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滾筒刮板干燥機(jī)在茶葉加工中的應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù)：98 發(fā)布時間：2010-11-6
微波加熱作為一種新型的電能加熱技術(shù)，隨著在日常生制藥行業(yè)的滾筒干燥機(jī)裝置活中的普遍應(yīng)用而逐步在茶葉加工中獲得推廣。本文就微波在茶葉加工中的應(yīng)用原理、現(xiàn)狀和使用茶葉微波加工機(jī)械需注意的問題分述如下。
一、微波加熱的特點(diǎn)
微波是指頻率為300~30滾筒刮板干燥機(jī)：科技含量初顯主導(dǎo)作用0000MHz的電磁波，頻率低于300MHz的電磁波就是平常的無線電波（包括長波、中波、短波和超短波），高于300000MHz的電磁波為紅外線、可見光及紫外線等。微波和其他電磁波在本質(zhì)滾筒干燥機(jī)的適用范圍上是同一物質(zhì)，只是由于頻率不同，因而各自表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，具有不同的用途。
微波加熱是由物質(zhì)內(nèi)部分子振蕩所引起，也就是說熱量刮板干燥機(jī)是從被加熱物料內(nèi)部產(chǎn)生的，并且微波對物料具有良好的穿透能力，其穿透深度一般為幾毫米到幾十毫米滾筒干燥機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可以做到表里一起加回轉(zhuǎn)圓筒干燥器的設(shè)計熱。正因?yàn)槲⒉嵩捶植加诮橘|(zhì)內(nèi)部，加熱均勻，不至于“外焦內(nèi)不熟”或產(chǎn)生“夾生”現(xiàn)象，有利于保證物料加工質(zhì)量。同時，由于熱量是從內(nèi)部產(chǎn)生的，內(nèi)外不存在溫度滾筒刮板干燥機(jī)技術(shù)的要求梯度，沒有一般加熱的熱量傳輸過程，故加熱快，預(yù)熱時間短，熱損耗小，熱效率較高，一般情況下輸入功率的 70%以E可轉(zhuǎn)化為熱量，滾筒干燥器的主要特點(diǎn)加上微波加熱慣性很小，有利于自動控制新型滾筒式褐煤干燥系統(tǒng)的應(yīng)用和連續(xù)化生產(chǎn)滾筒式干燥機(jī)的節(jié)能措施。微波加熱的這種特滾筒干燥器的特性性，十分有利于茶葉殺青作業(yè)中的酶活性內(nèi)外一起鈍化和滾筒刮板干燥機(jī)作業(yè)中茶葉內(nèi)外一起滾筒刮板干燥機(jī).從而顯著提高茶葉加工質(zhì)量，加之微波加熱清潔衛(wèi)生，加熱時物料不需進(jìn)行翻拌，茶灰不會飛揚(yáng)，對環(huán)境污染小，因而是一種非常適合在茶葉加工中應(yīng)用的熱源形式。
二、微波加熱應(yīng)用的歷史和現(xiàn)狀
微波zui早被應(yīng)用于通訊工程上。早在20世紀(jì)40年代中期，美國就有人提出利滾筒刮板干燥機(jī)用微波熱效應(yīng)滾筒刮板干燥機(jī)對物料進(jìn)行加熱的設(shè)想。20世紀(jì)60年代末至 70年代初，微波應(yīng)用局面滾筒刮板干燥機(jī)逐步打開，并首先在民用方面取得成功，具回轉(zhuǎn)圓筒干燥器參數(shù)的確定體表現(xiàn)在家庭烹調(diào)用微波爐獲得普遍應(yīng)用。微波加熱在工業(yè)上的應(yīng)用要比家庭應(yīng)用進(jìn)展緩慢一些，但其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括食品、橡膠、紡織、造紙、制藥、木材等。近年來，日本和韓國又滾筒刮板干燥機(jī)把微波用于茶葉加工中的滾筒刮板干燥機(jī)作業(yè)，取得了良好效果。
我國對微波滾筒刮板干燥機(jī)熱 效應(yīng)的推廣應(yīng)用，實(shí)際上也是從20世紀(jì)70年代開始并普遍展開的，當(dāng)時應(yīng)用于食品、煙草、皮革、藥品、紙張、木材、橡膠等輕T產(chǎn)品加丁方面;另外在農(nóng)業(yè)領(lǐng) 域的糧食烘干、種子處理等方面也開始應(yīng)用。1977年，南京茶廠和南京電子管廠合作研制成功一臺輸出功率為80kW的茶葉微波烘干機(jī)，用于花茶茶坯等的復(fù) 火烘干作業(yè)，效果良好，但由于當(dāng)時的機(jī)型滾筒干燥器的型式和磁控管規(guī)格單一滾筒刮板干燥機(jī)，滾筒刮板干燥機(jī)該機(jī)的電輸入功率高達(dá)滾筒干燥機(jī)120kW，加上機(jī)器價格較昂貴滾筒刮板干燥機(jī)，故未能進(jìn)一步擴(kuò)大使用。