杀青机的能源与节能.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流杀青机的能源与节能.精品文档.杀青机的能源与节能研 究 生： 李传恺 学 号： 2014305110118 学 院： 园艺林学学院 专 业： 茶学 导 师： 黄友谊 副教授 2014 年 3 月 1 日杀青机的能源与节能摘要：杀青是绿茶加工的关键工序，同时又是一个高能耗的过程。随着制茶机械化的普及，节能和能量的科学利用已成为当前的重要课题。本文从能源和节能两个角度对杀青机械进行简要论述。关键词：杀青机、能源、节能引言绿茶加工过程中，杀青作业是提高茶叶加工品质的关键工序，对茶叶外形和品质起到关键性作用。可破坏鲜叶中酶的活性，保持色泽翠绿，散发水份和青气，使芽叶变软，以利于揉捻成形。杀青机按工作原理和结构类型划分，主要有锅式杀青机、槽式杀青机、筒式杀青机、蒸汽杀青机、热风杀青机、微波杀青机等1,2。下面主要从能源利用和节能途径两个方面对其进行论述。1. 锅式杀青机1.1. 结构包括炒茶锅、炒叶腔、炒叶器、传动装置、炉灶及机架等部分。1.2. 类型单锅杀青机、双锅连续杀青机、三锅连续杀青机等。1.3. 能源柴，煤。1.4. 优缺点可通过开合炒叶锅上的半圆形盖板，实现抛闷结合，利用炒手翻动鲜叶并轻度揉搓，与人工杀青原理相似。但存在常因出叶不净而产生焦叶及作业效率低等缺点。1.5. 节能比较单锅杀青机改为双锅、三锅连续杀青机，可节省燃料，制茶品质亦稳定，操作简便，工效较高。同时，三锅连续杀青机在台时效能和节约燃料方面相比双锅连续杀青机更为优越3。另见一种双锅前后排列，一个炉腔烧火，连续杀青的方式，可节煤省柴，充分利用燃料余热。2. 槽式杀青机2.1. 结构包括槽锅、主轴及炒手组、炒叶腔罩、上叶装置、炉灶和传动系统等部分。2.2. 类型槽式杀青机、筒槽杀青机，长锅杀青机等。2.3. 能源柴，煤。2.4. 优缺点可连续生产，杀青工效高，排湿性能好，劳动强度低，且节约能源。但操作不当，易致使杀青锅片烧穿变形，造成烟焦味严重的现象。2.5. 节能比较嵊县茶机厂生产的70型槽式杀青机每加工一百斤鲜叶需燃料12斤左右，比锅式杀青机平均降低50%，如果兼炒二青，燃料消耗还可降低3-5%。袁益诚4通过对比槽式与单锅杀青机发现，每担干茶耗煤量槽式比单锅节省61%。3. 筒式杀青机3.1. 结构包括上叶机构、筒体、排湿装置、传动机构和炉灶等部分。3.2. 类型滚筒杀青机、瓶式杀青机等。3.3. 能源煤、柴油、液化气、天然气、电(小型机)。3.4. 优缺点生产效率高，作业连续，操作方便，适合于较大规模的茶厂使用，在名优茶生产中也有广泛应用。缺点是，若操作不当，往往会产生焦叶现象。3.5. 节能比较石道开等人5进行了筒式杀青机与锅式杀青机的干茶燃料比实验，发现前者在杀青阶段比后者节省燃料43.5%。归纳原因有两方面：一是由于锅灶的改造和机型的变化，受热面积和强度增大；二是半封金属筒体具备炒杀兼蒸杀作用，鲜叶可吸收筒体传递的热量以及自身散发蒸气的热量。倪德江等人6开发了一种热进风式滚筒杀青机，在筒体背部设置热风包，包内空气可吸收热源装置产生的余热，风机向热风包吹入空气，热空气由滚筒进茶口吹入滚筒。该装置有效利用炉灶余热，杀青均匀，避免焖黄现象，制成茶叶色绿香高。吴卫国等人7研发出一种电热管供热的滚筒杀青机，滚筒进叶端为高温区，电热管分布密度高，发热功率大，出叶端则与之相反， 达到“高温杀青、先高后低”的工艺要求。该机实现了清洁化能源供热，供热装置为封闭状态，且设有保温层，其热效率可达35%以上， 能耗低于传统杀青机40%以上。于冬生8调查了6CSC-110型瓶式杀青机和一灶多锅茶灶的应用情况，发现该设备热效率高，节约燃料明显。并总结了瓶式杀青机的节能机理：用转动的瓶式滚筒替代了固定的铁锅，增加了换热面积，延长了换热时间，提高了传热效果，使燃料热量得到充分利用。一灶多锅是将瓶式杀青机和2组3联同轴的锅式炒干机组合在一起，合用1只炉灶。作业时直接对瓶式杀青机烧火加热，进行杀青或二青，利用余热高温烟气来加热2组炒锅，进行炒三青或辉干，温度依工序由高到低，符合工艺要求。曾民秀9设计了一种联用灶，以杀青机的余热用作烘二青，一灶两用，提高了热能利用率，节省了两工序总的燃料消耗。4. 蒸汽杀青机4.1. 结构包括上叶装置、杀青装置、脱水装置、冷却装置、蒸汽和热风发生炉等部分。4.2. 能源煤4.3. 优缺点穿透能力强，杀青快速匀透，不产生烟焦，在一定程度上还可减轻夏秋茶的苦涩味。但杀青和脱水速度过快，加工叶较易变黄，同时热风温度较难掌握，造成脱水时干时湿。5. 热风杀青机5.1. 结构包括热风杀青主机、热风发生炉、上叶输送带、杀青叶冷却机、杀青叶和冷却叶输送装置、传动机构和机架等部分。5.2. 能源煤5.3. 优缺点杀青快速匀透，保持翠绿色泽，杀青叶含水率低，利于后续工序处理。