滾筒式茶葉殺青機的設計開題報告.doc

1 滾筒式茶葉殺青機的設計 一、 研究目的和意義 茶葉是中國比較特色的飲品之一，可以說中國文化，和茶文化一直就是緊緊的交合在一起的。 飲茶有許多益 好處 ，這是眾所周知的。茶葉中含有機化學成分達四百五十多種，無機礦物元素達四十多種。 現(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn)茶具有， 安神 ， 明目 ， 清頭目 ， 止渴生津 ， 清熱 等等功效，茶文化可以說是中華文化中最有代表性的一種，中國每年出口茶葉超過 30萬噸，每年為中國帶來 7億多美元的收入，還把中國的茶文化帶到世界各地。 茶葉殺青的基本原理是：剛剛采摘下來的茶葉 通過高溫破壞和鈍化鮮 其 中的氧化酶活性，抑制鮮葉 中的茶多酚等的酶促氧化，蒸發(fā)鮮葉部分水分，使茶葉變軟， 防止茶葉變紅 便于揉捻成形，同時散發(fā)青臭味，促進良好香氣的形成的一種制茶步驟。 為下一步的揉捻等一系類工序做準準備， 殺青是保證茶葉色、香、味、形的關鍵 1。 茶葉殺青主要分微波殺青機和滾筒殺青機以及燃氣式炒青機，其中滾筒式殺青機利用煤等燃料燃燒 直接加熱 旋轉 的 滾筒 ，茶葉在筒體內(nèi)靠 導葉板以及 筒體轉動的離心力在滾筒內(nèi) 做 拋轉 和向出料口前進 ， 茶葉吸收 熱量 ，并失去部分水分 達到殺青目的。殺青 時通過調(diào)節(jié)筒的傾斜角度，來控制茶葉的從出料口出來的時間 。該機由滾 筒、傳動裝置、風扇、機架、爐灶等部分組成。滾筒用鋼板卷制而成，內(nèi)壁焊有 導葉角為 24的 導葉板，其作用是幫助進葉或推出殺青葉， 筒內(nèi)茶葉在導葉板的作用下拋起 。 同時通過 風扇正、反轉，以吹葉出筒或吸排濕氣。滾筒的兩端外圍 都 設有擋煙圈，中心 設置一個 轉軸，通過兩端的輻條與筒體相接，轉軸由軸承支撐于機架上。機架 由鋼材料 制作。 加熱裝置設計由 通風道、爐柵、爐膛、煙囪。滾筒體置于爐膛內(nèi)，爐膛頂部 設計有煙囪 4。 自古以來，茶葉的采摘和制作都是采用手工制作的方式完成的，手工茶葉的制作的茶葉在品質(zhì)上雖然優(yōu)于機械批量生產(chǎn)的 茶葉，但是隨著經(jīng)濟發(fā)展，人們生活水平的提高，勞動力成本的大幅上升，日益上升的茶葉需求量和不斷下降的茶葉產(chǎn)量形成了矛盾，現(xiàn)階段我國的茶葉生產(chǎn)設備大都是國內(nèi)自行生產(chǎn)的，部分大公司雖然擁有國外購買的大型設備，但是設備的成本高，維護保養(yǎng)需要的前期投 2 入很大。然而部分鄉(xiāng)村茶葉小作坊的用于殺青的滾筒試茶葉殺青機，在使用的時候茶葉浪費的現(xiàn)象比較嚴重，燃煤的利用率不高，常常會出現(xiàn)茶葉被烤變色影響茶葉品質(zhì)的現(xiàn)象。生產(chǎn)過程也不夠連續(xù)，部分繁雜的工序還是需要人來完成。 我國的茶葉機械起步比較晚，發(fā)展和發(fā)達國家有一些差距，因此通過結 合國外機械的一些研究成果，設計具有自主知識產(chǎn)權的滾筒式茶葉殺青機，有助于提高茶葉生產(chǎn)的前期投入，提高茶葉品質(zhì)，減少生產(chǎn)過程中的浪費，提高燃煤的利用率，使生產(chǎn)連續(xù)化，提高產(chǎn)量 5。 