，用于烘焙过程中茶末和碎茶的收集，并将茶末和碎茶输送到其他加工设备进行处理。

如图1、2所示：所述本发明中所有的立式提升机电机为额定功率是0.55kW的异步交流减速电机；所述摊凉机电机311为额定功率是0.20kW的变频减速电机，通过变频调节，摊凉机输送带312的线速度为0.005～0.01m/s，摊凉时间为0.5～1h；所述水平输送机的电机412为额定功率是0.37kW的异步交流减速电机。

如图3所示：所述称重机构包括称重底板148、压缩弹簧146以及通过所述压缩弹簧146支撑安装在所述称重底板148上的称重料斗141，所述称重底板148上安装有用于感应称重底板148的变形量并以此测量所述称重料斗141内茶叶重量的应变片147；茶叶通过提升机出茶口112落入称重料斗141中，随着称重料斗141内的茶叶质量不断增加，压缩弹簧146被压缩，导致称重底板148在称重料斗141的重力作用下弹性变形，使得安装于称重底板上148的应变片147也相应变形，应变片147作为压力传感器，其电阻发生变化，经过测量电路把这一变化转换成电信号，测量出全部茶叶的质量。所述称重料斗气缸143通过软管与空气压缩机500相连接，其目的是为了提高称重料斗141的计量精度，减小测量误差。

所述称重料斗141上安装有称重料斗气缸143以及用于控制称重料斗气缸143内活塞杆是否动作的称重料斗电磁阀145，所述称重料斗141底部出口处设有对开式出料门142，所述称重料斗气缸143内活塞杆与所述对开式出料门142之间通过出料门连杆144连接；所述称重料斗气缸143的活塞杆实施伸缩动作并通过所述出料门连杆144带动对开式出料门142动作以打开称重料斗141出口或关闭称重料斗141出口。

所述PLC控制单元对称重机构的控制过程：当称重料斗141中的茶叶达到设定重量时，其应变片147向PLC控制单元发出电信号，PLC控制单元控制称重料斗电磁阀145得电，使得称重料斗气缸143进气，其活塞杆伸出，对开式出料门142打开将茶叶投放至茶叶烘焙机。与此同时，PLC控制单元控制对应用于供料的立式提升机停止供料，保证称重料斗141计量称重的准确性。然后，PLC控制单元的时间继电器延时5秒钟后控制称重料斗电磁阀145失电，使得称重料斗气缸143排气，其活塞杆回缩，对开式出料门142闭合。同时PLC控制单元启动对应的立式提升机运行，继续进行茶叶的定量供料。

如图4、5所示：所述第一茶叶烘焙机210、第二茶叶烘焙机260各自包括茶叶茶叶输送带电机211、拨轮电机212、拨轮213、进茶料斗214、出茶料斗215、茶叶输送带216、茶叶输送带侧板217、燃烧控制器218、远红外陶瓷电加热板219、烘焙机架220、加热板动轨221、加热板定轨222、第一管状燃烧器223、第二管状燃烧器224、第一离心风机225、第二离心风机226、离心风机座227、燃气管道228、燃气电磁阀229、减压阀一230、减压阀二231、压力表232、液化气钢瓶233、保温罩板234、观察门235、红外线温度传感器236、光电开关一237、光电开关二238、三通连接管242、茶叶输送带支架247、定轨支撑架248、滑轨滚珠249、滑轨上卡扣250、滑轨下卡扣251、钕磁磁铁252；

所述茶叶输送带电机211、拨轮电机212分别通过电机安装座固定安装在烘焙机架220上且电机轴头处安装有联轴器；所述茶叶输送带216通过茶叶输送带支架247固定安装在烘焙机架220上，茶叶输送带216沿烘焙机架220长度方向布置，所述输送带传动轴的一端通过联轴器与茶叶输送带电机211直连且位于茶叶烘焙机外部。所述拨轮213通过轴承座固定安装在输送带侧板217上，拨轮213一端通过联轴器与拨轮电机212直连且位于茶叶烘焙机外部。所述输送带侧板217有多个轴承座安装孔，改变轴承座的安装位置可以调节拨轮213的高度，控制茶叶输送带216上茶叶平铺的厚度，使得茶叶铺设厚度为40-50mm。

