滚筒式茶叶杀青机的设计开题报告.doc滚筒式茶叶杀青机的设计开题报告.doc

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1 滚筒式茶叶杀青机的设计 一、 研究目的和意义 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。 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。 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 [1]。 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 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 [4]。 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 2 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。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 [5]。 二、 研究现状和发展趋势 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。 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。 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 即 “ 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 3 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。 20 世纪 60 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 [5], 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,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,是目前生产上应用的 最新型的杀青机 [4] 。 三、 主要研究内容和拟提交的成果 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。设计基本目标性能要求其外形尺寸 长宽高 3000 790 1500mm;加热形式 电热式 ;重量 490kg;台时产量 100kg;电 机功率 0.75kw;整机总功 率 18.75kw。 拟提交不少于 3张 A0图纸的图。包括装配图和部分零件图。完成计算机三维 图画,计算机渲染实物效果图一份,设计说明一份并翻译参考文献中的第 9篇文 献。撰写毕业论文一篇。 四、 关键技术及拟采取的解决方案 在机构设计中,为保证机构的正常运行及避免产生故障故避免使用传感器等 等精密仪器,为解决温度过高的问题传动方式采用电动机通过联轴器带动减速 器,带动链轮转动,利用链条传动到 2 个主动轮并并利用主动轮拖与筒上筒箍的 摩擦驱动滚筒旋转, 4 图片 1 出料的时间利用调整 筒身的倾斜角来控制, 图片 2 为了在吹出湿气时不带走筒内热量,设计采用吹湿的风扇链接通风管道通过 加热炉向筒内吹出热气,带走筒内 7 的湿气的方案, 5 图片 3 采用储料斗的设计,可以在储料斗一次加入大量物料,通过挡料板的设计, 手工控制出料的量以及出料时间的设计, 图片 4 上述方案能够较好的适应工作环境,减少劳动强度,提升产量,并减少材料 的浪费。 6 五、 设计工作的进度安排 序号 时间 内容 1 2012 年 1 月 15 日 查找、收集、分析、整理及翻译相关资料 料,完成开题报告, 初步设计总体方案。 2 2012 年 2 月 9 日 设计结构,计算相关参数,绘制模型 3 2012 年 4 月 15 日 绘制三维立体模型,渲染产品效果图 6 2012 年 5 月 20 日 撰写论文(定 稿) 7 2012 年 6 月 1 日 整理文档、准备答辩 六、 主要参考文献 [1] 陈克林 , 顾海川 , 于江 , 6CPB-30 型滚筒电热杀青机 [J],中国茶叶加工 1994111, 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 , 2001136-37。 [3] 倪德江 , 进风式滚筒 连续杀青机的研制 [J],中国茶叶 , 2007130。 [4] 权启爱 , 茶叶杀青机的类别及其性能 [J],中国茶叶 ,2006( 4) 12-13 [5] 孙长应 ,滚筒连续杀青机筒体结构的改进 [J],茶叶机械杂志 , 2001114- 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 ,2009130- 31。 [7] Şahin Nadeem, H., M. Torun, and F. zdemir, Spray drying of the mountain tea Sideritis stricta water extract by using different hydrocolloid carriers[J], LWT - Food Science and Technology, 2011441626-1635. [8] 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。 [9]宋志禹 , 节能型自动化控制茶叶滚筒杀青机的研究 [M],安徽 安徽农业大学出 版社 ,2010。
编号:201311030936583217    类型:共享资源    大小:107.00KB    格式:DOC    上传时间:2013-11-03
  
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滚筒式 茶叶 杀青机 的设计 开题报告
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