河南理工大学本科毕业设计开题报告.doc

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1、河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告题目名称滚筒式茶叶杀青机设计学生姓名 xx专业班级 机械设计11-4班 学号一、选题的目的和意义：茶叶是中国比较特色的饮品之一，可以说中国文化，和茶文化一直就是紧紧的交合在一起的。饮茶有许多益好处，这是众所周知的。茶叶中含有机化学成分达四百五十多种，无机矿物元素达四十多种1。现在研究发现茶具有安神 ，明目 ，清头目 ，止渴生津 ，清热等等功效，茶文化可以说是中华文化中最有代表性的一种，中国每年出口茶叶超过30万吨，每年为中国带来7亿多美元的收入，还把中国的茶文化带到世界各地2。杀青方式：炒青、蒸青、烘青、泡青、辐射杀青。蒸青唐代普遍使用，目前日本、俄罗斯

2、、印度应用较多3。我国明朝后普及使用炒青法，目前世界各产茶国普遍使用。杀青一般掌握“高温杀青、先高后低；老叶嫩杀、嫩叶老杀；抛闷结合、多抛少闷”等原则。蒸青则要“高温、快速”4。 茶叶杀青的基本原理是：刚刚采摘下来的茶叶通过高温破坏和钝化鲜其中的氧化酶活性，抑制鲜叶中的茶多酚等的酶促氧化，蒸发鲜叶部分水分，使茶叶变软，防止茶叶变红便于揉捻成形，同时散发青臭味，促进良好香气的形成的一种制茶步骤。为下一步的揉捻等一系类工序做准准备，杀青是保证茶叶色、香、味、形的关键5。茶叶杀青主要分微波杀青机和滚筒杀青机以及燃气式炒青机，其中滚筒式杀青机利用煤等燃料燃烧直接加热旋转的滚筒，茶叶在筒体内靠导叶板以及

3、筒体转动的离心力在滚筒内做抛转和向出料口前进，茶叶吸收热量，并失去部分水分达到杀青目的。杀青时通过调节筒的倾斜角度，来控制茶叶的从出料口出来的时间。该机由滚筒、传动装置、风扇、机架、炉灶等部分组成。滚筒用钢板卷制而成，内壁焊有导叶角为24度的导叶板，其作用是帮助进叶或推出杀青叶，筒内茶叶在导叶板的作用下抛起。同时通过风扇正、反转，以吹叶出筒或吸排湿气。滚筒的两端外围都设有挡烟圈，中心设置一个转轴，通过两端的辐条与筒体相接，转轴由轴承支撑于机架上。机架由钢材料制作。加热装置设计由通风道、炉栅、炉膛、烟囱。滚筒体置于炉膛内，炉膛顶部设计有烟囱7。自古以来，茶叶的采摘和制作都是采用手工制作的方式完成

4、的，手工茶叶的制作的茶叶在品质上虽然优于机械批量生产的茶叶，但是随着经济发展，人们生活水平的提高，劳动力成本的大幅上升，日益上升的茶叶需求量和不断下降的茶叶产量形成了矛盾，现阶段我国的茶叶生产设备大都是国内自行生产的，部分大公司虽然拥有国外购买的大型设备，但是设备的成本高，维护保养需要的前期投入很大。然而部分乡村茶叶小作坊的用于杀青的滚筒试茶叶杀青机，在使用的时候茶叶浪费的现象比较严重，燃煤的利用率不高，常常会出现茶叶被烤变色影响茶叶品质的现象8。生产过程也不够连续，部分繁杂的工序还是需要人来完成。我国的茶叶机械起步比较晚，发展和发达国家有一些差距，因此通过结合国外机械的一些研究成果，设计具有

5、自主知识产权的滚筒式茶叶杀青机，有助于提高茶叶生产的前期投入，提高茶叶品质，减少生产过程中的浪费，提高燃煤的利用率，使生产连续化，提高产量9。二、国内外研究综述：国外1830 年，J.JLL 雅各布森（爪哇茶叶工业创始人）发明过一台杀青机，杀青时会使茶叶受到损伤，这是一项失败的作品，当时并未推广。65年后S.C.戴维逊设计了杀青滚筒，滚筒内茶叶在32 一38的气流进行杀青。而在此1908 年，爪哇人博卡设计了一种杀青机器，外形为一长型六面网笼，茶叶在笼内35的热气流中一小时就可以完成杀青，当时该设计推广范围比较大。然而到了1951 年，在斯里兰卡人们对这种滚筒进行实验，实验证明该杀青机破坏了部

