CN111838346A - 一种全排湿节能滚筒杀青机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全排湿节能滚筒杀青机，包括机架、驱动机构、滚筒、加热机构、第一排湿风扇和控制器；滚筒安装在机架上，驱动机构驱动滚筒旋转；加热机构位于滚筒内部，第一排湿风扇安装在滚筒的表面并随着滚筒同步旋转，控制器控制第一排湿风扇启停，第一排湿风扇在一个旋转周内经历一次开启和一次关闭，第一排湿风扇的开启位置对应滚筒内茶叶的起抛点或者位于起抛点之后；本发明的全排湿节能滚筒杀青机在滚筒内部设置加热机构，利用热辐射直接加热茶叶，提高热效率至40％以上，达到节能的目的，同时，周期性启停的第一排湿风扇既能提高滚筒的排湿效果又能避免茶叶粘附在第一排湿风扇上。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备领域，尤其涉及一种全排湿节能滚筒杀青机。
背景技术
茶叶滚筒杀青机是一种用于茶叶杀青作业的加工设备，通过杀青工艺能够将茶鲜叶中的多酚氧化酶(一种蛋白质)变性失活，使得加工后的茶叶不会发生褐变，保持翠绿。传统的茶叶滚筒杀青机包括滚筒和加热机构，加热机构采用电、燃煤、燃气等能源对滚筒进行加热，使得滚筒达到300℃以上的温度。传统茶叶滚筒杀青机的缺陷在于：1.热量需要通过滚筒传递至茶叶，热效率较低(热效率一般为20-30％)；2.滚筒内壁的温度较高，茶叶与滚筒内壁接触后容易温度急剧上升而产生“鱼眼泡”；3.滚筒的排湿机构只能设置在滚筒的两端(滚筒的茶叶入口或者茶叶出口)，排湿效率差，滚筒内的高温高湿环境容易导致茶叶产生“水闷气”问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术的滚筒杀青机热效率较低，而且茶叶杀青过程中容易产生“鱼眼泡”和“水闷气”问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种全排湿节能滚筒杀青机，包括机架、驱动机构、滚筒、加热机构、第一排湿风扇和控制器；
滚筒安装在机架上，驱动机构驱动滚筒旋转；
加热机构位于滚筒内部，加热机构以热辐射的形式直接对滚筒内的茶叶进行加热；
第一排湿风扇安装在滚筒的表面并随着滚筒同步旋转，控制器控制第一排湿风扇启停，第一排湿风扇在一个旋转周内经历一次开启和一次关闭，第一排湿风扇的开启位置对应滚筒内茶叶的起抛点或者起抛点之后；
茶叶在滚筒内的运动分为两步：1.茶叶随着滚筒作圆周运动；2.当茶叶旋转至较高点后，茶叶离开滚筒内壁作抛体运动；茶叶的起抛点是指茶叶开始离开滚筒内壁作抛体运动的点，当滚筒作顺时针旋转时，茶叶的起抛点一般位于滚筒的左上方；第一排湿风扇设置在滚筒的表面能够提高滚筒的排湿效率，但是第一排湿风扇的工作具有吸附茶叶的缺陷，为此本发明将第一排湿风扇设计为工作时间与茶叶的抛体运动时间一致，第一排湿风扇工作时茶叶与滚筒的内壁分离，避免第一排湿风扇吸附茶叶。
进一步的，所述第一排湿风扇的数量为多个并且沿着滚筒长度方向成排布置，多个第一排湿风扇能够提高排湿效果。
进一步的，滚筒杀青机还包括第二排湿风扇，第二排湿风扇的数量为多个并且沿着滚筒长度方向成排布置，第一排湿风扇和第二排湿风扇关于滚筒的中轴线对称；第一排湿风扇的关闭位置与第一排湿风扇的开启位置关于滚筒的中轴线对称，控制器控制第一排湿风扇和第二排湿风扇交替开启和关闭；第一排湿风扇和第二排湿风扇交替工作能够确保滚筒在整个工作周期内始终存在排湿风扇处于工作状态，达到全排湿的效果。