二、 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢： 國外 1830 年， J.JLL 雅各布森（爪哇茶葉工業(yè)創(chuàng)始人）發(fā)明過一臺殺青機，殺青時會使茶葉受到損傷，這是一項失敗的 作品，當時并未推廣。 65年后 S.C.戴維遜設計了殺青滾筒，滾筒內(nèi)茶葉在 32 一 38的氣流進行殺青。而在此 1908年，爪哇人博卡設計了一種殺青機器，外形為一長型六面網(wǎng)籠，茶葉在籠內(nèi) 35的熱氣流中一小時就可以完成殺青，當時該設計推廣范圍比較大。然而到了 1951 年，在斯里蘭卡人們對這種滾筒進行實驗，實驗證明該殺青機破壞了部分優(yōu)質(zhì)茶葉的品質(zhì)，卻使較差的茶葉產(chǎn)生了一些優(yōu)良的品質(zhì) 5 。 1955 年前后，麥克蒂爾在托克萊伊茶葉實驗站設計了殺青洞道，以運載鮮葉進入密閉熱風室在熱氣流中進行殺青，該設計較為使用，然而 生產(chǎn)效率低下，至此之后又出現(xiàn)了多種殺青機械，如托克萊伊連續(xù)殺青機、俄羅斯殺青機等。 20 世紀 80年代，日本研制出了蒸青機，使用 100的蒸氣對鮮葉進行蒸青，該工藝改變了原有的殺青方式，利用高溫蒸氣和茶葉葉片接觸的方式達到殺青目的，氣體有較好的滲透能力，比傳統(tǒng)的殺青效果好。近年來，日本、新加坡、印尼、俄羅斯等國家，將微波加熱技術應用于茶葉殺青、烘干工序中，在微波加熱過程中，微波直接作用于茶葉。使茶葉中的極性分子 (如水分子 )的極性取向隨外電磁場的變化而變化，使分子間產(chǎn)生急劇碰撞、摩擦，茶葉的溫度升高而達到殺青目 的，由于微波能穿透茶葉內(nèi)部，茶葉內(nèi)外同時升溫，因而微波加熱具有快速、加熱均勻的特點。 我國在 20 世紀 50 年代前，茶葉殺青采用的是單純的手工加工，然而在 1958 年，我國根據(jù)斜鍋殺青原理，研制成功了鍋式殺青機 即 “ 58 型鍋式殺 青 機”，經(jīng)過不斷改進，最終定型為 6CS84 型鍋式殺青機，在全國茶區(qū)廣泛應用，在 20世 3 紀 70年代之前，此殺青機是中國最普遍的殺青機械沒有之一，并在 60 年代還出口到非洲幾內(nèi)亞等國家，然而鍋式殺青機存在因出葉不凈而產(chǎn)生焦葉，不能連續(xù)作業(yè)和作業(yè)效率低等缺點。 20 世紀 60 年代，為克服鍋 式殺青機存的缺點我國研制成功滾筒式茶葉殺青機通過不斷的改進，在 70 年代開始在綠茶產(chǎn)區(qū)推廣，后又被小型化設計用于名優(yōu)茶的殺青。滾筒式殺青機直到目前為止還是廣泛的被用于中國各大產(chǎn)茶區(qū) 5， 20 世紀 90 年代，通過改進日本的蒸青綠茶流水線，浙江省有關茶機生產(chǎn)廠吸取國內(nèi)網(wǎng)帶式蒸青機和配套工藝試驗研究經(jīng)驗，研制開發(fā)出網(wǎng)帶式茶葉蒸汽殺青機，并在生產(chǎn)中使用，該設計所制綠茶產(chǎn)品，色澤綠、香氣較獨特，進人 21 世紀，我國微波式殺青機的研究提上日程，江蘇先后研制成功系列微波式殺青設備，在茶產(chǎn)區(qū)使用，近兩年又研制開發(fā)成功一 種熱風式殺青機，由于殺青原理新穎，殺青葉香氣良好，普及速度較快，是目前生產(chǎn)上應用的最新型的殺青機 4 。 