一种双供热式茶叶杀青理条机的制作方法

本发明涉及茶叶生产加工设备技术领域，具体是一种双供热式茶叶杀青理条机。

背景技术：

在茶叶生产加工领域，杀青和理条是重要的生产加工工序之一，是决定茶叶的形状、颜色、香气、口感等品质的关键工序，为此产生了类型多样的杀青、理条设备，这些设备的供热方式通常是独立的，即按照杀青、理条的工艺要求配置各种能够提供不同风温的热源(热风炉、热风发生器等)，温度控制误差大，操作不方便，虽然解决了各种制茶工艺的衔接，降低了人力成本，提升了生产效率，但是在茶叶形状、颜色、香气、口感等品质上没有实质性提升。

为解决上述问题，杀青理条机应运而生，其集热风杀青、理条功能于一体，可提高茶叶品质的稳定性，缩小占地空间，降低生产成本，提升经济效益。其要么采用以柴、煤等作为燃料进行加热提供热风的供热方式，要么采用电加热提供热风的供热方式。其中柴、煤等燃料成本较低，但属于不可再生资源；而用电则成本相对较高，且易受不同地域，尤其是茶叶种植、加工所在地域——山区的电力供应能力的影响。因此，采用单一供热方式不利于降低成本、节约资源和保持生产加工过程的持续性、稳定性等。

并且，槽锅的杀青段一般采用倒扣在其上方的热风罩，热风从热风罩内吹至槽锅内，从而将热量传递至槽锅。为了减少热量损失，热风罩与槽锅之间应当具有足够近的距离，甚至需要紧贴在槽锅的上表面，而茶叶的鲜叶通常含有一定的水分，因此在进入槽锅的杀青段后，在有限、狭小的空间内水分难以有效挥发，从而影响到茶叶的形状(条形)和颜色等品质。

另外，以柴、煤等作为燃料进行加热提供热风的供热方式，所采用的加热设备是在槽锅的下方设置与其具有一定间隔的燃烧炉，燃烧柴、煤等燃料时所产生的高温通过热传导的方式传递至槽锅内，以满足杀青所需的温度条件。然而，槽锅在受热过程中，还需要随锅架在机架上进行横向往复运动，运动时会在其下方产生“扰动气流”，使得部分热量随气流从槽锅的侧边排出，难以对温度进行有效控制，且会大大降低热量利用率。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种双供热式茶叶杀青理条机，采用柴/煤与电混合的双供热方式，能够形成优势互补，以满足茶叶杀青、理条所需的温度条件，提高热量利用率，实现自动控温和余热利用，有利于降低成本、节约资源和保持生产加工过程的持续性、稳定性，以保证茶叶的品质。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双供热式茶叶杀青理条机，包括有机架、可沿机架的宽度方向作往复运动的锅架及其上的u形槽锅组，所述锅架的前、后端在所述u形槽锅组的下方分别固定连接有挡板，所述u形槽锅组的前段为杀青段、后段为理条段，其特征在于：所述的机架上在所述杀青段的上方和下方分别对应固定有热风箱和第一燃烧室，所述的热风箱连接有第一供热管道，热风箱的底部分别连接有与其内部相通、呈倾斜设置且朝向所述u形槽锅组的若干个风嘴；

所述的机架上在所述理条段的上方和下方分别对应固定有热风罩和第二燃烧室，所述的热风罩连接有第二供热管道，所述第一燃烧室和第二燃烧室的顶部分别固定连接有导热板，所述机架的两侧沿所述u形槽锅组的长度方向分别固定有两端高、中部低的隔热板，所述u形槽锅组的底部、导热板、隔热板和挡板之间形成有导热腔室，所述的导热腔室内分别设置有与所述杀青段和理条段相对应的第一测温元件和第二测温元件；

所述第一燃烧室和第二燃烧室底部的一侧分别设有进风口，并分别对应连接有第一鼓风机和第二鼓风机，所述的进风口处分别对应安装有第一电磁阀和第二电磁阀，还包括有控制器，所述的控制器一方面分别与所述第一测温元件和第二测温元件电连接，另一方面分别与所述第一鼓风机、第二鼓风机、第一电磁阀和第二电磁阀电连接。

进一步的，所述的第一供热管道连接有热风发生器，所述的热风发生器包括有第三鼓风机和电加热器，所述机架的一侧固定安装有支架，所述的第三鼓风机安装在所述支架上，第三鼓风机的进口端安装有蝶阀，第三鼓风机的出口端与所述电加热器的进口端相连接，所述电加热器的出口端与所述的第一供热管道相连接。

进一步的，所述的若干个风嘴与竖直方向的夹角均为0～25°，且与所述u形槽锅组的倾斜方向和倾斜角度均一致，若干个风嘴的下端分别对应延伸至所述u形槽锅组的各个槽锅内。

