CN209744866U - 一种全自动茶砖发花烘房 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全自动茶砖发花烘房,烘房顶部设有隔层,所述隔层内设置气循环系统、水热循环系统;所述气循环系统包括内气循环组件、供氧组件和新风组件;所述水热循环系统包括蒸汽加热翅片组件、蒸汽加湿组件、制冷与除湿组件和分别于三者连接的排水组件;所述烘房还包括PLC自动控制系统,所述PLC自动控制系统与气循环系统和水热循环系统连接,包括传感器和控制器。采用烘烤专用正反转高温轴流风机和PLC自动控制系统,整个循环系统全封闭,使烘房的热效率从传统烘房的3~7%提高到目前的45~50%,有效满足茶砖烘房工艺周期长,洁净度要求高,控制工艺参数要求严格等条件。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种全自动茶砖发花烘房。
背景技术
烘房又称烘干固化房,主要针对大型电气、电机、涂料化学用品、外表进行固化、食品及各类产品的水分烘干。原始的茶叶烘房,是用炭火来提高发花房的温度,其撑控要全凭人的经验,且炭火燃烧消耗大量氧气,造成发花的氧气不足。现有技术茶叶烘房的水、热循环系统结构复杂,能耗高,气流温度和湿度不易控制,影响烘干效果,难以控制茶叶品质,加之发花周期长,无供氧功能常造成发花不均、发花失败的现象经常出现。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处,提供了一种全自动茶砖发花烘房,解决了上述背景技术中的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供了一种全自动茶砖发花烘房,烘房顶部设有隔层,所述隔层内设置气循环系统、水热循环系统;所述气循环系统用于烘房内外气循环和供氧调节,包括内气循环组件、供氧组件和新风组件;所述水热循环系统用于调节烘房内部温度和湿度,包括蒸汽加热翅片组件、蒸汽加湿组件、制冷与除湿组件和分别于三者连接的排水组件;所述烘房还包括PLC自动控制系统,所述PLC自动控制系统与气循环系统和水热循环系统连接,包括传感器和控制器。
在本实用新型一较佳实施例中,所述内气循环组件包括循环风机和通风管,所述循环风机设置于烘房内,并与通风管连通,所述通风管盘绕于烘房顶部的隔层,通风管外设若干导流隔板,所述导流隔板架设于茶砖上方。
在本实用新型一较佳实施例中,所述供氧组件包括制氧机、电磁阀、氧传感器和高精度的喷射阀;所述制氧机通过氧气管与喷射阀连接,所述氧气管上设有电磁阀,所述电磁阀与PLC自动控制系统电连接,所述喷射阀分布于茶砖上方,所述氧传感器分散于烘房内部并与PLC自动控制系统电连接。
在本实用新型一较佳实施例中,所述新风组件包括排风机、进风风阀和排风风阀;所述进风风阀和排风风阀设置于烘房壁上,由排风机连通。
在本实用新型一较佳实施例中,所述蒸汽加湿组件包括气动阀、蒸汽加湿机和加湿管;所述气动阀与PLC自动控制系统连接,用于控制蒸汽加湿机的启闭,所述加湿管与蒸汽加湿机的蒸汽管连通,加湿管上设有若干喷淋头。
在本实用新型一较佳实施例中,所述蒸汽加热翅片组件包括PID比例调节阀、翅片管和疏水设备,所述PID比例调节阀与PLC自动控制系统连接,所述翅片管与蒸汽管连通,所述翅片管通过PID比例调节阀控制,所述疏水设备连接至排水组件。
在本实用新型一较佳实施例中,所述制冷与除湿组件包括压缩机组和冷水机组,所述冷水机组包括盘布于烘房内部的冷水管和回水管,所述压缩机组连接有除湿蒸发器和冷凝器,所述回水管、冷凝器与排水组件连接。
在本实用新型一较佳实施例中,所述排水组件包括排水电磁阀、接水盘和排水管;所述排水电磁阀用于控制排水管的通断;所述接水盘为漏斗状,设置于水热循环系统的底部,用于收集疏水设备、蒸汽加湿机、回水管和冷凝器的排水;所述接水盘底部开设排水口,所述排水管一端与排水口连接,另一端设置于烘房外部。
在本实用新型一较佳实施例中,所述PLC自动控制系统的传感器分散布置于烘房内部,用于收集温度和湿度信息,所述控制器上设有人机交互界面,通过比对收集到的信息和人工设置参数,实现气循环系统和水热循环系统的启闭。
在本实用新型一较佳实施例中,还包括一主机壳体,所述循环风机、压缩机组、冷水机组、蒸汽加湿机设置于主机壳体内,所述接水盘装设于主机壳体下部。
本技术方案与背景技术相比,它具有如下优点:
