專利名稱：一種茶葉殺青機滾筒及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種茶葉初制加工技術領域，尤其是涉及一種結構合理、高效節能、力口工質量高的茶葉殺青機滾筒及其使用方法。
背景技術：
現有茶葉加工工序中，殺青是茶葉初制的關鍵工序，目的是利用高溫破壞和鈍化鮮茶葉中的氧化酶活性，抑制多酚類化合物的酶性氧化，以保持茶葉色澤和風味。殺青方法主要有濕法、熱風和干式三種。濕法殺青以水或水蒸汽為介質，熱量通過介質傳遞至茶葉進行殺青，如汽熱殺青機、蒸汽殺青機等。熱風殺青利用熱風為熱源介質來完成殺青任務，如熱風殺青機和高溫熱風殺青機。干式殺青是利用加熱后的鍋、滾筒等作為載體，鍋、滾筒內的熱空氣作為介質，使鮮葉與鍋、筒壁直接接觸后獲取熱量(包括鮮葉和鍋、滾筒內的熱空氣直接接觸后獲取熱量)達到殺青目的，如殺青鍋、滾筒殺青機(包括40、50、60、70、80、100滾筒殺青機)等。以上三種殺青方法在實際應用時都存在相應的缺陷:濕法殺青易使鮮葉葉片水份增多，需要脫水后方能進入下道工序，不但麻煩還增加了生產成本，控制不當還會影響茶葉質量。熱風殺青不足之處:一是熱效率低，熱量直接排向大氣從而造成熱能損失，二是殺青葉的香氣不足。干式殺青不足是:由于現有殺青機的滾筒結構設計存在缺陷，造成鮮葉殺青均透性較差，含水率較高，水悶氣味重，條形扁軟、成團狀且不齊，色澤不勻；掌握不好還會使殺青后的鮮葉葉片產生焦邊、爆點，從而產生煙焦味影響茶葉品質。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種結構合理、高效節能、加工質量高的茶葉殺青機滾筒及其使用方法。為解決上述技術問題，本發明提供了一種茶葉殺青機滾筒，包括筒體，所述筒體底部安裝有透氣盤，外壁安裝有滾圈和擋煙圈，內壁安裝有導葉板，所述導葉板包括設置在筒體進料端的進料端導葉板和設置在筒體出料端的出料端導葉板，所述進料端導葉板后部連接前導葉板，所述出料端導葉板前部連接后導葉板，所述前導葉板的數量多于后導葉板。作為優選，所述前導葉板比后導葉板多三片。作為優選，所述前導葉板為8 13片。作為更優選，所述前導葉板和后導葉板的末端均設有向同一方向彎折的折彎部，使所述前導葉板和后導葉板的形狀呈“L”形。作為優選，所述折彎部的彎折角度為110° 135°。作為優選,所述前導葉板和后導葉板的螺旋推角為15° 25°。作為優選，所述前導葉板和后導葉板的傾角為8° 15°。作為優選，所述進料端導葉板的螺旋推角為55° 65°。作為優選，所述出料端導葉板的螺旋推角為40° 50°。
本發明還提供了一種上述茶葉殺青機滾筒的使用方法，包括將所述殺青機滾筒的溫度加熱至殺青溫度，并將所述殺青機滾筒的轉速設為30r/min 35 r/min。通過運用計算機三維模擬仿真的方法，采用基于離散元分析技術的顆粒流法(PFC3D,particle flow code in 3 dimensions),以外壁加熱的滾筒殺青機為例,研究在殺青過程中，滾筒轉速、導葉板結構形狀、安裝傾角和布置方式對殺青葉平均溫度、溫升速率以及溫度均勻性的影響，優選殺青葉溫升速率高，溫度分布均勻的滾筒殺青機結構和運動參數，為滾筒殺青機的改進提高提供理論依據。在對殺青過程的數值模擬中發現，當滾筒轉速高時，殺青開始時的葉溫溫升速率大于滾筒轉速低時葉溫溫升速率，而經過一段時間后，后者的溫升速率大于前者；結合試驗數據，分析認為，當滾筒轉速較大時，導葉板作用下，茶葉翻動較為劇烈，與筒壁接觸次數較多，殺青葉表面溫度上升較快；但隨著殺青的繼續，較高的滾筒轉速，使得茶葉拋射的高度高，距離大，散熱快，但茶葉對滾筒壁面的覆蓋較小，有堆積現象，同時茶葉和筒壁接觸時間短，阻礙筒壁和茶葉之間的熱交換，導致葉溫上升減慢；同時，茶葉的堆積，也在一定程度上妨礙了茶葉中水汽的散發，容易造成水汽郁悶現象。