戴惠亮，雷乾霞，蔣建祥，曹建波

1.浙江上洋機(jī)械股份有限公司，324000；2.浙江師范大學(xué)工學(xué)院，321004

茶葉滾筒殺青機(jī)適用于高檔名優(yōu)茶生產(chǎn)中的殺青工序，能達(dá)到破壞鮮葉中酶的活性，制止多酚類(lèi)化合物的氧化，并散發(fā)水分，使鮮葉萎軟達(dá)到殺青的目的。傳統(tǒng)電熱式滾筒殺青機(jī)采用電熱管加熱，電熱管固定在滾筒周?chē)?，且與滾筒有一定的間隙，造成大量的能源損失；且電熱管使用壽命短，加熱慢，需研制一種新型加熱方式，提高電熱轉(zhuǎn)換率、加熱速度及元件的壽命。而電磁加熱技術(shù)[1]在滾筒殺青機(jī)上的應(yīng)用，解決這些難題的同時(shí)，提高了熱能的轉(zhuǎn)化率?，F(xiàn)有的線圈固定式電磁殺青機(jī)是將線圈固定在支架上，線圈不隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，其熱能利用率達(dá)45%～55%，與傳統(tǒng)殺青機(jī)相比更顯優(yōu)勢(shì)[2]。但由于其線圈與筒壁間隙相隔太大，由線圈與筒壁的距離與滾筒的溫度關(guān)系可知，線圈與滾筒的間隔越大，則滾筒升溫越慢。故現(xiàn)在生產(chǎn)的電磁殺青機(jī)是打破常規(guī)的線圈纏繞方式，將線圈直接纏繞在滾筒上，并設(shè)計(jì)額定電流一致的電刷，以保證線圈與滾筒同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。在保證產(chǎn)量不變的條件下，能量損耗降低30%以上。

一、設(shè)備結(jié)構(gòu)

本文所設(shè)計(jì)的電磁熱滾筒殺青機(jī)主要由進(jìn)葉機(jī)構(gòu)、滾筒、排濕裝置、機(jī)械傳動(dòng)裝置、電磁電源及其控制系統(tǒng)等部分組成。主機(jī)采用磨擦傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。其中滾筒內(nèi)徑為800mm，筒體長(zhǎng)4 000mm。螺旋形導(dǎo)葉筋以3段不同的角度安裝在筒內(nèi)，可以達(dá)到進(jìn)出口翻葉的功能。筒壁上纏繞著線圈，按照茶葉殺青工藝“高溫殺青，前高后低”的原則[3]，在滾筒的3個(gè)溫度區(qū)段內(nèi)布置線圈，線圈在前段布置緊密，中間適中，后端疏松。電磁熱滾筒殺青機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和性能如表1。

二、工作原理及使用操作

1.工作原理

茶葉從殺青機(jī)進(jìn)葉端投入后，轉(zhuǎn)筒內(nèi)均勻分布的導(dǎo)葉筋不斷把茶葉提至高位拋落，茶葉不斷向前移動(dòng)，利用纏繞的線圈與電刷之間的電磁感應(yīng)原理對(duì)筒體加熱，達(dá)到鮮葉殺青的目的。

表1 主要技術(shù)參數(shù)和性能

2.操作方法

電磁熱滾筒殺青機(jī)在使用時(shí)，按照以下操作方法使用，能使茶葉達(dá)到最佳殺青效果。

（1）在滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，對(duì)筒體進(jìn)行加熱；當(dāng)筒體達(dá)到殺青工藝需要的溫度后，開(kāi)始手工投葉，同時(shí)啟動(dòng)排濕風(fēng)機(jī)。

（2）殺青作業(yè)期間經(jīng)常檢查殺青葉的質(zhì)量，通過(guò)控制進(jìn)葉量來(lái)保證殺青葉的質(zhì)量，也可調(diào)節(jié)爐溫，以達(dá)到茶葉殺青的要求。

（3）殺青作業(yè)過(guò)程中注意全機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常聲響或故障應(yīng)立即停機(jī)，迅速退火，同時(shí)手柄套在傳動(dòng)軸上，搖動(dòng)手柄驅(qū)動(dòng)滾筒，一方面排出筒內(nèi)的茶葉，另一方面避免筒體因局部加熱而變形。經(jīng)檢查，排除故障后，為了提高茶葉品質(zhì)，要先除凈筒內(nèi)的殘葉，然后再繼續(xù)投葉殺青。

（4）殺青完畢后，須退盡爐內(nèi)余火、余渣，待爐溫下降至60℃以下，方可停止主機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，以避免筒體因局部加熱而引起彎曲變形，影響主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。除凈筒內(nèi)剩葉，并清理機(jī)器工作面及周?chē)h(huán)境。

