本发明涉及一种茶鲜叶连续化清洗脱水设备，属于茶叶加工机械技术领域。
二、
背景技术：
茶鲜叶，指从茶树(Camellia.sinesis L.Kuntze)上采摘的新梢，由芽和嫩叶组成，是茶叶加工的原料。
在传统茶叶加工过程中增加鲜叶清洗环节，可以有效去除粘附在鲜叶表面的粉尘、农药残留、病虫害等污染物，提高茶叶安全质量，避免茶叶冲泡时“洗茶”导致茶叶保健成分的大量损失。
而传统的茶鲜叶清洗设备是将茶叶放置在清洗槽中，由于茶鲜叶在水中处于漂浮状态，不利与清洗用水接触而达到充分清洗的目的，为此多采用机械机构搅动，而机械搅拌又易造成损伤而出现红变现象，影响茶叶感官品质(特别是细嫩绿茶)，同时现有茶鲜叶清洗的时候清洗的效率比较低，清洗用水消耗量比较大，现有的清洗装置在对茶鲜叶进行清洗之后，茶鲜叶叶面残留水分过多，需要增加晾晒环节，造成后续加工的时间的延长。
而应用网状物将鲜叶控制在融有无残留且安全性好的臭氧的清洗用水的水面下，且同时运用超声波清洗技术能较好地解决这一问题。目前未见此类专利报道。
茶鲜叶清洗需要消耗较多的水，如何用最少量的水达到最佳的清洗效果？这是关乎茶鲜叶清洗设备使用成本高低的一个重要问题，也是评价其设备合理性的一个方面。
三、
技术实现要素：
本发明为解决上述背景技术中提出的问题，提供了一种茶鲜叶连续化清洗脱水设备，具体涉及一种新型的高效、节水、可连续化作业的茶鲜叶清洗和表面脱水设备，应用于茶叶初加工过程中鲜叶的清洗工序；该设备具有节水超声分段洗涤与淋洗效果好、脱水效果好的特点。
本发明提供如下技术方案：
一种茶鲜叶连续化清洗脱水设备，包括清洗装置、淋洗装置、水净化装置和脱水装置。
所述清洗装置包括鲜叶进料输送带、超声波清洗水槽、水平网状隔板输送带和倾斜网状隔板输送带；所述鲜叶进料输送带水平置于超声波清洗水槽左侧上方。所述超声波清洗水槽包括超声波振动板、超声波增强衬垫、进水系统和排水系统。所述超声波清洗水槽为浅槽底面倾斜的梯型设计，底面与地面成5°夹角由左向右向上倾斜，超声波清洗水槽内平均水深0.5m；所述超声波振动板沿清洗水槽长度方向互相平行分布于清洗水槽底部，由多个超声波振动板排列组成；所述超声波增强衬垫置于清洗水槽四壁，超声波增强衬垫表面均匀分布有凹凸点；所述进水系统包括进水口和动态补水装置；所述进水口位于清洗水槽右侧上部，与自来水相连，实现工作前的水槽注水至指定液位；所述动态补水装置位于清洗水槽右侧壁上部，左侧出口与清洗水槽相通，右侧进口与净化水箱出水口相连，通过单向阈实现净化水由净化水箱到清洗水槽的单向流通，起到动态补水作用；所述排水系统包括排水变量泵和排污装置。所述排水变量泵位于清洗水槽左侧下部，起到由超声波清洗水槽内的水位控制下的自动排水作用，其排水量与动态补水装置的补水量相平衡，起到保持清洗水槽液位相对稳定的作用，同时达到用流动水清洗鲜叶，提高鲜叶清洁度的效果。
所述水平网状隔板输送带水平置于超声波清洗水槽内部，左端位于鲜叶进料输送带右侧下方，右端位于倾斜网状隔板输送带下端左侧，清洗水槽液位(即加入的清洗鲜叶的水的高度)与水平网状隔板输送带的主轴中心线相齐；水平网状隔板输送带转动方向与鲜叶移动方向相反；鲜叶进料输送带上运输的鲜叶落入水中，水平网状隔板输送带向左侧(即鲜叶刚落入水中的方向)转动，鲜叶被水平网状隔板输送带上的隔板压入水下，在超声波振动板的作用下对鲜叶进行清洗；清洗后的鲜叶在水平网状隔板输送带隔板的拨动下，移动至清洗槽右端，经倾斜网状隔板输送带输送至淋洗装置进行喷淋。所述倾斜网状输送带下端位于水平网状隔板输送带右端下方，与水平面呈5°倾斜向上伸出超声波清洗水槽右壁，上端与淋洗装置相衔接。