本发明加热元件由位于茶叶输送带216左下方的第一管状燃烧器223、位于输送带右下方的第二管状燃烧器224以及位于茶叶输送带216正上方的远红外陶瓷电加热板219组成，所述第一管状燃烧器223、第二管状燃烧器224固定安装在烘焙机架220且与烘焙机架220中心位置成左右对称分布。所述加热组件还包括固定在烘焙机架220上的加热板定轨222以及用于安装远红外陶瓷电加热板219的加热板动轨221，所述加热板动轨221的一端导轨上开设有球面凹槽，所述凹槽内嵌入有滑轨滚珠249；所述加热板动轨221安装在加热板定轨222上且通过所述滑轨滚珠249在加热板定轨222上滑动；所述加热板动轨221安装在加热板定轨222上且通过所述滑轨滚珠249在加热板定轨222上滑动；所述加热板定轨222上安装有滑轨上卡扣250，所述加热板动轨221上安装有由弹簧钢片构成且具有弹性的滑轨下卡扣251，当按压滑轨下卡扣251时，压滑轨下卡扣251脱离与滑轨上卡扣250的挠性接触以实现将加热板动轨221向所述沿茶叶输送带216侧边完全抽出；所述滑轨上卡扣250上安装有矩形钕磁磁铁252，所述滑轨上卡扣250在远红外陶瓷电加热板219向所述沿茶叶输送带216侧边完全抽出时通过所述钕磁磁铁252与滑轨下卡扣251吸合而实现加热板动轨221的定位锁止；所述远红外陶瓷电加热,219通过加热板动轨221与加热板定轨222的滑动配合而实现向所述沿茶叶输送带216侧边抽拉滑动。所述管状燃烧器通过三通连接管242与燃烧控制器218连接，所述第一离心风机225、第二离心风机226分别通过所述离心风机座227固定安装在烘焙机架220，并且所述第一离心风机225、第二离心风机226的出风口方向与水平方向夹角成25-35°；

所述进茶料斗214与烘焙机架220固定焊接且与烘焙机架220水平方向夹角成35-45°，保证称重料斗141中的茶叶全部落入茶叶输送带216上；所述出茶料斗215固定焊接在输送带侧板217上且与烘焙机架220竖直方向夹角成55-65°，保证烘焙后的茶叶顺利出料，落入复烘供料环节中的第二立式提升机120上。

所述光电开关一237、光电开关二238分别固定安装在输送带侧板217的两端，所述光电开关一237安装在靠近进茶料斗214的一端，所述光电开关二238安装在靠近出茶料斗215的一端。所述光电开关一237用于检测所述茶叶输送带216上是否有料，所述光电开关二238用于检测所述茶叶输送带216上是否铺满茶叶。

如图6、13所示：所述远红外陶瓷电加热板219的尺寸为150×150mm，数量为8块，分为两列，每列4块且沿茶叶输送带216长度方向间隔布置。所述每个远红外陶瓷电加热板219的电热功率为0.5kW。所述位于茶叶输送带216上部的远红外陶瓷电加热板219到茶叶输送带216的距离为180～230mm，有利于保证茶叶烘焙品质。远红外陶瓷电加热板219采用滑轨抽屉式设计，可以实时监测远红外陶瓷电加热板219的工作状态，当远红外陶瓷电加热板219出现故障时便于检查和维修。