进一步的，所述机架上安装有电刷，第一排湿风扇和第二排湿风扇通过电刷取电。
进一步的，所述加热机构为远红外型加热机构，加热机构直接对茶叶进行加热，这种加热方式能够将热效率提高至40％以上，达到节能的目的。
进一步的，所述加热机构位于茶叶的抛物线轨迹之外，这意味着加热机构距离处于抛体运动中的茶叶最近，处于抛体运动中的茶叶最为分散，有利于吸收热量并发散水汽；另一方面，茶叶的抛物线轨迹之外的空间处于滚筒内茶叶一般不会到达的“真空地带”，这能够避免茶叶与加热机构接触，减少茶叶堵塞。
进一步的，所述加热机构的横截面呈圆弧形，与茶叶的抛物线形状基本对应即可，例如四分之一圆弧形。
进一步的，所述驱动机构包括驱动器、传动皮带轮和托辊，托辊承托滚筒，驱动器通过传动皮带轮驱动托辊旋转，托辊驱动滚筒旋转。
进一步的，所述滚筒内设置有螺旋形导叶板，导叶板用于驱动滚筒内的茶叶横向前进。
有益效果：(1)本发明的全排湿节能滚筒杀青机在滚筒内部设置加热机构，利用热辐射直接加热茶叶，提高热效率至40％以上，达到节能的目的。(2)本发明的全排湿节能滚筒杀青机在滚筒的表面设置周期性启停的第一排湿风扇，既能提高滚筒的排湿效果又能避免茶叶粘附在第一排湿风扇上。(3)本发明的全排湿节能滚筒杀青机设置位置相对的第一排湿风扇和第二排湿风扇交替运行，确保滚筒在整个工作周期内始终存在排湿风扇处于工作状态，达到全排湿的效果。(4)本发明的全排湿节能滚筒杀青机将加热机构设置在茶叶的抛物线轨迹之外，使得茶叶在最分散的状态下吸收热量和散发水汽，既有利于茶叶杀青也能避免茶叶在加热机构处积累堵塞。
附图说明
图1是实施例1全排湿节能滚筒杀青机的主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的A-A剖视图。
图4是实施例1中滚筒内茶叶抛体运动轨迹分析图。
其中：100、机架；200、驱动机构；210、驱动器；220、传动皮带轮；230、托辊；300、滚筒；310、导叶板；400、加热机构；500、第一排湿风扇；600、第二排湿风扇；700、电刷；800、抛物线轨迹。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1至图3所示，本实施例的全排湿节能滚筒杀青机，包括机架100、驱动机构200、滚筒300、加热机构400、第一排湿风扇500、第二排湿风扇600、控制器和电刷700；
滚筒300安装在机架100上，驱动机构200包括驱动器210、传动皮带轮220和托辊230，托辊230承托滚筒300，驱动器210通过传动皮带轮220驱动托辊230旋转，托辊230驱动滚筒300旋转；滚筒300内设置有螺旋形导叶板310，当茶叶进入滚筒300后不仅能随着滚筒300旋转，还能在导叶板310的作用下不断前进；
加热机构400位于滚筒300内部，加热机构400为远红外型加热机构400，加热机构400的横截面呈圆弧形，加热机构400位于茶叶的抛物线轨迹800之外；如图3所示，本实施例的滚筒300顺时针旋转，茶叶的运动轨迹如图4所示，茶叶首先随着滚筒300作圆周运动；当茶叶旋转至较高点后，茶叶离开滚筒300内壁作抛体运动，起抛点为图4中的A点，滚筒300内径为R，起抛点A与滚筒300轴心O的连线与铅垂线的夹角为β；则：
β＝cos-1(n2R·/900)(0<β<π/2)
式中：n——滚筒转速(r/min n<30R)
R·——茶叶离滚筒轴心的距离(R·≤R)