进一步的，所述第一燃烧室和第二燃烧室底部的另一侧分别设有燃料投入口，并分别安装有炉门。

进一步的，所述机架的一侧固定连接有与所述第一燃烧室和第二燃烧室内顶部均相通的集烟箱，所述的集烟箱与所述的炉门位于同侧，集烟箱的顶部连接有与其内部相通的排烟管道，所述排烟管道的外壁上分别固定连接有沿其长度方向设置的若干个散热片。

进一步的，所述的第二供热管道连接有余热利用装置，所述的余热利用装置包括有套在所述排烟管道外部的外套管，所述外套管的两端均封闭，外套管底部的两侧分别设有与其内部均相通的冷风进口和热风出口，所述的冷风进口连接有第四鼓风机，所述的热风出口连接有集热管，所述的集热管横向穿过所述集烟箱的内部后延伸出，并与所述第二供热管道相连接。

进一步的，所述的冷风进口沿所述外套管外圆的切线方向与外套管的内部相通。

进一步的，所述的热风出口从与所述外套管内部相通的一端向其另一端呈逐渐收缩状。

进一步的，所述的机架在所述第一鼓风机和第二鼓风机的外侧固定安装有防护网。

进一步的，所述第一鼓风机的供电回路中分别安装有第一继电器和第一变频器，所述第二鼓风机的供电回路中分别安装有第二继电器和第二变频器，所述的控制器分别与所述第一继电器、第二继电器、第一变频器和第二变频器电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明针对杀青、理条工序，在杀青段的上方和下方分别对应固定热风箱和第一燃烧室，同时在理条段的上方和下方分别对应固定热风罩和第二燃烧室，即采用柴/煤与电混合的双供热方式，能够形成优势互补，能够满足茶叶杀青、理条所需的温度条件，有利于降低成本、节约资源和保持生产加工过程的持续性、稳定性。

2、本发明在热风箱的底部连接有与其内部相通、呈倾斜设置且朝向槽锅的若干个风嘴，一方面能够使得热风箱与槽锅之间保持合理的距离，有利于茶叶鲜叶中水分的快速挥发，从而能够保证茶叶的形状(条形)和颜色等品质；另一方面保证了热风能够均匀的扩散至槽锅内，不会造成热量的过多损失，使得杀青段的温度能够快速达到所需的温度条件(高温)。

3、本发明在机架的两侧沿槽锅组的长度方向分别固定两端高、中部低的隔热板，使得槽锅组的底部、导热板、隔热板和挡板之间形成相对密封的导热腔室，在槽锅随锅架沿机架的宽度方向作往复运动时，热量不会随之产生的“扰动气流”而发生外泄；另外，两端高、中部低的隔热板在槽锅因受热而发生中部向下弯曲变形时，能够与锅底形成可靠的配合关系，进一步防止了热量外泄，使得热量利用率可达90％以上。

4、本发明采用第一测温元件、第二测温元件、控制器、第一鼓风机、第二鼓风机、第一电磁阀和第二电磁阀并组成自动控温系统，实现了自动、精确控温，使得杀青段和理条段的温度均可被控制在±10℃的误差范围内，从而保证了茶叶品质。

5、本发明对第一燃烧室和第二燃烧室所排出烟气中的热量进行再利用，并对其进行二次换热后，作为理条段的热源，能够满足理条段所需的温度条件(低温)，实现了余热利用，降低了成本，节约了资源。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图一。

图2为图1中a部分的结构放大图。

图3为本发明实施例一的结构示意图二。

图4为本发明实施例一的结构示意图三。

图5为本发明实施例一的结构示意图四。

图6为本发明实施例一中锅架、u形槽锅组、导热板、隔热板和挡板的结构示意图。

图7为本发明实施例一中u形槽锅组处于倒扣状态下的结构示意图。

图8为本发明实施例一中隔热板的结构示意图。

图9为本发明实施例一中排烟管道和外套管的外部结构示意图。

图10为本发明实施例一中排烟管道和外套管的内部结构示意图。

图11为本发明实施例一的电气控制原理框图。

图12为本发明实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图1-11，一种双供热式茶叶杀青理条机，包括有机架1、可沿机架1的宽度方向作往复运动的锅架2及其上的u形槽锅组3，锅架2的前、后端在u形槽锅组3的下方分别固定连接有挡板201，u形槽锅组3的前段为杀青段301、后段为理条段302，机架1上在杀青段301的上方和下方分别对应固定有热风箱4和第一燃烧室5，热风箱4连接有第一供热管道6，热风箱4的底部分别连接有与其内部相通、呈倾斜设置且朝向u形槽锅组3的若干个风嘴7；