所述淋洗装置包括喷淋网状隔板输送带、喷淋装置和导水槽。所述喷淋网状隔板输送带下端位于倾斜网状输送带右侧下方，上端位于倾斜振动网状隔板输送带左端的右侧上方，将倾斜网状输送带输送的鲜叶经喷淋装置下方至倾斜振动网状隔板输送带；所述喷淋装置包括变量泵和多组高压喷头。所述变量泵一端连接自来水，一端连接高压喷头；所述多组高压喷头横向排列且平行安装于倾斜网状输送带上方。所述导水槽平行置于喷淋网状隔板输送带和倾斜振动网状隔板输送带正下方，其宽度大于喷淋网状隔板输送带和倾斜振动网状隔板输送带的宽度，下端连通净化水箱。
所述净化装置包括净化水箱和臭氧发生器。所述净化水箱包括进水口、过滤板、出水口、排污装置。所述进水口与淋洗装置的导水槽相连；所述过滤板位于净化水箱的中部，将净化水箱分为两个室；所述出水口位于净化水箱的上部，与动态补水装置相连；所述排污装置位于净化水箱的底部。所述臭氧发生器产生的臭氧通过管路连接到净化水箱上室以及超声波清洗水槽左端水中，管道终端设有多个出气微孔。
所述脱水装置包括振动脱水装置和热风脱水装置。所述振动脱水装置包括倾斜振动网状隔板输送带和导料槽。所述倾斜振动网状隔板输送带左端置于喷淋网状隔板输送带右侧下方，右端置于导料槽上方；所述导料槽位于倾斜振动网状隔板输送带右端下方。所述热风脱水装置包括热风脱水进料输送带、电机、外筒、摩擦轮、带导料板的网状干燥内筒、热风机、出料槽；所述热风脱水进料输送带左端位于导料槽的左下方，右侧位于带导料板的网状干燥内筒内侧；所述电机固定于与外筒连接的机架上，通过摩擦轮将旋转动力传递至带导料板的网状干燥内筒，以带动带导料板的网状干燥内筒旋转；所述带导料板的网状干燥内筒壁上安装有螺旋状的导料板；所述热风机固定于机架上，并将低于45℃的热风送入内筒。所述出料槽接收热风脱水后的鲜叶，送至出料输送带。
与现有技术相比，本发明的有益效果及优点是：
本发明结构简单、设计合理，能充分解决鲜叶表面有粉尘、农药表面残留和虫体等表面附着物的问题；(1)可以代替普通的鲜叶水洗机，将清洗水槽的规格(高度、长度、宽度)进行了优化，清洗水槽内平均水深只有0.5m；具有水槽节水设计；超声清洗避免鲜叶机械损伤，臭氧杀灭鲜叶表面和水中的有害微生物；水槽中的水流方向与鲜叶移动方向设计成相反方向，三段超声清洗与淋洗结合，达到更好的清洗效果，(2)水循环利用的设计，提高清洗用水的利用率，适用于可持续发展。(3)清洗后的茶鲜叶进行振动与热风脱水，脱水效果好；适应于连续化、清洁化生产。(4)在鲜叶清洗脱水过程中，全程自动化，节省了劳动力，降低了劳动强度，能杜绝人与茶叶之间的接触，后续可以直接进去茶叶清洁化生产线，实现茶叶全程清洁化生产。
四、附图说明
图1本发明的结构示意图
图1中：1-排水变量泵、2-清洗水槽排污装置、3-超声波清洗水槽、4-茶鲜叶进料输送带、5-水平网状隔板输送带、6-超声振动板、7-倾斜网状隔板输送带、8-动态补水装置、9-进水口、10-净化水箱、11-净化水箱排污装置、12-过滤板、13-喷淋网状隔板输送带、14-变量泵、15-高压喷头、16-导水槽、17-倾斜振动网状隔板输送带、18-导料槽、19-热风脱水进料输送带、20-带导料板的网状干燥内筒、21-出料槽、22-出料输送带、23-电机、24-热风机、25-臭氧发生器、A-超生波增强衬垫、B-过滤板局部放大视图。
五、具体实施方式
本发明如图1所示，包括清洗装置、淋洗装置、水净化装置和脱水装置。