在對殺青過程的數值模擬中還發現，在同樣轉速條件下，增加導葉板數量，有利于減緩茶葉的堆積現象。以50cm 口徑的殺青機滾筒為例，在滾筒轉速均為33r/m條件下，改變導葉板的數量和分布得到的殺青葉平均葉溫和所在滾筒中的位置關系曲線。如果在進料口段采用8條導葉板，而后滾筒的中后期采用5條導葉板(前8后5，前兩段高溫區為8，后一段低溫區為5)，殺青葉溫升速率最大。這是由于滾筒前段導葉板數量的增加，增加了殺青葉與筒壁的接觸次數，減小了茶葉的堆積效應所致。同時，由于前段導葉板數量的增加，使得殺青前段茶葉翻動更為劇烈，而滯空時間增加，在提高葉溫均勻性的同時，也有利于殺青葉表面水的散失，促使水汽和青草味的散發，有利于茶葉殺青質量的提高。在對殺青過程的數值模擬中還發現，當滾筒轉速和導葉板傾角相同時，末端設有折彎部的“L”形導葉板的溫升速率高于現有的矩形導葉板。采用“L”形導葉板，對殺青葉的拋灑作用更為明顯，有利于殺青葉的均勻“混合”，促進了殺青葉之間熱傳導，使得殺青葉的葉溫更為均衡，有利于葉溫溫升速率的提高，與此同時，對于殺青后道工序為理條的茶葉加工，“L”型導葉板還具有一定的成條功能。因此，與原有殺青機滾筒相比，本發明具有以下優點:殺青效果優于現有設備。殺青葉殺透并均勻，條形直且圓滾，失水效果好，無焦味，有新鮮茶果皮的清香氣味，鮮靈度聞，為通過后續加工，提聞茶葉品質和加工效益打下了良好的基礎。具有熱效率聞、有利于殺青葉葉溫的迅速提高、脫水效果好、臺時產量高等特點。


附圖1為本發明一種茶葉殺青機滾筒的結構示意圖。附圖2為本發明一種茶葉殺青機滾筒的結構斷面圖。附圖3為本發明一種前導葉板結構示意圖。附圖4為本發明一種茶葉殺青機滾筒結構展開圖。
具體實施方式
下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的部分實施例。實施例1:
參見附圖1 4，本發明一種茶葉殺青機滾筒，包括筒體803，所述筒體803底部安裝有透氣盤801，外壁安裝有滾圈802和擋煙圈804，內壁安裝有導葉板，所述導葉板包括設置在筒體803進料端的進料端導葉板805和設置在筒體803出料端的出料端導葉板808，所述進料端導葉板805后部連接前導葉板806，所述出料端導葉板808前部連接后導葉板807，所述前導葉板806為8片，后導葉板為5片，前導葉板806的數量比后導葉板807多三片，可以根據不同口徑的筒體安裝適合數量的導葉板，比如前導葉板806的數量可以是8 13片中的任一數量(如圖4所示，其中前導葉板806的數量為9片，后導葉板的數量為6片，可適用于60cm 口徑的筒體)。所述前導葉板806和后導葉板807的末端均設有向同一方向彎折的折彎部，使所述前導葉板806和后導葉板807的形狀呈“L”形。所述折彎部的彎折角度為120°，其折彎角度還可以是110° 135°之間的任意角度。所述前導葉板806和后導葉板807的螺旋推角為20°，所述前導葉板806和后導葉板807的螺旋推角還可以是15° 25°之間的任意角度。所述前導葉板806和后導葉板807的傾角為10°，其傾角還可以是8° 15°之間的任意角度。所述進料端導葉板805的螺旋推角為60°，其螺旋推角還可以是55° 65°之間的任意角度。所述出料端導葉板808的螺旋推角為45°，其螺旋推角還可以是40° 50°之間的任意角度。在工作時，將所述殺青機滾筒的溫度加熱至殺青溫度，并將所述殺青機滾筒的轉速設為33 r/min (或者30r/min 35 r/min之間的其他速度)。