一种用于茶叶杀青机的热风发生装置及其控制方法与流程

本发明涉及茶叶加工设备领域，特别是一种用于茶叶杀青机的热风发生装置及其控制方法。

背景技术：

目前用于茶叶杀青机的配套热风发生器一般采用电热管加热，有些还是采用燃烧柴火或者煤加热密闭的腔体内的空气产生热风,热风杀青的优点是茶叶颜色好,口感好，且不容易产生焦边等缺陷。现有的方式在标准大气压下，水蒸气温度在100℃左右，持续加热水蒸气温度可达130℃-150℃，但是产生的蒸汽量少且温度低，含水率较高，并且杀青后杀青叶的含水率会在80%-82%。

然而，根据制茶工艺要求,杀青叶的含水率在58%-60%时，才能进入下道工艺。因此，现有的热风杀青方式脱水不够，还要进行热风烘干脱水，才能将杀青叶的含水率降到58%-60%。所以，现有的热风杀青机需要配备热风炉和脱水机两种设备，将热风炉产生热风通入脱水机或脱水装置，对杀青叶进行热风烘干，才能使杀青叶的含水率降低至58%-60%。

但是通过热风炉和脱水机的方式杀青，杀青叶在脱水机里容易产生焦边现象，损坏茶叶品质。同时，鲜叶的保存时间只有4小时，杀青用时长，生产效率低，因此现有的方式只适用于规模小、产量低的小型企业。

综上所述：现有技术存在杀青用时长，杀青叶容易出现焦边现象，损坏茶叶品质的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种用于茶叶杀青机的热风发生装置及其控制方法。本发明具有能产生过热热风，热风温度可达400-500℃，15秒左右就能完成杀青，本发明通过快速的对鲜叶整体进行加热杀青，可保证杀青的质量，杀青叶不会出现焦边现象，不会损坏茶叶品质优点。使用本发明杀青，不在需要传统杀青后的脱水工序，可避免使用脱水工序使用的相应设备,从而可大幅度降低生产成本。本发明的快速杀青，大大提高了生产效率，使得本发明能适用于大规模的加工生产。

本发明的技术方案：一种用于茶叶杀青机的热风发生装置，包括保温箱，保温箱的左箱壁连接热风管，保温箱的左侧下部设有燃烧炉，保温箱的右侧下部设有燃烧室，燃烧室的上方设有导焰管循环空气加热装置，保温箱的右箱壁连接风机；所述导焰管循环空气加热装置通过热风腔连接热风管，导焰管循环空气加热装置通过入风管连接风机。

前述的用于茶叶杀青机的热风发生装置中，所述导焰管循环空气加热装置包括底板和顶板，底板和顶板的前侧和后侧分别通过侧板连接，底板连接一组隔板一，相邻隔板一之间设有隔板二，隔板二连接顶板；所述隔板一和隔板二中穿设有导焰管；所述顶板上设有入风口和出风口；所述底板连接燃烧室；所述入风口连接入风管；所述出风口连接热风腔。

前述的用于茶叶杀青机的热风发生装置中，所述导焰管设置120-126根。

前述的用于茶叶杀青机的热风发生装置中，所述导焰管的右端旁设有出烟腔，出烟腔连接导烟管，导烟管连接抽风机。

前述的用于茶叶杀青机的热风发生装置中，所述热风管连接热风管道，热风管道上设有温度传感器、流量传感器和比例控制阀。

前述的用于茶叶杀青机的热风发生装置中，所述燃烧炉和燃烧室的顶部均设有进料口，进料口上方设有送料装置，送料装置上设有温度传感器、亮度传感器和点火装置。

前述的用于茶叶杀青机的热风发生装置中，所述燃烧炉上设有送风口和排灰口；所述送风口连接鼓风机。

前述的用于茶叶杀青机的热风发生装置中，所述保温箱上设有控制箱，控制箱中设有微处理器、触摸显示屏、驱动模块和开关模块；所述微处理器连接触摸显示屏连接、亮度传感器、温度传感器、流量传感器、驱动模块和开关模块；所述驱动模块连接送料装置和比例控制阀；所述开关模块连接点火装置、鼓风机和抽风机。