（5）停電時(shí)，把搖手柄套在傳動(dòng)軸上，搖動(dòng)手柄，使?jié)L筒轉(zhuǎn)動(dòng)，出盡筒內(nèi)茶葉。

三、鮮葉殺青試驗(yàn)

殺青試驗(yàn)中，鮮葉標(biāo)準(zhǔn)采用一芽二三葉，攤青葉含水率為78%，攤青葉質(zhì)量為88.4 kg。試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)筒體達(dá)到殺青工藝所需的溫度時(shí)，向其中投入鮮葉，并記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表2）。

表2 茶葉試驗(yàn)數(shù)據(jù)

由表2數(shù)據(jù)可以看出，電磁熱滾筒殺青機(jī)升溫速度快，達(dá)到指定溫度約16m in，而電熱管式的滾筒殺青機(jī)升溫到指定溫度需至少30min。該殺青機(jī)16m in處理88.4 kg攤青葉（一芽二三葉），耗電19.8 kW·h，即每小時(shí)產(chǎn)量約330 kg攤青葉，實(shí)際功率74.25 kW?？傮w來(lái)說(shuō)，電磁殺青機(jī)的升溫速度快，能耗較電熱管式低。

四、機(jī)器故障及其排除方法

電磁熱滾筒殺青機(jī)使用過(guò)程中可能會(huì)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)、滾筒等機(jī)件原因出現(xiàn)滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活或不轉(zhuǎn)、電機(jī)不轉(zhuǎn)等故障，也可能因殺青時(shí)間、溫度等控制不合理，鮮葉采摘不標(biāo)準(zhǔn)等加工技術(shù)問(wèn)題出現(xiàn)殺青葉焦葉、偏老、紅梗、紅葉或滾筒出葉口粘葉等各種現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)這些故障現(xiàn)象，如何排除可見(jiàn)表3所示。

表3 電磁熱滾筒殺青機(jī)的故障及其排除方法

五、運(yùn)輸安裝及調(diào)整

電磁熱滾筒殺青機(jī)在運(yùn)輸安裝與調(diào)整中，應(yīng)注意以下問(wèn)題。

1.運(yùn)輸時(shí)茶葉滾筒殺青機(jī)要求放置平穩(wěn)，不能扭曲。

2.本機(jī)不用地腳螺釘，只要安裝在平整的水泥地面上，平穩(wěn)即可。

3.必須認(rèn)真檢查使用電源的電壓與本產(chǎn)品選用電器的電壓是否相符，并接妥地線和觸電保護(hù)器，以保障人身與設(shè)備的安全。

4.對(duì)各傳動(dòng)件、傳動(dòng)鏈輪、軸承座、滾動(dòng)托輪，包括電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的三角帶輪作1次全面的檢查，螺栓、螺釘是否擰緊，各潤(rùn)滑點(diǎn)是否上足潤(rùn)滑油。

5.主導(dǎo)輪與滾筒大傳動(dòng)輪間切忌加潤(rùn)滑油（脂）。

6.接通電源啟動(dòng)機(jī)器空運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正確，滾筒和機(jī)構(gòu)的運(yùn)行平穩(wěn)、正常、無(wú)卡阻現(xiàn)象和異常聲響。

六、結(jié)論

電磁熱滾筒殺青機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)有：以電作為能源方式，相對(duì)于柴、煤等能源方式能有效降低燃料的運(yùn)輸成本，同時(shí)無(wú)廢氣廢渣等環(huán)境污染問(wèn)題，滾筒導(dǎo)輪等的壽命也可有效延長(zhǎng)；而相對(duì)于電熱管式的滾筒殺青機(jī)，其加熱方式為非接觸式的感應(yīng)加熱，升溫速度快并且無(wú)傳導(dǎo)媒介等的消耗，達(dá)到在產(chǎn)量不變的情況下，能耗減少30%以上的技術(shù)指標(biāo)；更值得一提的是，滾筒本身即是熱源，溫度控制尤為準(zhǔn)確及時(shí)，對(duì)茶葉的品質(zhì)有了極大的保證。

[1]劉彥祖,劉保國(guó).電磁加熱技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2016,(4):95-96.

[2]滑金杰,袁海波,尹軍峰,等.綠茶電磁滾筒-熱風(fēng)耦合殺青工藝參數(shù)優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2015,31(12):260-267.

[3]袁英方.綠茶殺青技術(shù)研究概述[J].茶葉通訊,2017,37(1):37-39.