滾筒通過摩擦輪由電機和傳動部件帶動其按設定的轉速轉動，鮮葉通過進料斗從透氣盤的中間進入滾筒，導葉板一邊推動鮮葉向滾筒后端移動，一邊把鮮葉拋撒到筒內空間，鮮葉與筒壁直接接觸后獲取熱量(包括鮮葉和滾筒內的熱空氣直接接觸后獲取熱量)達到殺青目的，由于L型導葉板的作用，鮮葉在滾筒中均勻散布在筒內，沒有堆積現象，同時茶葉和筒壁接觸時間延長，對殺青葉的拋灑作用更為明顯，促進了殺青葉之間熱傳導，使得殺青葉的葉溫更為均衡，有利于葉溫的迅速提高。有利于茶葉中水汽的散發，不易造成水汽郁悶現象。由于L型導葉板的作用，經過優化后的滾筒具有熱效率高、有利于殺青葉葉溫的迅速提高、脫水效果好、臺時產量聞等特點。而且殺青質量明顯提聞。通過對殺青機滾筒、導葉板，運用計算機三維模擬仿真的方法，采用基于離散元分析技術的顆粒流法(PFC3D,particle flow code in 3 dimensions),研究在殺青過程中,滾筒轉速、導葉板結構形狀、安裝傾角和布置方式對殺青葉平均溫度、溫升速率以及溫度均勻性的影響，優選殺青葉溫升速率高，溫度分布均勻的滾筒殺青機結構和運動參數，為滾筒殺青機的改進提高提供理論依據。以上述50cm 口徑的滾筒殺青機為例，在計算機三維模擬仿真的基礎上，分別對滾筒轉速、導葉板數量和分布、導葉板形狀和滾筒傾角進行了深入分析和試驗。然后確定了合理的參數。如上所述的50cm 口徑的滾筒殺青機，具體實施時，在對殺青過程的數值模擬中發現，當滾筒轉速高時，殺青開始時的葉溫溫升速率大于滾筒轉速低時葉溫溫升速率，而經過一段時間后，后者的溫升速率大于前者；結合試驗數據，分析認為，當滾筒轉速較大時，導葉板作用下，茶葉翻動較為劇烈，與筒壁接觸次數較多，殺青葉表面溫度上升較快；但隨著殺青的繼續，較高的滾筒轉速，使得茶葉拋射的高度高，距離大，散熱快，但茶葉對滾筒壁面的覆蓋較小，有堆積現象，同時茶葉和筒壁接觸時間短，阻礙筒壁和茶葉之間的熱交換，導致葉溫上升減慢；同時，茶葉的堆積，也在一定程度上妨礙了茶葉中水汽的散發，容易造成水汽郁悶現象。如上所述的50cm 口徑的滾筒殺青機，具體實施時，在對殺青過程的數值模擬中發現，在同樣轉速條件下，增加導葉板數量，有利于減緩茶葉的堆積現象。在滾筒轉速均為33r/m條件下，改變導葉板的數量和分布得到的殺青葉平均葉溫和所在滾筒中的位置關系曲線。如果在進料口段采用8條導葉板，而后滾筒的中后期采用5條導葉板(前8后5，前兩段高溫區為8，后一段低溫區為5)，殺青葉溫升速率最大。這是由于滾筒前段導葉板數量的增加，增加了殺青葉與筒壁的接觸次數，減小了茶葉的堆積效應所致。同時，由于前段導葉板數量的增加，使得殺青前段茶葉翻動更為劇烈，而滯空時間增加，在提高葉溫均勻性的同時，也有利于殺青葉表面水的散失，促使水汽和青草味的散發，有利于茶葉殺青質量的提聞。如上所述的50cm 口徑的滾筒殺青機，具體實施時，在對殺青過程的數值模擬中發現，當滾筒轉速和導葉板傾角相同時，“L”形導葉板的溫升速率高于矩形導葉板。采用“L”形導葉板，對殺青葉的拋灑作用更為明顯，有利于殺青葉的均勻“混合”，促進了殺青葉之間熱傳導，使得殺青葉的葉溫更為均衡，有利于葉溫溫升速率的提高，與此同時，對于殺青后道工序為理條的茶葉加工，“L”型導葉板還具有一定的成條功能。與原有滾筒殺青機相比，本發明具有熱效率高、有利于殺青葉葉溫的迅速提高、脫水效果好、臺時產量高等特點。為驗證優化結果，以上述50cm 口徑的滾筒殺青機為例進行了殺青對比試驗，試驗用鮮葉為一芽二葉的秋茶；鮮葉含水率為79.5% ;滾筒殺青機熱溫度為260°C，滾筒轉速為33r/min。