1.顶部隔层模式,将部分硬件设备与烘房主体部分分隔,减少管路长度,降低成本配置,同时避免硬件运行对茶砖的影响,使烘房的热效率从传统烘房的3~7%提高到45~50%。
2.气循环系统中,内气循环组件采用正反转高温轴流风机,变频调速与控制工艺参数关联设置,允许在不同的工艺阶段采用不同的风速与风向,导流隔板使茶砖避免出现风感效应;新风系统可以采用通过新风系统补充新风的模式进行除湿,供氧系统设定湿度偏差值控制,与水热循环系统联动,达到理想的控制效果;
3.水热循环系统中,采用PID比例调节出风口温度,确保加热、加湿的均匀性,达到恒温恒湿的控制效果,满足茶砖发花条件,发花效果好;
4.PLC自动控制系统利用人机交互界面和大数据分析处理控制器,实现控制精度范围达到温度均匀度≤±0.5℃,温度波动度≤±2℃;湿度范围5~95%,湿度均匀度≤±2%,湿度波动度≤±4%,确保标准化生产。
附图说明
图1为烘房内部结构示意图之一。
图2为烘房内部结构示意图之二。
图3为烘房顶部隔层管路平面示意图。
图4为排水组件结构示意图。
具体实施方式
请查阅图1~4,本实施例的一种全自动茶砖发花烘房,烘房顶部设有隔层,隔层以下设至少一个独立的烘房室,隔层与烘房室内具有水热、气交互空间,烘房室的侧壁上设有烘房门91,烘房门91上开设观察窗92,且烘房门91侧还设有进风口93,烘房室内设有烘架94。本实施例中,每间独立烘房的体积为144立方米,烘房室内由上到下分为上温区、中温区和下温区,一次可同时供6300块茶砖发花或烘干,通过PLC自动控制系统进行控制,使烘房内部的温湿度分布更加均匀,每一块茶砖均可以同步发花及烘干,确保标准化生产。
所述隔层内设置气循环系统、水热循环系统;所述气循环系统用于烘房内外气循环和供氧调节,包括内气循环组件、供氧组件和新风组件;所述水热循环系统用于调节烘房内部温度和湿度,包括蒸汽加热翅片组件、蒸汽加湿组件、制冷与除湿组件和分别于三者连接的排水组件;所述烘房还包括PLC自动控制系统,所述PLC自动控制系统与气循环系统和水热循环系统连接,包括传感器71和控制器。
所述内气循环组件包括循环风机13和通风管11,所述循环风机13采用烘烤专用正反转高温轴流风机,其采用变频调速模式,与控制工艺参数关联设置,允许在不同的工艺阶段采用不同的风速与风向;该循环风机13与通风管11连通,所述通风管11盘绕于烘房顶部的隔层,通风管11于靠近烘房侧壁处设若干通风口,各通风口外设导流隔板15,所述导流隔板15架设于茶砖上方,使茶砖避免出现风感效应。
所述供氧组件包括制氧机、电磁阀、氧传感器53和高精度的喷射阀;所述制氧机通过氧气管51与喷射阀连接,所述氧气管51上设有电磁阀,所述电磁阀与PLC自动控制系统电连接,所述喷射阀分布于茶砖上方,所述氧传感器53分布于烘房内部并与PLC自动控制系统电连接,同一批次茶砖在烘房发花时,因其所处位置的温湿度、氧气密度、菌落分布等不同,可导致金花的长势不同,故烘房内的氧含量,对金花生长有一定影响。通过高精度氧传感器53,把烘房内的氧含量转换成模拟信号传递至PLC模块,使系统能够实现自动开启或关闭供氧系统,整个发花期间不与外界交换空气,确保烘房内部空气的均匀循环及加湿均衡,有效保证茶砖发花过程中的菌群稳定性。其中供氧功能采用设定湿度偏差值控制,当低于设定值3%时,供氧系统自动启动,当高于设定值1%时,供氧组件自动停止,当烘房内部温度高于40℃时,自动切断制氧机电源,停止工作,同时供氧组件跟随调节,达到理想的控制效果。
本实施例采用两套新风组件,包括排风机61、进风风阀和排风风阀;所述进风风阀和排风风阀设置于烘房壁上,由排风机61连通,确保补充新风和高温除湿的均匀性。排风机61采用变频调速模式,与控制工艺参数关联设置,允许在不同的工艺阶段采用不同的风速,此外高温时可以采用通过新风组件补充新风的模式进行除湿,采用设定湿度偏差值控制,当高于设定值3%时,除湿系统自动启动,当高于设定值1%时,制冷与除湿组件自动停止,同时蒸汽翅片加热组件跟随调节,达到恒温恒湿的控制效果。
所述蒸汽加湿组件包括气动阀、蒸汽加湿机和加湿管31;所述气动阀与PLC自动控制系统连接,用于控制蒸汽加湿机的启闭,所述加湿管31与蒸汽加湿机的蒸汽管33连通,加湿管31上设有若干喷淋头,喷淋头穿出隔层设置于烘房室内部。同样由于烘房工作时间较长,为了确保加湿的均匀性,采用PID比例调节出风口湿度,确保达到理想的控制效果。