机架1上在理条段302的上方和下方分别对应固定有热风罩8和第二燃烧室9，热风罩8连接有第二供热管道10，第一燃烧室5和第二燃烧室9的顶部分别固定连接有导热板11，机架1的两侧沿u形槽锅组3的长度方向分别固定有两端高、中部低的隔热板12，u形槽锅组3的底部、导热板11、隔热板12和挡板201之间形成有导热腔室，导热腔室内分别设置有与杀青段301和理条段302相对应的第一测温元件13和第二测温元件14；

第一燃烧室5和第二燃烧室9底部的一侧分别设有进风口，并分别对应连接有第一鼓风机15和第二鼓风机16，进风口处分别对应安装有第一电磁阀17和第二电磁阀18，还包括有控制器19，控制器19一方面分别与第一测温元件13和第二测温元件14电连接，另一方面分别与第一鼓风机15、第二鼓风机16、第一电磁阀17和第二电磁阀18电连接。

本实施例中，第一供热管道6连接有热风发生器20，热风发生器20包括有第三鼓风机2001和电加热器2002，机架1的一侧固定安装有支架21，第三鼓风机2001安装在支架21上，第三鼓风机2001的进口端安装有蝶阀22，第三鼓风机2001的出口端与电加热器2002的进口端相连接，电加热器2002的出口端与第一供热管道6相连接。

需要说明的是，可通过手动调节蝶阀22的开度大小，来调节第三鼓风机2001的进风量，从而调节进入第一供热管道6和热风箱4的风量大小。

若干个风嘴7与竖直方向的夹角均为0～25°，且与u形槽锅组3的倾斜方向和倾斜角度均一致，若干个风嘴7的下端分别对应延伸至u形槽锅组3的各个槽锅内。

需要说明的是，若干个风嘴7与竖直方向的夹角均为0～25°，且与u形槽锅组3的倾斜方向和倾斜角度均一致，能够进一步保证茶叶的形状(条形)和颜色等品质；若干个风嘴7的下端分别对应延伸至u形槽锅组3的各个槽锅内，能够最大程度的避免热量的损失。

第一燃烧室5和第二燃烧室9底部的另一侧分别设有燃料投入口，并分别安装有炉门23。

机架1的一侧固定连接有与第一燃烧室5和第二燃烧室9内顶部均相通的集烟箱24，集烟箱24与炉门23位于同侧，集烟箱24的顶部连接有与其内部相通的排烟管道25，排烟管道25的外壁上分别固定连接有沿其长度方向设置的若干个散热片26。

需要说明的是，通过设置若干个散热片26，能够加快随烟气排出的余热的散发，使得余热能够最大程度的得到充分的利用。

第二供热管道10连接有余热利用装置27，余热利用装置27包括有套在排烟管道25外部的外套管2701，外套管2701的两端均封闭，外套管2701底部的两侧分别设有与其内部均相通的冷风进口2702和热风出口2703，冷风进口2702连接有第四鼓风机2704，热风出口2703连接有集热管2705，集热管2705横向穿过集烟箱24的内部后延伸出，并与第二供热管道10相连接。

冷风进口2702沿外套管2701外圆的切线方向与外套管2701的内部相通。

需要说明的是，第四鼓风机2704鼓入的冷风能够经冷风进口2702沿切线方向进入外套管2701内，能够以环形轨迹流动，能够与经排烟管道25的外壁和若干个散热片26散发的余热进行充分换热。

热风出口2703从与外套管2701内部相通的一端向其另一端呈逐渐收缩状。

需要说明的是，换热后形成的热风能够被热风出口2703的大口端收集，由热风出口2703的内部流动至其小口端的过程中能够逐渐被集中，从而能够最大程度的减少热量损失。

机架1在第一鼓风机和第二鼓风机的外侧固定安装有防护网28。

需要说明的是，防护网28能够从外侧对第一鼓风机15、第二鼓风机16、相应的电子元件、电路接线以及驱动锅架2和u形槽锅组3往复运动的电机、传动机构等进行隔离和保护，从而保证安全生产。

第一鼓风机15的供电回路中分别安装有第一继电器29和第一变频器30，第二鼓风机16的供电回路中分别安装有第二继电器31和第二变频器32，控制器19分别与第一继电器29、第二继电器31、第一变频器30和第二变频器32电连接。

以下结合图1-11对本实施例作进一步的说明：

本实例中的第一测温元件13和第二测温元件14均采用热电偶，控制器19采用plc，控制器19中分别存储有茶叶杀青和理条所需的上限温度阈值和下限温度阈值，具体可根据实际生产加工需要进行设定，在此不做限定。