三、 主要研究內(nèi)容和擬提交的成果 基于老式滾筒茶葉殺青機，設計并實現(xiàn)進料口進料的連續(xù)化，研究殺青時間結束之后自動出料的設計方案，以及可以連續(xù)進料的進料口設計方案，研究設計方案使排濕風扇排濕時對滾筒內(nèi)溫度影響降到最低，設計合理的傳動方式使設備的壽命達到最高。設計基本目標性能要求：其外形尺寸 (長寬高 ) 3000 7901500mm；加熱形式 :電熱式 ；重量 :490kg；臺時產(chǎn)量 100kg；電 機功率 0.75kw；整機總功率 18.75kw。 擬提交不少于 3張 A0圖紙的圖。包括裝配圖和部分零件圖。完成計算機三維圖畫，計算機渲染實物效果圖一份，設計說明一份并翻譯參考文獻中的第 9篇文獻。撰寫畢業(yè)論文一篇。 四、 關鍵技術及擬采取的解決方案 在機構設計中，為保證機構的正常運行及避免產(chǎn)生故障故避免使用傳感器等等精密儀器，為解決溫度過高的問題傳動方式采用電動機通過聯(lián)軸器帶動減速器，帶動鏈輪轉動，利用鏈條傳動到 2 個主動輪并并利用主動輪拖與筒上筒箍的摩擦驅(qū)動滾筒旋轉， 4 圖片 1 出料的時間利用調(diào)整 筒身的傾斜角來控制， 圖片 2 為了在吹出濕氣時不帶走筒內(nèi)熱量，設計采用吹濕的風扇鏈接通風管道通過加熱爐向筒內(nèi)吹出熱氣，帶走筒內(nèi) 7 的濕氣的方案， 5 圖片 3 采用儲料斗的設計，可以在儲料斗一次加入大量物料，通過擋料板的設計，手工控制出料的量以及出料時間的設計， 圖片 4 上述方案能夠較好的適應工作環(huán)境，減少勞動強度，提升產(chǎn)量，并減少材料的浪費。 6 五、 設計工作的進度安排 序號 時間 內(nèi)容 1 2012 年 1 月 15 日 查找、收集、分析、整理及翻譯相關資料料，完成開題報告，初步設計總體方案。 2 2012 年 2 月 9 日 設計結構，計算相關參數(shù)，繪制模型 3 2012 年 4 月 15 日 繪制三維立體模型，渲染產(chǎn)品效果圖 6 2012 年 5 月 20 日 撰寫論文（定 稿） 7 2012 年 6 月 1 日 整理文檔、準備答辯 六、 主要參考文獻： 1 陳克林 , 顧海川 , 于江 ， 6CPB-30 型滾筒電熱殺青機 J，中國茶葉加工1994(1):11， 34-35。 2 倪德江 , 陳玉瓊 ,周繼榮 , 淺析 30 型滾筒殺青機的殺青技術 J，中國茶葉 , 2001(1):36-37。 3 倪德江 , 進風式滾筒 連續(xù)殺青機的研制 J，中國茶葉 , 2007(1):30。 4 權啟愛 , 茶葉殺青機的類別及其性能 J，中國茶葉 ,2006（ 4） :12-13 5 孫長應 ,滾筒連續(xù)殺青機筒體結構的改進 J，茶葉機械雜志 , 2001(1):14-16。 6 吳衛(wèi)國，謝昌瑜 , 茶葉電熱滾筒殺青機的研究 J，中國茶葉 ,2009(1):30-31。 7 ahin Nadeem, H., M. Torun, and F. zdemir, Spray drying of the mountain tea (Sideritis stricta) water extract by