本实施例中，超声波清洗水槽3的长宽高分别为3.0m×1.5m×1m，平均水深0.5m。
图1所示的茶叶鲜叶清洗装置包括鲜叶进料输送带4、超声波清洗水槽3、水平网状隔板输送带5和倾斜网状隔板输送带7。所述鲜叶进料输送带4用于运输鲜叶进入超声波清洗水槽。所述超声波清洗水槽包括超声波振动板6、超声波增强衬垫A、进水系统、排水系统。所述鲜叶进料输送带水平置于超声波清洗水槽左侧上方，用于运输鲜叶进入超声波清洗水槽3。所述超声波清洗水槽3为浅槽底面倾斜的梯型设计，规格尺寸为3.0m×1.5m×1m，平均水深0.5m，可以节约用水，有利于清洗水由右至左流动，便于排污时的水槽清洗。所述超声波振动板6(可采用现有技术实现)倾斜阵列分布于水槽底面，产生超声波对茶鲜叶清洗，且振动板功率可调以达到最佳清洗效果；所述超生波增强衬垫A可增强超声波清洗效果。所述进水系统包括进水口9和动态补水装置8，所述进水口9与自来水相连，实现工作前的水槽快速注水至指定液位；所述动态补水装置8左侧出口与清洗水槽相通，右侧进口与净化水箱出水口相连，实现净化水由净化水箱到清洗水槽的单向流通，起到动态补水作用。所述排水系统包括排水变量泵1和清洗水槽排污装置2。所述排水变量泵1可选用型号为JGM-520/0.5的可调流量不锈钢隔膜水泵，起到动态排水作用，与动态补水装置8相关联，使超声波清洗水槽3的进水量与排水量一致，保持清洗水槽液位稳定，同时起到使用流动水清洗鲜叶的作用，达到有效提高鲜叶清洁度的目的；所述清洗水槽排污装置2用于工作一段时间后将清洗水槽内的污水全部排出。鲜叶进料输送带上运输的鲜叶落入水中，经所述水平网状隔板输送带5将水中的鲜叶由其左侧经下部输送至右侧，期间在超声波振动板的作用下对鲜叶进行清洗。清洗后的鲜叶在水下隔板的拨动下，飘至清洗槽右端，使鲜叶完成超声波振动三段清洗。所述倾斜网状输送带7将清洗后的鲜叶输送至喷淋网状隔板输送带13下端。
图1所示的茶鲜叶淋洗装置包括喷淋网状隔板输送带13、喷淋装置和导水槽16。所述喷淋网状隔板输送带13将清洗水槽中的倾斜网状隔板输送带7输送来的鲜叶经喷淋装置下方至倾斜振动网状隔板输送带17；所述喷淋装置包括变量泵14和多组高压喷头15。所述变量泵14可选用型号CM5-4IC的压力可调变频泵，进水口连接自来水，出水口连接高压喷头，起到调节喷淋水的水压和水量的作用；所述多组高压喷头对清洗后的鲜叶进行喷淋，使茶鲜叶在喷淋网状隔板输送带的输送过程中完成淋洗作业。所述导水槽16下端连通净化水箱，呈坡形结构，起到收集喷淋水和振动滴落水的作用，并将收集到的水送入净化水箱10的进水口。
图1所示的水净化装置包括净化水箱10和臭氧发生器25。所述净化水箱包括进水口、过滤板12、出水口、排污装置11。所述进水口与淋洗装置的导水槽相连，为导水槽中的喷淋水和振动滴落水进入净化水箱提供通道；所述过滤板12将净化水箱分为上下两室，具有净化过滤水的作用，下室与净化水箱进水口相通，经过滤板12净化后的水积聚于上室；所述出水口位于净化水箱上室左壁，与动态补水装置相连；所述排污装置11用于工作一段时间后将净化水箱的下部水全部排出。所述臭氧发生器25产生的臭氧通过管路连接到净化水箱上室以及超声波清洗水槽3左端水中，管道终端设有多个出气微孔，起到均匀消毒杀菌的作用。