可以看出，茶叶的具体起抛点与滚筒300转速以及茶叶与滚筒300轴心的距离有关。如图3所示，当茶叶处于抛物线轨迹800时，茶叶处于空中松散状态，此时加热机构400对茶叶加热效率最高(热效率达到40％以上)，并且茶叶内的水汽容易散发出来；同时，茶叶一般情况下不会碰到加热机构400，不容易产生茶叶堵塞。
第一排湿风扇500的数量为多个并且沿着滚筒300长度方向成排布置，第二排湿风扇600的数量为多个并且沿着滚筒300长度方向成排布置，第一排湿风扇500和第二排湿风扇600关于滚筒300的中轴线对称，第一排湿风扇500和第二排湿风扇600通过电刷700取电；控制器控制第一排湿风扇500和第二排湿风扇600交替开启和关闭，第一排湿风扇500和第二排湿风扇600的开启位置位于起抛点稍后一点，对应图3中的B点位置；这意味着第一排湿风扇500和第二排湿风扇600在运动至B点位置时开启，运动至C点位置时关闭；由于滚筒300在工作时处于匀速旋转，第一排湿风扇500或第二排湿风扇600从B点运动至C点和从C点运动至B点的时间一致，控制器只需要根据滚筒300的转速设定好第一排湿风扇500和第二排湿风扇600的启停时间间隔即可。
第一排湿风扇500和第二排湿风扇600的交替工作能够确保滚筒300在整个工作周期内始终存在排湿风扇处于工作状态，达到全排湿的效果；同时从图3可以看出，第一排湿风扇500或第二排湿风扇600由B点至C点的开启时段与茶叶的抛物线轨迹800基本重合，完全避开了茶叶的起抛点，有效避免茶叶吸附在第一排湿风扇500或第二排湿风扇600上。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种全排湿节能滚筒杀青机，其特征在于：包括机架、驱动机构、滚筒、加热机构、第一排湿风扇和控制器；
滚筒安装在机架上，驱动机构驱动滚筒旋转；
加热机构位于滚筒内部；
第一排湿风扇安装在滚筒的表面并随着滚筒同步旋转，控制器控制第一排湿风扇启停，第一排湿风扇在一个旋转周内经历一次开启和一次关闭，第一排湿风扇的开启位置对应滚筒内茶叶的起抛点或者位于起抛点之后。
2.根据权利要求1所述的全排湿节能滚筒杀青机，其特征在于：所述第一排湿风扇的数量为多个并且沿着滚筒长度方向成排布置。
3.根据权利要求2所述的全排湿节能滚筒杀青机，其特征在于：还包括第二排湿风扇，第二排湿风扇的数量为多个并且沿着滚筒长度方向成排布置，第一排湿风扇和第二排湿风扇关于滚筒的中轴线对称；第一排湿风扇的关闭位置与第一排湿风扇的开启位置关于滚筒的中轴线对称，控制器控制第一排湿风扇和第二排湿风扇交替开启和关闭。
4.根据权利要求3所述的全排湿节能滚筒杀青机，其特征在于：所述机架上安装有电刷，第一排湿风扇和第二排湿风扇通过电刷取电。
5.根据权利要求1所述的全排湿节能滚筒杀青机，其特征在于：所述加热机构为远红外型加热机构。
6.根据权利要求5所述的全排湿节能滚筒杀青机，其特征在于：所述加热机构位于茶叶的抛物线轨迹之外。
7.根据权利要求6所述的全排湿节能滚筒杀青机，其特征在于：所述加热机构的横截面呈圆弧形。
8.根据权利要求1所述的全排湿节能滚筒杀青机，其特征在于：所述驱动机构包括驱动器、传动皮带轮和托辊，托辊承托滚筒，驱动器通过传动皮带轮驱动托辊旋转。
9.根据权利要求1所述的全排湿节能滚筒杀青机，其特征在于：所述滚筒内设置有螺旋形导叶板。
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