如图4、5所示：本发明安全控制组件包括压力开关239、火焰探测器240、气敏传感器241。所述压力开关239固定安装在燃烧控制器218上，用于检测燃气进气管路228内的压力。当低于额定的安全压力时，发出欠压报警信号，所述PLC控制单元控制燃气电磁阀229关闭。所述火焰探测器240分别固定安装在进茶料斗214一端的茶叶输送带支架247上且正对管状燃烧器，用于检测燃气是否点燃以及火焰是否意外熄火。所述气敏传感器241固定安装在烘焙机架220下方，用于检测燃气在烘焙过程中是否存在燃气泄漏现象并发出报警信号，所述PLC控制单元控制燃气电磁阀229关闭，防止燃气产生泄漏。所述压力开关239为冬斯燃气压力开关，其型号为LGW3A2型；所述火焰探测器240为西门子紫外线电眼火焰探测器，其型号为QRA2型；所述气敏传感器241为半导体式气敏传感器，其型号为MQ-2型。

如图7、8所示：所述输送带调节组件由调节手轮243、螺纹丝杠244、导轨一245、导轨二246组成。所述导轨一245上设有燕尾槽，所述导轨二246上设有与所述燕尾槽榫卯连接且使得导轨一245沿茶叶输送带长度方向在导轨二246上滑动的榫头，所述茶叶输送带216的从动轮安装在所述导轨一245上，所述螺纹丝杠244沿茶叶输送带216长度方向安装在烘焙机架220上且与所述导轨一245螺纹配合，所述螺纹丝杠244一端设有限位轴肩，所述螺纹丝杠244另一端设有所述调节手轮243，所述调节手轮243带动螺纹丝杠244转动使得导轨245沿茶叶输送带216长度方向在导轨二246中滑动以改变茶叶输送带传动轴的中心距以实现茶叶输送带216的张紧。

如图5、11所示：所述茶叶烘焙机的工作原理为：PLC控制单元启动茶叶输送带电机211，茶叶输送带电机211带动茶叶输送带216转动，茶叶通过进茶料斗214落入茶叶输送带216，此时打开液化气钢瓶233，液化石油气通过燃气进气管路228依次经过减压阀一230、压力表232、减压阀二231、燃气电磁阀229，经由燃烧控制器218将空气与燃气合理混合并通过三通连接管242送入第一管状燃烧器223和第二管状燃烧器224，点火指针点火；同时，PLC控制单元控制远红外陶瓷电加热板219通电，开始给茶叶输送带216加热。

如图5、6、7所示：本发明中的茶叶输送带电机211为配有变频器的异步交流减速电机，额定功率为0.4kW，使得茶叶输送带216实现转速0～38rpm的无级调节。所述茶叶输送带216的材质为304型不锈钢，其厚度为3mm，长度为1200mm。茶叶输送带216上均匀分布着孔径大小为3mm的4目茶末筛孔。

本发明中的红外线温度传感器236的型号为CK-10A型，所述红外线温度传感器236固定安装在茶叶输送带进料端且位于两个管状燃烧器的中间位置，用于实时检测所述茶叶输送带216上的茶叶温度。所述第一离心风机225与第二离心风机226均为外转子离心式通风机，所述第一离心风机225、第二离心风机226的直径为180mm，额定功率为0.03kW，额定转速为800rpm。所述光电开关一237、光电开关二238为红外线对射型光电开关，型号为LX12-DJ30MNK。

如图9所示：所述摊凉机310中的加湿装置314型号为LY112Y，加湿量为0-12Kg/h可调，额定功率为1.2kW，工作电压为220V；制冷装置315为额定功率为1.5kW的窗式空调,温度调节范围5-25℃，工作电压为220V。

本发明所述的多段连续式茶叶烘焙机的控制方法，包括初烘供料单元控制过程、初烘单元控制过程、摊凉供料单元控制过程、摊凉单元控制过程、复烘供料单元控制过程以及复烘单元控制过程；

所述初烘供料单元控制过程如下：

步骤A1、所述PLC控制单元控制第一立式提升机110供料，当所述第一称重机构140的称重料斗141内茶叶量达到设定重量时，所述PLC控制单元控制所述第一立式提升机110停止送料，同时控制第一称重机构140的对开式出料门142打开并将茶叶通过进茶料斗214投入到工作结束的第一茶叶烘焙机210中；