6、分优质茶叶的品质，却使较差的茶叶产生了一些优良的品质5。1955 年前后，麦克蒂尔在托克莱伊茶叶实验站设计了杀青洞道，以运载鲜叶进入密闭热风室在热气流中进行杀青，该设计较为使用，然而生产效率低下，至此之后又出现了多种杀青机械，如托克莱伊连续杀青机、俄罗斯杀青机等10。20 世纪80年代，日本研制出了蒸青机，使用100的蒸气对鲜叶进行蒸青，该工艺改变了原有的杀青方式，利用高温蒸气和茶叶叶片接触的方式达到杀青目的，气体有较好的渗透能力，比传统的杀青效果好。近年来，日本、新加坡、印尼、俄罗斯等国家，将微波加热技术应用于茶叶杀青、烘干工序中，在微波加热过程中，微波直接作用于茶叶。使茶叶中的极性分子（如

7、水分子)的极性取向随外电磁场的变化而变化，使分子间产生急剧碰撞、摩擦，茶叶的温度升高而达到杀青目的，由于微波能穿透茶叶内部，茶叶内外同时升温，因而微波加热具有快速、加热均匀的特点11。 我国在20 世纪50 年代前，茶叶杀青采用的是单纯的手工加工，然而在1958 年，我国根据斜锅杀青原理，研制成功了锅式杀青机- “58 型锅式杀青机”，经过不断改进，最终定型为6CS84 型锅式杀青机，在全国茶区广泛应用，在20世纪70年代之前，此杀青机是中国最普遍的杀青机械没有之一，并在60 年代还出口到非洲几内亚等国家，然而锅式杀青机存在因出叶不净而产生焦叶，不能连续作业和作业效率低等缺点12。20 世纪6

8、0 年代，为克服锅式杀青机存的缺点我国研制成功滚筒式茶叶杀青机通过不断的改进，在70 年代开始在绿茶产区推广，后又被小型化设计用于名优茶的杀青。滚筒式杀青机直到目前为止还是广泛的被用于中国各大产茶区13，20 世纪90 年代，通过改进日本的蒸青绿茶流水线，浙江省有关茶机生产厂吸取国内网带式蒸青机和配套工艺试验研究经验，研制开发出网带式茶叶蒸汽杀青机，并在生产中使用，该设计所制绿茶产品，色泽绿、香气较独特17。进人21 世纪，我国微波式杀青机的研究提上日程，江苏先后研制成功系列微波式杀青设备，在茶产区使用，近两年又研制开发成功一种热风式杀青机，由于杀青原理新颖，杀青叶香气良好，普及速度较快，是目

9、前生产上应用的最新型的杀青机16。三、设计（论文）所用的主要技术与方法：基于老式滚筒茶叶杀青机，设计并实现进料口进料的连续化，研究杀青时间结束之后自动出料的设计方案，以及可以连续进料的进料口设计方案，研究设计方案使排湿风扇排湿时对滚筒内温度影响降到最低，设计合理的传动方式使设备的寿命达到最高。 首先根据茶叶杀青的要求进行滚筒杀青机的结构设计的研究，在此基础上进行具体的结构设计，研究影响设计参数的因素，理论上明确杀青机各设计参数的确定方法，根据所设计茶叶杀青机的定额要求进行参数的设计计算，然后进行零部件的设计和图纸绘制。四、主要参考文献与资料获得情况：1 陈克林, 顾海川, 于江，6CPB-30

10、型滚筒电热杀青机J，中国茶叶加工1994（1):11，34-35。2 倪德江, 陈玉琼,周继荣, 浅析30型滚筒杀青机的杀青技术J，中国茶叶, 2001（1):36-37。.3 倪德江, 进风式滚筒连续杀青机的研制J，中国茶叶, 2007（1):30。4 权启爱, 茶叶杀青机的类别及其性能J，中国茶叶,2006（4）:12-135 孙长应,滚筒连续杀青机筒体结构的改进J，茶叶机械杂志, 2001（1):14-16。6 吴卫国，谢昌瑜, 茶叶电热滚筒杀青机的研究J，中国茶叶加工2009（1):30-31。7 郝朝会,滚筒式红外茶叶杀青机的设计研究M,山东:山东理工大学出版社，2012。8 宋志禹

11、，节能型自动化控制茶叶滚筒杀青机的研究M,安徽农业大学出版社2010年。 9 邓松何.瓶式杀青机螺旋导叶片的设计.茶机设计与研究J，1989，（2）：22-2810 Sahin Nadeem, H., M. Torun, and F. Ozdemir, Spray drying of the mountain tea （Sideritis stricta) water extract by using different hydrocolloid carriersJ， LWT - Food Science and Technology, 2011（44):1626-1635。 11Naphaporn Chiewchan，Siporn Methakhup， Sakamon Devahastin Effects of drying methods and conditions on drying kinetics and quality of Indian gooseberry flakeJ LWT，2005，38：579-587五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）六、指导教师审批意见：指导教师： （签名）年 月 日