一种茶叶杀青机的热风发生装置的控制方法，包括如下方法：

a、所述亮度传感器检测火焰亮度，当检测无火焰时，检测信号发送至微处理器，微处理器发送信号至开关模块，开关模块打开点火装置点燃燃料；当检测火焰低于预设值时，检测信号发送至微处理器，微处理器发送信号至驱动模块，驱动模块启动送料装置送入燃料；

b、所述温度传感器检测热风温度，当检测热风温度低于预设值时，检测信号发送至微处理器，微处理器发送信号至驱动模块，驱动模块启动送料装置送入燃料；当检测热风温度达到预设值时，检测信号发送至微处理器，微处理器发送信号至驱动模块，驱动模块关闭送料装置，停止送入燃料；

c、所述流量传感器检测热风输出流量，当检测热风管道中的热风输出流量低于预设值时，检测信号发送至微处理器，微处理器发送信至驱动模块，驱动模块启动比例控制阀，增加热风输出流量；当检测热风管道中的热风输出流量达到预设值时，检测信号发送至微处理器，微处理器发送信至驱动模块，驱动模块停止比例控制阀，保持热风输出流量；

d、所述触摸显示屏上显示热风温度值、热风流量值和火焰亮度，显示点火装置、鼓风机、抽风机和风机的开关，触摸显示屏上可实现手动触屏操作。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明能产生温度为400℃-500℃的过热热风。使用本发明产生过热热风的方法是：通过燃烧炉中燃料的燃烧的热量直接把热风炉内的导焰管烧红，同时燃烧室也对导焰管循环空气加热装置进行加热，导焰管的温度达到1000℃左右，空气在导焰管循环空气加热装置中上下来回流动持续经过导焰管并受到加热，这样经过反复加热导热管来加热通过的空气，导焰管内的空气温度可达到600℃-700℃，空气经热风腔、热风管和热风管道出来后仍是温度达到400℃-500℃的过热热风。通过本发明产生的400-500℃的过热热风对鲜叶进行杀青，经测试，将过热热风通入槽式连续杀青机中杀青，只需要15秒左右就能完成一次杀青。

2、本发明产生过热热风杀青，过热热风通入杀青机后对鲜叶的整体进行加热杀青，杀青时间短至15秒左右，所以利用本发明茶青，可保证杀青的质量，杀青叶不会出现焦边现象，本发明具有杀青时不会损坏茶叶品质优点。

3、利用本发明产生的过热热风可一次性完成杀青，不在需要传统杀青后的脱水工序，可避免使用脱水工序使用的相应设备,从而可大幅度降低生产成本。

4、本发明15秒左右完成一次杀青的效率非常高，大幅度的降低了现目前的杀青时间，大大提高了生产效率，使得本发明能适用于大规模的加工生产。

5、本发明中还设置了微处理器、开关模块、驱动模块、传感器等元器件，实现对本装置的控制，控制方便。如在输热气管道上安装温度传感器、流量传感器和比例控制阀，根据杀青鲜叶的量来决定热风的流量，可以通过比例控制阀来控制输出热风的流量。观察温度值和流量值可以反映产生热风的量，通过添加燃料产生热风，这种自适应调节不会造成能量的浪费，还起到节能的目的。

综上所述：本发明具有能产生过热热风，热风温度可达400-500℃，15秒左右就能完成杀青，本发明通过快速的对鲜叶整体进行加热杀青，可保证杀青的质量，杀青叶不会出现焦边现象，不会损坏茶叶品质优点。使用本发明杀青，不在需要传统杀青后的脱水工序，可避免使用脱水工序使用的相应设备,从而可大幅度降低生产成本。本发明的快速杀青，大大提高了生产效率，使得本发明能适用于大规模的加工生产。同时，本发明的提供的控制方式还能够节能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的内部结构示意图；

图3是燃烧炉加热时产生的热量和烟气的流动方向示意图；

图4是本发明产生的过热空气的流动方向示意图；

图5是图1的左视结构示意图；

图6是图5的局部剖视结构示意图；

图7是图2中所示导焰管循环空气加热装置的结构放大示意图；

图8是导焰管循环空气加热装置的结构示意图；

图9是图8的俯视结构示意图；

图10是本发明的控制原理示意图。

附图中的标记为：1-保温箱,2-热风腔,3-导焰管,4-导烟管,5-热风管,6-导焰管循环空气加热装置,7-燃烧室,8-燃烧炉,9-支架,10-出烟腔,11-控制箱,12-送料装置,13-进料口,14-亮度传感器,15-点火装置,16-鼓风机,17-比例控制阀,18-温度传感器,19-流量传感器,20-热风管道,21-抽风机,22-驱动模块,23-开关模块,24-触摸显示屏,25-微处理器，26-风机，27-底板，28-顶板，29-侧板，30-隔板一，31-隔板二，32-入风管，33-入风口，34-出风口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据，对于未特别注明的结构或控制方法，均为本领域的常规现有技术。