所述蒸汽加热翅片组件包括气动的PID比例调节阀、蒸汽翅片管21和疏水设备,所述PID比例调节阀与PLC自动控制系统连接,所述翅片管21与蒸汽管33连通,所述翅片管21通过PID比例调节阀调节出风口温度,确保加热的均匀性,所述疏水设备连接至排水组件。
本实施例的制冷与除湿组件为两套,包括压缩机组和冷水机组40,所述冷水机组40包括盘布于烘房内部的冷水管41和回水管42,所述压缩机组连接有除湿蒸发器44和冷凝器43,所述回水管42、冷凝器43与排水组件连接,与蒸汽加湿组件共用一套排水组件,确保制冷与除湿的均匀性。其中,除湿功能采用设定湿度偏差值控制,当高于设定值3%时,除湿系统自动启动,当低于设定值1%时,除湿自动停止,同时蒸汽加热翅片组件跟随调节;而制冷功能采用设定温度偏差值控制,当高于设定值2℃时,制冷系统自动启动,当低于设定值1℃时,制冷自动停止,同时蒸汽加湿组件跟随调节,达到恒温恒湿的控制效果。
所述排水组件包括接水盘82和排水管81;所述接水盘82为漏斗状,设置于水热循环系统的底部,用于收集疏水设备、蒸汽加湿机、回水管42和冷凝器43的排水;所述接水盘82底部开设排水口,所述排水管81一端与排水口连接,另一端设置于烘房外部。排水电磁阀将生产过程加湿和除湿产生的冷凝水,流到接水盘82汇流至排水管81,根据液位或者定时通过电磁阀控制自动排水,同时保证烘房内部与外界环境隔离。
本烘房还包括一主机壳体90,所述循环风机13、压缩机组、冷水机组40、蒸汽加湿机设置于主机壳体内,所述接水盘82装设于主机壳体90下部。
所述PLC自动控制系统的传感器71分散布置于烘房内部,用于收集温度和湿度信息,所述控制器为西门子S7-200SMART控制器,通过比对收集到的信息和人工设置参数,实现气循环系统和水热循环系统的启闭,该控制器控制精度范围:温度均匀度≤±0.5℃,温度波动度≤±2℃;湿度范围5~95%,湿度均匀度≤±2%,湿度波动度≤±4%。
西门子S7-200SMART控制器,结合MCGS触摸屏的人机交互界面,实现数据采集,控制和归档等功能,为生产工艺提供第一手原始资料,为标准化生产提供系统的大数据平台。所述PLC自动控制系统的传感器71监控间隔为60s,茶砖在发花与烘干阶段,烘房全天24h自动运行,其中烘房内各组传感器71同时监测烘房内部的实时数据,控制器根据监测到的数据,自动调整各阶段的温湿度值,达到恒温恒湿的目的,系统设定60秒自动记录一次各区间的温湿度值。后期,技术员可通过系统采集的运行数据,实现在大数据的平台下,通过对数据的分析,得到最适合冠突散囊菌生长的环境条件数据,用于指导实际生产加工和工艺改良。在不改变原有工艺的前提下,通过升级烘房的各项性能指标,提供茶砖生长“金花”所需的适宜环境条件,同时,也实现了产品的标准化生产和可追溯要求。
自动控制过程中,设定好整个工艺流程的温湿度和其他相关参数,可分阶段报警提醒,系统将自动根据条件运行,确定是否制冷,制热,供氧,排风或者除湿等,如出现异常将自动产生声光报警提醒操作人员。
手动操作时,允许操作单台设备启动和停止。提供云数据中心技术,技术人员可通过手机App对烘房的运行数据进行查询,同时系统报警及烘房实时运行数据,可自动发送至技术人员的手机用户端,所有设备的监测和控制均可由触摸屏完成,包含设备状态监视与控制,参数监测与设置,工艺流程设定与调整,实现远程监视,和智能化生产管理。
系统配备数据接口,在授权情况下可以将运行数据进行查询和归档。
以上所述,仅为本实用新型较佳实施例而已,故不能依此限定本实用新型实施的范围,即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:烘房顶部设有隔层,所述隔层内设置气循环系统、水热循环系统;所述气循环系统用于烘房内外气循环和供氧调节,包括内气循环组件、供氧组件和新风组件;所述水热循环系统用于调节烘房内部温度和湿度,包括蒸汽加热翅片组件、蒸汽加湿组件、制冷与除湿组件和分别于三者连接的排水组件;所述烘房还包括PLC自动控制系统,所述PLC自动控制系统与气循环系统和水热循环系统连接,包括传感器和控制器。
2.根据权利要求1所述的一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:所述内气循环组件包括循环风机和通风管,所述循环风机与通风管连通,所述通风管盘绕于烘房顶部的隔层,通风管外设若干导流隔板,所述导流隔板架设于茶砖上方。