近年來，茶滾筒刮板干燥機(jī)葉利用微波加熱滾筒刮板干燥機(jī)的試驗(yàn)研究被重新提上日程，先后研制成功茶葉微波殺青和滾筒刮板干燥機(jī)設(shè)備，并且在茶區(qū)使用已較普遍。四川干燥設(shè)備一些較大的茶葉企業(yè)已普遍應(yīng)用了微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)滾筒刮板干燥機(jī)設(shè)備，有的1個廠就應(yīng)用了近10臺微波設(shè)備。江蘇省的一個產(chǎn)茶縣zui滾筒刮板干燥機(jī)近一次就訂購了60臺微波茶葉加滾筒刮板干燥機(jī)工設(shè)備，說明茶葉企業(yè)對此類設(shè)備是非常歡迎的。與此同時，我國的機(jī)械生產(chǎn)廠家還研制出了微波茶葉真空冷凍滾筒刮板干燥機(jī)設(shè)備、連續(xù)式微波真空滾筒刮板干燥機(jī)設(shè)備、動態(tài)連續(xù)微波萃取設(shè)備等，為茶葉加工和深加工設(shè)備的選擇，提供了新的機(jī)型
三、常用微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)的滾筒刮板干燥機(jī)技術(shù)性能和使用效果
目前茶葉加工中使用的微波加滾筒刮板干燥機(jī)熱設(shè)備是微波茶葉殺青和滾筒刮板干燥機(jī)滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)，滾筒刮板干燥機(jī)生產(chǎn)廠家不同，設(shè)備形式可能有所差別，但其基本工作原理、結(jié)構(gòu)、性能和作業(yè)效果基本相似。
1.微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
常用的微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)由作為微波發(fā)生器的磁控管、滾筒刮板干燥機(jī)波導(dǎo)傳輸器、滾筒刮板干燥機(jī)室、能量抑制器、排風(fēng)和冷卻裝置、傳輸機(jī)構(gòu)、電源及控制裝置等部分組成。
?。?）磁控管。是微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)的核心工作部件，滾筒刮板干燥機(jī)它發(fā)生的微波，由波導(dǎo)傳輸器把微波能從磁控管耦合出來，然后送到諧振箱內(nèi)對茶葉進(jìn)行加熱。目前我國規(guī)定用于工業(yè)加熱使用的微波頻率為915MHz和2450MHz，這兩種微波頻率的磁控管的加熱特點(diǎn)如表1所示。
茶葉加工中對兩種磁控管的選用，主要根據(jù)茶葉加工情況而定。如20世紀(jì)70年代后期，南京茶廠和南京電子管廠合作研制的用于茶葉精制復(fù)火的茶葉微波烘干 機(jī)，由于要求臺時產(chǎn)量較高，故確定整機(jī)輸入功率高達(dá)120 kW，輸出功率為80 kW，每小時可復(fù)火烘干花茶茶坯2.5t，是一種適于大型茶廠應(yīng)用的大型烘干機(jī)，所以該設(shè)備選用的磁控管微波頻率為915MHz、單管輸出功率 1滾筒式干燥機(jī)2-20kW、陽極采用通水冷卻、陰極引線和能量輸出端采用強(qiáng)迫風(fēng)冷滾筒刮板干燥機(jī)， 單管輸出功率和微波穿透深度大，機(jī)器作業(yè)效率高。改革開放后，我國名茶生產(chǎn)發(fā)展迅速，微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)的開發(fā)也主要是針對名茶加工。名茶加工 企業(yè)大多規(guī)模較小，每天加工的鮮葉總量少.與大宗茶相比，作業(yè)時投葉量也少，并且攤?cè)~厚度較薄，故所需微波烘干機(jī)功率較小。同時，采用2450MHz磁控 管對爐體的小型化更有利。因此，2450MHz磁控管較915MHz磁控管更有利于名優(yōu)茶的加工。目前各茶葉微波殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)生產(chǎn)廠家，使用較多 的是從日本引進(jìn)的輸出功率為lkW左右的松下2450MHz小型磁控管。