实施例。一种用于茶叶杀青机的热风发生装置，构成如图1-9所示，包括保温箱1，保温箱1的左箱壁连接热风管5，保温箱1的左侧下部设有燃烧炉8，保温箱1的右侧下部设有燃烧室7，燃烧室7的上方设有导焰管循环空气加热装置6，保温箱1的右箱壁连接风机26；所述导焰管循环空气加热装置6通过热风腔2连接热风管5，导焰管循环空气加热装置6通过入风管32连接风机26。本发明中保温箱1、热风腔2等上均设有保温层，保温层作用是减少本发明使用时热量的散失。

本发明的使用方法和工作原理：本发明使用时，先将热风管道20连接茶叶杀青机，人工启动风机26后，风机26通过入风管32向导焰管循环空气加热装置6中吹入空气，空气在导焰管循环空气加热装置6中上下来回的通路中流动，然后空气通过热风腔2后从热风管5吹出。空气在流动过程中会受到加热，加热过程是投入燃烧炉8和燃烧室7中的燃料燃烧，燃烧炉8和燃烧室7中燃料燃烧后发出的热量进入导焰管循环空气加热装置6中，对风机26吹入导焰管循环空气加热装置6中的空气加热。空气在导焰管循环空气加热装置6中流动后受到加热，最终加热得到过热空气，过热空气从热风管5吹出后经热风管道20进入茶叶杀青机即可进行杀青。

所述导焰管循环空气加热装置6包括底板27和顶板28，底板27和顶板28的前侧和后侧分别通过侧板29连接，底板27连接一组隔板一30，相邻隔板一30之间设有隔板二31，隔板二31连接顶板28；所述隔板一30和隔板二31中穿设有导焰管3；所述顶板28上设有入风口33和出风口34；所述底板27连接燃烧室7；所述入风口33连接入风管32；所述出风口34连接热风腔2。必然的，从入风口3进入导焰管循环空气加热装置6的空气，最后需从出风口34排除，所以导焰管循环空气加热装置6中需要形成空气通路，结构上相邻隔板一30的上端与顶板28之间、隔板二31的下端与底板27之间就设有缺口，作为空气通路。根据导焰管循环空气加热装置6中各板的设置，使得导焰管循环空气加热装置6内部形成了一条上下来回曲折的空气通路，如此经入风管32从入风口33吹入的空气，在导焰管循环空气加热装置6中能够从上至下、再从下至上来回多次经过导焰管3受到加热，最终空气从出风口34吹出进入热风腔2。空气在导焰管循环空气加热装置6中流动的方向和过程如图4所示。

所述导焰管3设置120-126根。导焰管3数量设计是以导焰管的长度和宽度计算，只能最大容纳量是126根导焰管，126根导焰管的设计有利于空气的有效加热。

所述导焰管3的右侧设有出烟腔10，出烟腔10连接导烟管4，导烟管4连接抽风机21。根据导焰管循环空气加热装置6的结构，燃烧炉8燃烧后产生的热量是从所有导焰管3的左端进入然后从导焰管3的右端流出，最后进入出烟腔10后从导烟管4中排出。在抽风机21启动后可实现快速排烟。

根据上述结构，本发明中燃烧炉8和燃烧室7对导焰管循环空气加热装置6的加热过程具体是：燃烧炉8中燃料燃烧后产生的热量、火焰和烟气从导焰管3的左端进入，烟气然后会从导焰管3的右端流出经过出烟腔10后导烟管4排出，燃烧炉8产生的带火烟的烟气流动排除过程如图3所示。过程中，燃烧炉8产生的的热量会直接将导焰管3烧红，导焰管3的温度会达到1000℃左右，当风机26吹入导焰管循环空气加热装置6的空气在导焰管3的外部上下往复运动时，会受到导焰管3的持续传热和加热，同时燃烧室7中燃料燃烧后的热量直接通过导焰管循环空气加热装置6的底板对其中的空气加热，经过加热从导焰管循环空气加热装置6出风口34吹出的空气温度会达到600℃-700℃，尽管空气在热风腔2、热风管5和热风管道20的流动中会损失一定的热量，最终从热风管道20流入茶叶杀青机中的空气仍然是温度在400-500℃的过热空气。并且优选将热风腔2设置在燃烧炉8的上方，如此燃烧炉8也能够起到对热风腔2和热风腔2中空气的加热效果。