3.根据权利要求2所述的一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:所述供氧组件包括制氧机、电磁阀、氧传感器和高精度的喷射阀;所述制氧机通过氧气管与喷射阀连接,所述氧气管上设有电磁阀,所述电磁阀与PLC自动控制系统电连接,所述喷射阀分布于茶砖上方,所述氧传感器分散于烘房内部并与PLC自动控制系统电连接。
4.根据权利要求3所述的一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:所述新风组件包括排风机、进风风阀和排风风阀;所述进风风阀和排风风阀设置于烘房侧壁,由排风机连通。
5.根据权利要求4所述的一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:所述蒸汽加湿组件包括气动阀、蒸汽加湿机和加湿管;所述气动阀与PLC自动控制系统连接,用于控制蒸汽加湿机的启闭,所述加湿管与蒸汽加湿机的蒸汽管连通,加湿管上设有若干喷淋头。
6.根据权利要求5所述的一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:所述蒸汽加热翅片组件包括PID比例调节阀、翅片管和疏水设备,所述PID比例调节阀与PLC自动控制系统连接,所述翅片管与蒸汽管连通,所述翅片管通过PID比例调节阀控制,所述疏水设备连接至排水组件。
7.根据权利要求6所述的一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:所述制冷与除湿组件包括压缩机组和冷水机组,所述冷水机组包括盘布于烘房内部的冷水管和回水管,所述压缩机组连接有除湿蒸发器和冷凝器,所述回水管、冷凝器与排水组件连接。
8.根据权利要求7所述的一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:所述排水组件包括排水电磁阀、接水盘和排水管;所述排水电磁阀用于控制排水管的通断;所述接水盘为漏斗状,设置于水热循环系统的底部,用于收集疏水设备、蒸汽加湿机、回水管和冷凝器的排水;所述接水盘底部开设排水口,所述排水管一端与排水口连接,另一端设置于烘房外部。
9.根据权利要求8所述的一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:所述PLC自动控制系统的传感器分散布置于烘房内部,用于收集温度和湿度信息,所述控制器上设有人机交互界面,通过比对收集到的信息和人工设置参数,实现气循环系统和水热循环系统的启闭。
10.根据权利要求9所述的一种全自动茶砖发花烘房,其特征在于:还包括一主机壳体,所述循环风机、压缩机组、冷水机组、蒸汽加湿机设置于主机壳体内,所述接水盘装设于主机壳体下部。
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CN201920022384.5U CN209744866U (zh) | 2019-01-07 | 2019-01-07 | 一种全自动茶砖发花烘房 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111913112A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-11-10 | 谭安平 | 氢燃料电池系统电堆下线专用测试设备及测试方法 |
CN112460963A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-09 | 湖南省千秋界茶业有限公司 | 茶砖发花干燥用烘房及茶砖发花干燥方法 |
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2019
- 2019-01-07 CN CN201920022384.5U patent/CN209744866U/zh active Active
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CN112460963A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-09 | 湖南省千秋界茶业有限公司 | 茶砖发花干燥用烘房及茶砖发花干燥方法 |
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