启动整个设备工作。杀青时，茶叶鲜叶被投入到u形槽锅组3的杀青段301，此时锅架2及其上的u形槽锅组3沿机架1的宽度方向作往复运动，第三鼓风机2001和电加热器2002分别工作，形成的热风经第一供热管道6进入热风箱4，再经若干个风嘴7进入u形槽锅组3的杀青段301，从上方为茶叶杀青供热，茶叶鲜叶所含有的水分能够得到快速挥发。同时，第一燃烧室5内燃烧柴或煤等燃料时所产生的热量依次经导热板11和导热腔室传递至u形槽锅组3的杀青段301，从下方为茶叶杀青供热。

由于u形槽锅组3自其杀青段301向理条段302倾斜，因此杀青后的茶叶能够在u形槽锅组3作往复运动时所产生的振动力以及重力的作用下，自然过渡至理条段302。

理条时，茶叶进入u形槽锅组3的理条段302，此时锅架2及其上的u形槽锅组3沿机架1的宽度方向作往复运动，第二燃烧室9内燃烧柴或煤等燃料时所产生的热量依次经导热板11和导热腔室传递至u形槽锅组3的杀青段302，从下方为茶叶杀青供热。同时，第一燃烧室5和第二燃烧室9内部燃料所产生的烟气进入集烟箱24，并排烟管道25排出；在此过程中，第四鼓风机2704鼓入的冷风(与外界环境同温)经冷风进口2702进入外套管2701内，以环形轨迹流动，与经排烟管道25的外壁和若干个散热片26散发的余热进行一次换热，换热后形成的热风经热风出口2703进入集热管2705内，沿集热管2705的内部横向流过集烟箱24，与集烟箱24内的烟气进行二次换热，换热后的热风经第二供热管道10进入热风罩8内，最终扩散至u形槽锅组3的理条段302，从上方为茶叶理条供热。

在杀青、理条的过程中，u形槽锅组3会因受热而发生中部向下弯曲变形，此时两端高、中部低的隔热板12刚好可与锅底形成可靠的配合关系，进一步防止了热量外泄。

在杀青、理条的过程中，第一测温元件13和第二测温元件14分别对应检测杀青段301和理条段302的实时温度，并将所检测到的温度数据发送至控制器19，控制器19根据所设定的上限温度阈值和下限温度阈值，实时向第一继电器29、第一变频器30、第二继电器31和第二变频器32发送控制指令，从而实时控制第一鼓风机15和第二鼓风机16的启闭，调节第一鼓风机15和第二鼓风机16的鼓风量，从而控制第一燃烧室5和第二燃烧室9内的含氧量；另外，实时向第一电磁阀17和第二电磁阀18发送控制指令，控制相应进风口的启闭，从而实现了自动、精确控温，使得杀青段301和理条段302的温度均可被控制在±10℃的误差范围内。

以茶叶杀青的温度控制为例，具体为：控制器19所存储的茶叶杀青所需的上限温度阈值为350℃，下限温度阈值为250℃。第一测温元件13检测杀青段301的实时温度，并将所检测到的温度数据发送至控制器19，当实时温度值低于所设定的下限温度阈值(250℃)时，控制器19向第一变频器30发送控制指令(电平信号)，第一变频器30提高第一鼓风机15的电机转速，使其以高速运行，增大第一鼓风机15的鼓风量，从而增加第一燃烧室5内的含氧量，加速燃烧，加快温升速率；当实时温度值达到所设定的下限温度阈值(250℃)时，控制器19向第一变频器30发送控制指令(电平信号)，第一变频器30较之前适当降低第一鼓风机15的电机转速，使其以低速或中速运行，适当减小第一鼓风机15的鼓风量，从而适当减少第一燃烧室5内的含氧量，适当减缓燃烧，适当减缓温升速率；当实时温度值达到所设定的上限温度阈值(350℃)时，控制器19分别向第一电磁阀17和第一继电器29发送控制指令(电平信号)，第一电磁阀17关闭，第一继电器29断开，关闭相应的进风口，停止第一鼓风机15的工作。由此实现了自动控温，达到了节约资源的目的。

需要说明是，由于热量传递的过程是由导热板11经导热腔室传递至杀青段301，不可避免的存在热量损失的情形，因此，存在温度上的误差，但是本实施例可将该温度误差范围控制在±10℃的误差范围内，精准度较高。

茶叶理条的温度控制原理和过程同上，在此不再赘叙。

实施例二

参见图12，本实施例与实施例一的不同之处在于，是将实施例一中的热风发生器替换成热风炉33，采用热风炉33对热风箱4进行供热，第一供热管道6通过管路34与热风炉33相连接，其他部分及相应的结构、实施过程均与实施例一相同，在此不再赘叙。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。