所述热风管5连接热风管道20，热风管道20上设有温度传感器18、流量传感器19和比例控制阀17。

所述燃烧炉8和燃烧室7的顶部均设有进料口13，进料口13上方设有送料装置12，送料装置12上设有温度传感器18、亮度传感器14和点火装置15。送料装置12是自动送料机，是现有设备，自动送料机主要结构有燃料斗、传送螺杆、电机、传送螺杆、鼓风机、鼓风管、点火装置、控制箱、传感器等组成。送料装置12的工作方式是首先把生物质燃料加入燃料斗中，当需要点燃生物质时，先通过电机带动传送螺杆送入一定量的生物质燃料，启动点火装置点燃生物质燃料，通过传感器感应到是否点燃，点燃后启动鼓风机，快速催燃生物质燃料，通过控制箱控制传送螺杆的电机，根据燃烧的情况进行定时送料并控制送料量，这样保证生物质燃料的充分燃烧利用。本发明中是通过送料装置12将燃料从各自进料口13分别送入燃烧炉8和燃烧室7中。

所述保温箱1的顶部设有排烟口10，排烟口10连接导烟管4，导烟管4连接抽风机21。

所述热风管5连接热风管道20，热风管道20上设有温度传感器18、流量传感器19和比例控制阀17。

所述燃烧炉8顶部设有进料口13，进料口13上方设有送料装置12，送料装置12上设有温度传感器18、亮度传感器14和点火装置15。

所述燃烧炉8上设有送风口和排灰口；所述送风口连接鼓风机16。鼓风机16从送风口送入空气助燃。排灰口用于排出燃料的灰烬。

所述保温箱1上设有控制箱11，控制箱11中设有微处理器25、触摸显示屏24、驱动模块22和开关模块23；所述微处理器25连接触摸显示屏24连接、亮度传感器14、温度传感器18、流量传感器19、驱动模块22和开关模块23；所述驱动模块22连接送料装置12和比例控制阀17；所述开关模块23连接点火装置15、鼓风机16和抽风机21。

本热风发生装置中所用的各元器件均是市场上购买直接使用，各元器件优选的型号是：亮度传感器14的优选型号是emc1001012、点火装置15优选宝威燃控的点火装置、比例控制阀17的优选型号是rt4wre(e)、温度传感器18的优选型号是wrnt-01、流量传感器19优选一体式涡街流量计型号dn25、驱动模块22优选uln2003驱动电路、开关模块23优选继电器开关电路、触摸显示屏24优选工业触摸屏显示器、微处理器25优选stm系列单片机。

茶叶杀青机的热风发生装置的控制方法，包括如下方法：

a、所述亮度传感器14检测火焰亮度，当检测无火焰时，检测信号发送至微处理器25，微处理器25发送信号至开关模块23，开关模块23打开点火装置15点燃燃料；当检测火焰低于预设值时，检测信号发送至微处理器25，微处理器25发送信号至驱动模块22，驱动模块22启动送料装置12送入燃料；

b、所述温度传感器18检测热风温度，当检测热风温度低于预设值时，检测信号发送至微处理器25，微处理器25发送信号至驱动模块22，驱动模块22启动送料装置12送入燃料；当检测热风温度达到预设值时，检测信号发送至微处理器25，微处理器25发送信号至驱动模块22，驱动模块22关闭送料装置12，停止送入燃料；

c、所述流量传感器19检测热风输出流量，当检测热风管道20中的热风输出流量低于预设值时，检测信号发送至微处理器25，微处理器25发送信至驱动模块22，驱动模块22启动比例控制阀17，增加热风输出流量；当检测热风管道20中的热风输出流量达到预设值时，检测信号发送至微处理器25，微处理器25发送信至驱动模块22，驱动模块22停止比例控制阀17，保持热风输出流量。

d、所述触摸显示屏24上显示热风温度值、热风流量值和火焰亮度，显示点火装置15、鼓风机16、抽风机21和风机26的开关，触摸显示屏24上可实现手动触屏操作。