步骤A2、待第一称重机构140的称重料斗141投料结束，所述PLC控制第一称重机构140的对开式出料门142关闭。

步骤A3、重复上述步骤A1～A2；

所述初烘单元控制过程如下：

步骤B1、当茶叶输送带216进料端所设置的光电开关一237的红外线发光管被茶叶遮挡住时，所述PLC控制单元接收到所述茶叶输送带216上有料信号，此时PLC控制单元控制茶叶输送带216运转，同时控制拨轮213运转使得茶叶平铺在茶叶输送带216上；

步骤B2、所述PLC控制单元控制管状燃烧器开始燃烧，同时远红外陶瓷电加热板219通电，开始对茶叶进行烘焙作业；

步骤B3、当茶叶输送带216出料端所设置的光电开关二238的红外线发光管被茶叶遮挡住时，所述PLC控制单元接收到所述茶叶输送带216上铺满茶叶的信号，PLC控制单元控制茶叶输送带216停止运转，同时控制拨轮213停止运转；

步骤B4、当到达设定的烘焙时间后，所述PLC控制单元控制茶叶输送带216重新运转，并将烘焙好的茶叶通过出茶料斗215输送到下一单元。

步骤B5、PLC控制单元控制茶叶输送带216下方的水平输送机运转，使得烘焙过程中产生的茶末和碎茶被水平输送机运送至其他设备进行处理；当水平输送机上的茶末和碎茶全部被清出时，PLC控制单元控制水平输送机停转；

所述摊凉供料单元控制过程如下：

步骤C1、所述PLC控制单元控制第二立式提升机120运转以将茶叶输送至工作结束的摊凉单元；

所述摊凉单元控制过程如下：

步骤D1、所述PLC控制单元启动摊凉机310电机，使得茶叶依次经过上下交错布置的水平摊凉输送带312；同时启动加湿装置314和制冷装置315，开始进行茶叶的摊凉作业；

步骤D2、当茶叶到达设定的摊凉作业时间后，茶叶通过摊凉机出茶口313被输送到下一单元；其中摊凉作业时间是PLC控制单元控制带有变频器的摊凉机电机311调速实现；

所述复烘供料单元控制过程如下：

步骤E1、所述PLC控制单元控制第三立式提升机130供料，当所述第二称重机构150的称重料斗141内茶叶量达到设定重量时，所述PLC控制单元控制所述第三立式提升机130停止送料，同时控制第二称重机构150的对开式出料门142打开并将茶叶通过进茶料斗214投入到工作结束的第二茶叶烘焙机260中；

步骤E2、待第二称重机构150的称重料斗141投料结束，所述PLC控制第二称重机构150的对开式出料门142关闭。

步骤E3、重复上述步骤E1～E2；

所述复烘单元控制过程与所述初烘单元控制过程相同。

Claims (9)

1.一种多段连续式茶叶烘焙机，其特征在于：包括PLC控制单元以及按照茶叶加工方向依次设置的初烘供料单元、初烘单元、摊凉供料单元、摊凉单元、复烘供料单元、复烘单元；

所述初烘供料单元包括依次设置且用于输送茶叶的第一立式提升机(110)以及第一称重机构(140)；所述初烘单元包括第一茶叶烘焙机(210)；

所述摊凉供料单元包括第二立式提升机(120)；所述摊凉单元包括茶叶摊凉机(310)，所述茶叶摊凉机(310)包括多个上下交错布置的水平摊凉输送带(312)，所述茶叶摊凉机(310)中上方水平摊凉输送带(312)出料落在下方水平摊凉输送带(312)上且上方水平摊凉输送带(312)与下方水平摊凉输送带(312)的运行方向相反，所述茶叶摊凉机(310)中上方水平摊凉输送带(312)与下方水平摊凉输送带(312)交错重叠长度为400～500mm；所述茶叶摊凉机(310)的左右两侧还包括相对布置的加湿装置(314)以及制冷装置(315)，所述加湿装置(314)用于向水平摊凉输送带(312)所在区域加湿，所述制冷装置(315)用于向水平摊凉输送带(312)所在区域制冷；