图1所示的茶鲜叶脱水装置包括倾斜振动网状隔板输送带17、导料槽18、热风脱水进料输送带19、电机23、热风机24、带导料板的网状干燥内筒20、出料槽21。所述倾斜振动网状隔板输送带17(可采用现有技术实现)把喷淋后的鲜叶表面水珠振落，完成振动脱水。所述导料槽18收集振动脱水的鲜叶并送至热风脱水进料输送带19。所述热风脱水进料输送带19输送振动脱水后的鲜叶至带导料板的网状干燥内筒17进行热风脱水；所述电机23通过摩擦轮将旋转动力传递至带导料板的网状干燥内筒17，以带动带导料板的网状干燥内筒旋转，使内筒旋转带动鲜叶沿导料板翻滚至出料端；所述热风机24固定于机架上并将低于45℃的热风送入内筒，再次对清洗鲜叶进行表面脱水。所述出料槽21接收热风脱水后的鲜叶，送至出料输送带22，出料输送带22再将干燥后的茶鲜叶送至后续工序进行加工。
下面结合附图实施例对本发明的工作原理做进一步详述：
在鲜叶投放前，打开进水口9，对超声波清洗水槽3注水，待液面浸没水平网状隔板输送带5下部时，关闭进水口9；将鲜叶投放在茶鲜叶进料输送带4上，启动茶鲜叶连续化清洗脱水设备。鲜叶经茶鲜叶进料输送带4输送至超声波清洗水槽3上部左侧，在重力作用下散落至超声波作用和充有臭氧的水中，然后当鲜叶漂浮水面时在水平网状隔板输送带5上隔板和网带作用下，在水中移动至超声波清洗水槽3右侧水面，完成超声波清洗和臭氧杀菌过程，然后经倾斜网状隔板输送带7输送至喷淋网状输送带13下端。当鲜叶在喷淋网状隔板输送带13输送至高压喷头15覆盖的喷淋区时进行喷淋清洗，后输送至倾斜振动网状隔板输送带17进行振动脱落水珠，落入导料槽18。鲜叶从导料槽18随即落入热风脱水进料输送带19，后被输送至带导料板的网状干燥内筒20，在热风机24产生的热风作用下，再次对清洗鲜叶进行表面脱水。脱水后的鲜叶落入出料槽21后经出料输送带22运往下一道工序。
在茶鲜叶连续化清洗脱水设备工作时，导水槽16收集的喷淋水和振动脱落水积聚在净化水箱10的下室，经过滤板12净化后进入上室，通过动态补水装置8为超声波清洗水槽3补充清洁水。超声波清洗水槽3的排水变量泵1和动态补水装置8同时作业，起到流动水清洗效果，并保持清洗水槽液位稳定。同时，臭氧发生器25不断为超声波清洗水槽3和净化水箱10中的水充入臭氧，对清洗用水进行消毒杀菌。当设备作业几个循环后，通过清洗水槽排污装置2和净化水箱排污装置11，分别对超声波清洗水槽3和净化水箱10进行排污清洗。此外，净化水箱10中的过滤板12要定期更换。
作为优选，超声波清洗水槽、茶鲜叶进料输送带、水平网状隔板输送带、超声振动板、倾斜网状隔板输送带、排水变量泵、动态补水装置、进水口、清洗水槽排污装置、臭氧发生器为一体式结构，其有益效果与水槽规格、茶叶鲜叶的进料量、水平网状隔板输送带的位置、长度、输送速度、超声波振动板尺寸、数量、工作功率、倾斜角度、位置、倾斜网状隔板输送带的输送速度、动态排水量、动态补水量、臭氧发生器的臭氧生成量等参数相关。
作为优选，喷头数量、喷头形式、变量泵压力和流量、喷淋网状隔板输送带输送速度为一体式结构，其有益效果与鲜叶输送中的姿态变化和喷淋压力流量等参数相关。
作为优选，净化水箱、过滤板、进水口、出水口、臭氧发生器为一体式结构，其有益效果与净化水箱规格、过滤板材质、过滤板厚度、进水口位置、出水口位置、进出水量、臭氧发生器的臭氧生成量等参数相关。
作为优选，振动网状隔板输送带与喷淋网状隔板输送带、导料槽为一体式结构，其有益效果与振动频率、幅度以及传输速度等参数有关。
作为优选，带导料板的网状干燥内筒与热风机、电机、水平网状隔板输送带为一体式结构，其有益效果与网状干燥内筒导料板安装形式、干燥内筒转速、干燥内筒长度、热风机的风量、热风机的风速、茶鲜叶的投入量等参数有关。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。