對比試驗結果:優化后的滾筒鮮葉能均勻散布在筒內(見圖1、圖2)，減少了茶葉的堆積，對殺青葉的拋灑作用更為明顯，促進了殺青葉之間傳熱，使得殺青葉的葉溫更為均衡，有利于葉溫的迅速提高。出茶口殺青葉葉溫為65 °C左右，優化后滾筒生產的殺青葉含水率低于優化前的5%，為53.2%(優化前的為58.3%)，優化后滾筒生產的臺時產量高于優化前的18%，為55.2kg/h (優化前的為46.5kg/h)，能耗明顯下降(比優化前節能15%_20%)。殺青葉經評審，優化后滾筒的殺青效果優于優化前設備。殺青葉殺透并均勻，條形直且圓滾，失水效果好，無焦味，有新鮮茶果皮的清香氣味，鮮靈度高，為通過后續加工，提高茶葉品質和加工效益打下了良好的基礎。應理解，上述實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
權利要求
1.一種茶葉殺青機滾筒，包括筒體(803)，所述筒體(803)前部安裝有透氣盤(801)，外壁安裝有滾圈(802)和擋煙圈(804)，內壁安裝有導葉板，其特征在于:所述導葉板包括設置在筒體(803)進料端的進料端導葉板(805)和設置在筒體(803)出料端的出料端導葉板(808)，所述進料端導葉板(805)后部連接前導葉板(806)，所述出料端導葉板(808)前部連接后導葉板(807 )，所述前導葉板(806 )的數量多于后導葉板(807 )。
2.根據權利要求1所述的茶葉殺青機滾筒，其特征在于:所述前導葉板(806)比后導葉板(807)多三片。
3.根據權利要求1或2所述的茶葉殺青機滾筒，其特征在于:所述前導葉板(806)為8 13片。
4.根據權利要求1所述的茶葉殺青機滾筒，其特征在于:所述前導葉板(806)和后導葉板(807)的末端均設有向同一方向彎折的折彎部，使所述前導葉板(806)和后導葉板(807)的形狀呈“L”形。
5.根據權利要求4所述的茶葉殺青機滾筒，其特征在于:所述折彎部的彎折角度為110。 135。。
6.根據權利要求1所述的茶葉殺青機滾筒，其特征在于:所述前導葉板(806)和后導葉板(807)的螺旋推角為15° 25。。
7.根據權利要求1所述的茶葉殺青機滾筒，其特征在于:所述前導葉板(806)和后導葉板(807)的傾角為8° 15°。
8.根據權利要求1所述的茶葉殺青機滾筒，其特征在于:所述進料端導葉板(805)的螺旋推角為55° 65°。
9.根據權利要求1所述的茶葉殺青機滾筒，其特征在于:所述出料端導葉板(808)的螺旋推角為40° 50°。
10.一種如權利要求1 9任一所述的茶葉殺青機滾筒的使用方法，其特征在于:將所述殺青機滾筒的溫度加熱至殺青溫度，并將所述殺青機滾筒的轉速設為30r/min 35 r/mirio
全文摘要
本發明涉及一種茶葉初制加工技術領域，尤其是涉及一種結構合理、高效節能、加工質量高的茶葉殺青機滾筒及其使用方法。包括筒體，所述筒體底部安裝有透氣盤，外壁安裝有滾圈和擋煙圈，內壁安裝有導葉板，所述導葉板包括設置在筒體進料端的進料端導葉板和設置在筒體出料端的出料端導葉板，所述進料端導葉板后部連接前導葉板，所述出料端導葉板前部連接后導葉板，所述前導葉板的數量多于后導葉板。使用方法包括將所述殺青機滾筒的溫度加熱至殺青溫度，并將所述殺青機滾筒的轉速設為30r/min～35r/min。本發明具有熱效率高、有利于殺青葉葉溫的迅速提高、脫水效果好、臺時產量高等特點。
文檔編號A23F3/06GK103202355SQ20131003216
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月29日 優先權日2013年1月29日
發明者孟慶杭, 程玉明, 蔣建祥 申請人:浙江上洋機械有限公司