所述复烘供料单元包括依次设置且用于输送茶叶的第三立式提升机(130)以及第二称重机构(150)；所述复烘单元包括第二茶叶烘焙机(260)；

所述第一茶叶烘焙机(210)、第二茶叶烘焙机(260)各自包括烘焙机架(220)、上加热组件、下加热组件以及安装在烘焙机架(220)上用于摊平茶叶的茶叶输送带(216)，所述上加热组件包括安装在所述茶叶输送带(216)上方且对茶叶进行烘焙的远红外陶瓷加热板(219)，所述下加热组件包括安装在所述茶叶输送带(216)下方且对茶叶进行烘焙的管式燃烧器。

2.如权利要求1所述的多段连续式茶叶烘焙机，其特征在于：所述第一称重机构(140)、第二称重机构(150)各自包括称重底板(148)、压缩弹簧(146)以及通过所述压缩弹簧(146)支撑安装在所述称重底板(148)上的称重料斗(141)，所述称重底板(148)安装在称重机架上，所述称重底板(148)上开设有与称重料斗(141)出口对应的茶叶投放口，所述称重底板(148)上安装有用于感应称重底板(148)变形量并以此测量所述称重料斗(141)内茶叶重量的应变片(147)；所述称重料斗(141)上安装有称重料斗气缸(143)以及用于控制称重料斗气缸(143)内活塞杆是否动作的称重料斗电磁阀(145)，所述称重料斗(141)底部出口处设有对开式出料门(142)，所述称重料斗气缸(143)内活塞杆与所述对开式出料门(142)之间通过出料门连杆(144)连接；所述称重料斗气缸(143)的活塞杆实施伸缩动作并通过所述出料门连杆(144)带动对开式出料门(142)动作以打开称重料斗(141)出口或关闭称重料斗(141)出口。

3.如权利要求1所述的多段连续式茶叶烘焙机，其特征在于：所述茶叶输送带(216)一端设有进茶料斗(214)，所述茶叶输送带(216)另一端设有出茶料斗(215)，所述进茶料斗(214)中设有坡度为35-45°的下料通道，所述出茶料斗(215)中设有坡度为55-65°的下料通道；所述茶叶输送带(216)上方设有靠近进茶料斗(214)布置且用于摊平茶叶的拨轮(213)，所述烘焙机架(220)上设有多个用于安装所述拨轮(213)且调整所述拨轮(213)与茶叶输送带(216)之间高度的轴承座安装孔；所述茶叶输送带(216)上方还设有靠近进茶料斗(214)一端布置且用于检测茶叶输送带(216)上是否有茶叶的光电开关一(237)，所述茶叶输送带(216)上方还设有靠近出茶料斗(215)一端布置且用于检测茶叶输送带(216)上是否铺满茶叶的光电开关二(238)。

4.如权利要求1所述的多段连续式茶叶烘焙机，其特征在于：所述上加热组件还包括固定在烘焙机架(220)上的加热板定轨(222)以及用于安装远红外陶瓷电加热板(219)的加热板动轨(221)，所述加热板动轨(221)的一端导轨上开设有球面凹槽，所述凹槽内嵌入有滑轨滚珠(249)；所述加热板动轨(221)安装在加热板定轨(222)上且通过所述滑轨滚珠(249)在加热板定轨(222)上滑动；所述加热板定轨(222)上安装有滑轨上卡扣(250)，所述加热板动轨(221)上安装有由弹簧钢片构成的滑轨下卡扣(251)，当按压滑轨下卡扣(251)时，压滑轨下卡扣(251)脱离与滑轨上卡扣(250)的挠性接触以实现将加热板动轨(221)向所述沿茶叶输送带(216)侧边完全抽出；所述滑轨上卡扣(250)上安装有矩形钕磁磁铁(252)，所述滑轨上卡扣(250)在远红外陶瓷电加热板(219)向所述沿茶叶输送带(216)侧边完全抽出时通过所述钕磁磁铁(252)与滑轨下卡扣(251)吸合而实现加热板动轨(221)的定位锁止；所述远红外陶瓷电加热板(219)有多个且沿茶叶输送带(216)长度方向设置成多列，并且远红外陶瓷电加热板(219)的板面相对于茶叶输送带(216)的带面平行布置。