然而热风与鲜叶温差很大，叶温升高快，容易产生焦边、爆点，成茶带有烟焦味，末茶含量较高。5.4. 节能比较热风杀青利用高温热风穿透鲜叶达到杀青目的，杀青效率高。莫小燕等人10通过对比75型热风杀青机与6CWS-85型滚筒杀青机，发现前者节能效益显著，热风杀青机每加工一公斤鲜叶可节约0.65元，以年产茶青20000kg计，年节约成本可达13000元。6. 微波杀青机6.1. 结构包括微波发生及控制装置、传送装置、排湿通风装置、机架等部分。6.2. 能源电6.3. 优缺点穿透能力强，鲜叶升温快，预热时间短，受热均匀，不易产生红梗红叶和烟焦叶，便于自动控制及连续生产。但香气较滚筒杀青稍低。6.4. 节能比较微波杀青机可直接将能量传递给鲜叶，不经过锅底、滚筒、空气等介质的传导，与常规杀青方式相比能量损失少，热效率高，节约能源，降低成本。叶阳等人11的实验表明微波杀青的热效率主要受投叶量的影响，改进实验条件下的热效率可达32.32%-38.62%，说明现有的微波杀青机在热效率和生产效率的提高方面还有很大潜力。7. 远红外杀青机郝朝会12对滚筒杀青机进行改造，以红外辐射管对茶叶进行杀青。将加热器放在滚筒的中心位置，杀青时筒体旋转，向前推进鲜叶至出料口。但鲜叶接触辐射管易产生烧焦现象。8. 微波-热风杀青机葛庆丰等人13对绿茶的微波-热风联合杀青工艺进行研究。在微波功率1200W、热风温度50、杀青时间60s的条件下，绿茶多酚氧化酶活性几乎被完全钝化，且杀青叶颜色黄绿、自然卷曲、质地柔软、香气良好，有利于后期揉捻整形，不易产生碎茶，可提高茶叶品质和机械化生产效率。9. 微波-远红外杀青机朱德文等人14研究了微波远红外耦合杀青工艺对绿茶品质的影响。试验得出的较佳工艺为：杀青功率微波10kW+远红外6kW，投叶量0.5kg/min，杀青时间微波1.5min+远红外1.5min。微波远红外杀青香气滋味更优，时间是传统杀青的1/41/3，能耗成本是传统杀青的1/31/2，结合了两种杀青方式的优点。 发展趋势表1 杀青机利用能源类型锅式槽式筒式蒸汽热风微波远红外能源柴、煤柴、煤煤、电石油气天然气柴油煤煤电电目前，我国在杀青设备中，低效高污染的老式设备占大多数。从能源利用的角度看，以燃煤烧柴为主的锅式、槽式杀青机，大多已被滚筒杀青机取代，虽然其能源利用种类更为多样，像液化气等，使用更为清洁，在一定程度上改善了工作与周边环境，但电能仅限于生产名优茶的小型机种，近年来出现的多种新型杀青机中，仅微波杀青机为电能驱动，且生产率有限。随着世界各国对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强，清洁能源的推广应用已成必然趋势，电能作为用途最广、使用最方便、最清洁的二次能源，可由多种可再生能源转化，应作为今后的开发重点，同时提高现有电能机具的生产率，实现茶叶清洁化生产。从节能途径的角度看，主要是通过改进机具将余热回收，或通过耦合不同杀青方式利用各自优势，提高热效，节约能耗。系统节能和单机节能是低碳经济的要求，应注重节能机具的开发，加强推广普及力度，降低企业生产成本，实现茶叶高效化生产。总之，采用清洁能源，加强节能改造，走清洁高效的生产路线，将是未来的发展趋势。参考文献1 权启爱. 茶叶杀青机的类别及其性能J. 中国茶叶. 2006, (4):12-13.2 权启爱. 茶叶杀青机的类别及其性能(续)J. 中国茶叶. 2006, (5):18-21.3 程风. 三锅连续杀青机介绍J. 茶叶. 1959.4 袁益诚. 怎样用好槽式杀青机J. 茶叶. 1984.5 石道开, 方卫平. 105型滚筒杀青机干茶燃料比试验 J. 农村能源. 1995, 60(2):12.6 倪德江, 封晓峰, 陈玉琼, 等. 进风式滚筒连续杀青机的研制J. 中国茶叶. 2007, (3):30.7 吴卫国, 谢昌瑜, 等. 硫磺熏蒸对杭白菊化学品质的影响J. 中国茶叶加工. 2009, (1):30-31.8 于东生. 6CSC-110型瓶式杀青机和一灶多锅炒干机的应用J. 中国茶叶. 1993, (4):8-9.9 曾民秀. 滚筒杀青机与烘干机联用灶的设计J. 中国茶叶. 1992, (1):28-29.10 莫小燕, 梁光志, 蓝庆江, 等. 热风杀青技术在茶叶加工中的应用J. 广西热带农业. 2007, (5):51-52.11 叶阳, 袁海波, 尹军峰, 等. 鲜叶微波杀青过程中的热效率分析J. 茶叶科学. 2004, 24 (4):270-275.12 郝朝会. 滚筒式红外茶叶杀青机的设计研究D. 淄博: 山东理工大学, 2012.13 葛庆丰, 张聪, 于海, 等. 绿茶的微波-热风联合杀青工艺研究J. 食品科学. 2011, 32(24):196-199.14 朱德文, 岳鹏翔, 袁弟顺, 等. 微波远红外耦合杀青工艺对绿茶品质的影响J. 农业工程学报. 2011, 27(3):345-350.