（2）滾筒刮板干燥機(jī)室。為滾筒刮板干燥機(jī)連續(xù)多諧振箱式，即每只磁控管對應(yīng)設(shè)滾筒刮板干燥機(jī)立一只諧振箱，通過單個諧振箱的疊加組合，獲得所需的加 T功率，并可根據(jù)茶葉加工實(shí)際情況，對使用微波功率的大小進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)滾筒刮板干燥機(jī)。諧振箱為一滾筒刮板干燥機(jī)矩 形箱子，用鋁質(zhì)材料制成，既可減輕重量，又可減少微波損耗和泄漏。諧振箱頂部開有微波能量輸入口和排濕口，為了排濕和磁控管的冷卻，每只諧振箱都裝有排濕 風(fēng)扇和冷卻風(fēng)扇，磁控管的陽極和陰極電路均采用冷風(fēng)強(qiáng)制冷卻。諧振箱的正面有可開啟的觀察門，上面裝有觀察窗，以便作業(yè)滾筒刮板干燥機(jī)時觀察諧振箱內(nèi)的工作情況，并用于箱滾筒刮板干燥機(jī)內(nèi)的清潔和檢查維修。為防止微波泄漏，作業(yè)時若打開觀察門，磁控管高壓電路會自動斷電，停止?jié)L筒刮板干燥機(jī)微波釋放。當(dāng)前生產(chǎn)中應(yīng)用的茶葉微波殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)有9、12、15、21個諧振箱和磁控管等不同功率形式。
?。?）能量抑制器。裝于滾筒刮板干燥機(jī)室兩端，用于防止微波的泄漏。
（4）傳輸機(jī)構(gòu)。是一條由傳動機(jī)構(gòu)帶動運(yùn)行的無端輸送帶，一般使用氟塑等織物制成，可耐300℃甚至500℃的高溫，用于將茶葉連續(xù)送入滾筒刮板干燥機(jī)室內(nèi)加熱，其運(yùn)行速度可以調(diào)節(jié)。
?。?）電源。整機(jī)所需的電源均由滾筒刮板干燥機(jī)統(tǒng)一設(shè)置的電源和控制箱供給，其電路可分為高壓電路和低壓電路。所謂高壓電路，系供給磁控管從而產(chǎn)生微波高頻電源的電路;低壓電滾筒刮板干燥機(jī)路是供給排濕、冷卻風(fēng)扇和傳輸機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)電源的電路。為了防止冷卻風(fēng)扇等未開前，高壓電路先運(yùn)行而造成磁控管損壞，故設(shè)計成在低壓電路未接通時，高壓電路無法接通。同時磁控管運(yùn)行個數(shù)、傳輸帶運(yùn)行速度等也由控制箱統(tǒng)一控制。
2.微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)的主要性能參數(shù)
生產(chǎn)中常用的微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)輸出功率為4—20kW滾筒刮板干燥機(jī)，用于殺青作業(yè)，其臺時產(chǎn)量可達(dá)15-100kg。設(shè)備規(guī)格和輸出功率的大小，主要取決于磁控管和諧振箱的疊加組合數(shù)量，在滾筒刮板干燥機(jī)使用時可以通過開啟磁控管高壓電源的個數(shù)，控制滾筒刮板干燥機(jī)室內(nèi)的干燥機(jī)微 波輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)用于茶葉殺青還是滾筒刮板干燥機(jī)。生產(chǎn)中使用zui多的是裝有9只和15只磁控管的微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)，這兩種機(jī)型的主要性能 參數(shù)如表2所示?，F(xiàn)有的機(jī)型均為殺青和滾筒刮板干燥機(jī)共用，即同一臺機(jī)器既可用于茶葉殺青，又可用于滾筒刮板干燥機(jī)，只是工作時所啟用的磁控管的數(shù)量不一 樣。如表2中的DXWS-9D型微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)，在用于茶葉殺青和毛火滾筒刮板干燥機(jī)作業(yè)時，機(jī)器上所裝置的9只磁控管全部開啟;而在進(jìn)行 足干和復(fù)火作業(yè)時，一般使用6只磁控管就可以了。同樣，DXWS-15C型微波茶葉殺青滾筒刮板干燥機(jī)機(jī)，在用于茶葉殺青和毛火滾筒刮板干燥機(jī)作業(yè)時，機(jī) 器上所裝置的15只磁控管全部開啟;而在進(jìn)行足干和復(fù)火作業(yè)時，一般使用10只磁控管就可以了。