5.如权利要求1所述的多段连续式茶叶烘焙机，其特征在于：所述下加热组件包括安全控制组件、用于风气混合的燃烧控制器(218)以及沿茶叶输送带(216)长度方向设置的第一管式燃烧器(223)、第二管式燃烧器(224)，所述第一管式燃烧器(223)、第二管式燃烧器(224)分别位于茶叶输送带(216)下方两侧，所述第一管式燃烧器(223)、第二管式燃烧器(224)通过三通连接管(242)与所述燃烧控制器(218)相连；所述安全控制组件包括火焰探测器(240)、气敏传感器(241)以及设置在燃烧控制器(218)上的压力开关(239)，所述气敏传感器(241)安装在烘焙机架(220)下方；当所述压力开关(239)检测到燃气管路内压力低于额定安全压力时报警，同时PLC控制单元控制安装在燃气管路上的燃气电磁阀(229)关闭；当火焰探测器(240)探测到第一管式燃烧器(223)、第二管式燃烧器(224)火焰未点燃或意外熄灭时，所述PLC控制单元控制燃气电磁阀(229)关闭；当所述气敏传感器(241)检测到燃气泄露时，所述PLC控制单元控制燃气电磁阀(229)关闭；所述燃烧控制器(218)连接的燃气进气管路(228)上设有沿气流方向设置的减压阀一(230)、压力表(232)、减压阀二(231)以及燃气电磁阀(229)；所述第一管式燃烧器(223)、第二管式燃烧器(224)之间还设有用于检测茶叶输送带(216)上茶叶温度的红外线温度传感器(236)。

6.如权利要求1所述的多段连续式茶叶烘焙机，其特征在于：所述第一茶叶烘焙机(210)、第二茶叶烘焙机(260)还各自包括茶叶输送带调节组件，所述茶叶输送带调节组件包括对称安装在茶叶输送带(216)两侧的调节手轮(243)、螺纹丝杠(244)、导轨一(245)以及导轨二(246)，所述导轨一(245)上设有燕尾槽，所述导轨二(246)上设有与所述燕尾槽榫卯连接且使得导轨一(245)沿茶叶输送带长度方向在导轨二(246)上滑动的榫头，所述茶叶输送带(216)的从动轮安装在所述导轨一(245)上，所述螺纹丝杠(244)沿茶叶输送带(216)长度方向安装在烘焙机架(220)上且与所述导轨一(245)螺纹配合，所述螺纹丝杠(244)一端设有限位轴肩，所述螺纹丝杠(244)另一端设有所述调节手轮(243)，所述调节手轮(243)带动螺纹丝杠(244)转动使得导轨一(245)沿茶叶输送带(216)长度方向在导轨二(246)中滑动以实现茶叶输送带(216)的张紧。

7.如权利要求1所述的多段连续式茶叶烘焙机，其特征在于：所述茶叶输送带(216)由不锈钢材质构成，所述茶叶输送带(216)表面均匀开设有茶末筛孔；所述第一茶叶烘焙机(210)下方设有用于接收茶末和碎茶的第一水平输送机(410)，所述第二茶叶烘焙机(260)下方设有用于接收茶末和碎茶的第二水平输送机(420)。

8.如权利要求5所述的多段连续式茶叶烘焙机，其特征在于：所述烘焙机架(220)四周设有双层不锈钢板构成的保温罩板(234)，所述双层不锈钢板中间设有保温石棉；所述烘焙机架(220)上还安装有用于加快第一管状燃烧器(223)附近空气流动性的第一离心风机(225)以及用于加快第二管状燃烧器(224)附近空气流动性的第二离心风机(226)，所述第一离心风机(225)、第二离心风机(226)的出风口倾斜朝上25-35°布置；所述茶叶输送带驱动轴以及拨轮转轴分别与变频减速电机直连且所述变频减速电机安装在保温罩板(234)外侧。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的多段连续式茶叶烘焙机的控制方法，其特征在于：包括初烘供料单元控制过程、初烘单元控制过程、摊凉供料单元控制过程、摊凉单元控制过程、复烘供料单元控制过程以及复烘单元控制过程；

所述初烘供料单元控制过程如下：

步骤A1、所述PLC控制单元控制第一立式提升机(110)供料，当所述第一称重机构(140)的称重料斗(141)内茶叶量达到设定重量时，所述PLC控制单元控制所述第一立式提升机(110)停止送料，同时控制第一称重机构(140)的对开式出料门(142)打开并将茶叶通过进茶料斗(214)投入到工作结束的第一茶叶烘焙机(210)中；

步骤A2、待第一称重机构(140)的称重料斗(141)投料结束，所述PLC控制第一称重机构(140)的对开式出料门(142)关闭。

步骤A3、重复上述步骤A1～A2；

所述初烘单元控制过程如下：

步骤B1、当茶叶输送带(216)进料端所设置的光电开关一(237)的红外线发光管被茶叶遮挡住时，所述PLC控制单元接收到所述茶叶输送带(216)上有料信号，此时PLC控制单元控制茶叶输送带(216)运转，同时控制拨轮(213)运转使得茶叶平铺在茶叶输送带(216)上；

步骤B2、所述PLC控制单元控制管状燃烧器开始燃烧，同时远红外陶瓷电加热板(219)通电，开始对茶叶进行烘焙作业；

步骤B3、当茶叶输送带(216)出料端所设置的光电开关二(238)的红外线发光管被茶叶遮挡住时，所述PLC控制单元接收到所述茶叶输送带(216)上铺满茶叶的信号，PLC控制单元控制茶叶输送带(216)停止运转，同时控制拨轮(213)停止运转；

步骤B4、当到达设定的烘焙时间后，所述PLC控制单元控制茶叶输送带(216)重新运转，并将烘焙好的茶叶通过出茶料斗(215)输送到下一单元。

步骤B5、PLC控制单元控制茶叶输送带(216)下方的水平输送机运转，使得烘焙过程中产生的茶末和碎茶被水平输送机运送至其他设备进行处理；当水平输送机上的茶末和碎茶全部被清出时，PLC控制单元控制水平输送机停转；

所述摊凉供料单元控制过程如下：

步骤C1、所述PLC控制单元控制第二立式提升机(120)运转以将茶叶输送至工作结束的摊凉单元；

所述摊凉单元控制过程如下：

步骤D1、所述PLC控制单元启动摊凉机(310)电机，使得茶叶依次经过上下交错布置的水平摊凉输送带(312)；同时启动加湿装置(314)和制冷装置(315)，开始进行茶叶的摊凉作业；

步骤D2、当茶叶到达设定的摊凉作业时间后，茶叶通过摊凉机出茶口(313)被输送到下一单元；其中摊凉作业时间是PLC控制单元控制带有变频器的摊凉机电机(311)调速实现；

所述复烘供料单元控制过程如下：

步骤E1、所述PLC控制单元控制第三立式提升机(130)供料，当所述第二称重机构(150)的称重料斗内茶叶量达到设定重量时，所述PLC控制单元控制所述第三立式提升机(130)停止送料，同时控制第二称重机构(150)的对开式出料门(142)打开并将茶叶通过进茶料斗(214)投入到工作结束的第二茶叶烘焙机(260)中；

步骤E2、待第二称重机构(150)的称重料斗(141)投料结束，所述PLC控制第二称重机构(150)的对开式出料门(142)关闭。

步骤E3、重复上述步骤E1～E2；

所述复烘单元控制过程与所述初烘单元控制过程相同。