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用第一性原理的视角来设计茶叶烘干机

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发表于 2024-5-27 10:22:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
应用第一性原理思考问题,意味着从基本物理定律、材料属性和能量转换的基本原理出发,不依赖于现有的解决方案或传统做法,来设计一个茶叶烘干机。

显然滚不滚筒的已经不重要了,而且他mb这是设计烘干机吗?这就是山寨烘干机。998说的好,没图才需要设计,设计是没有图的。

   基本需求是高效、均匀且尽可能保留茶叶原有风味和营养地去除茶叶中的水分。而这就需要了解不同的茶叶品种和加工工艺对烘干的温度、时间、湿度等参数的不同的要求。
需要考虑茶叶的形状、大小、密度等因素对烘干效果的影响。
受控条件可能包括能耗、成本、安全性、设备尺寸、环境影响等。
先理解烘干的基本物理过程:
   - 热传递:水分蒸发需要吸收潜热,热传递方式包括传导、对流和辐射。
   - 蒸发与扩散:水分从茶叶内部迁移到表面,再从表面蒸发进入周围空气。
   - 空气动力学:热空气流动帮助带走蒸发的水分,加速干燥过程。

确定可能的动力源,可以是电、天然气、太阳能或更创新的能源形式。选择基于能量效率、可获得性和环保考虑。
利用热力学原理,设计高效加热元件,如电阻丝、热泵或远红外线发热体。
设计热风循环系统,确保热空气均匀分布,减少局部过热和干燥不均。

几个受控参数:
   温度:根据茶叶类型设定适宜的温度范围(如35℃-260℃),过高会破坏茶叶成分,过低则效率低下。
   湿度:使用湿度传感器和控制系统调节烘干房内的相对湿度,以优化干燥效率。
   气流:通过风扇或鼓风机控制风速,加速水分蒸发,同时避免茶叶被吹散或受损。

选择材料和设计结构:
   选用导热性能良好且耐高温的材料构建烘干室,减少热损失。
   结构设计应便于茶叶的装载与卸载,以及清洁维护,同时考虑热膨胀和耐用性。

针对客户更高端的需求:
   应用数字恒温控制技术,结合传感器数据,实现自动调节烘干参数。
   集成数据分析,根据历史数据优化烘干程序,实现个性化干燥方案。

可靠性与可回收性:
   集成过热保护、断电保护等安全措施。
   考虑设备的噪音控制、废气处理及能源回收,减少环境影响。

通过这样的方法,从基础物理和工程原理出发,可以创新性地设计出更加高效、节能且环保的茶叶烘干机。

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 楼主| 发表于 2024-5-27 16:24:49 | 显示全部楼层
茶类生产工艺流程:

先是采摘鲜叶,然后是杀青,揉捻,最后是提香干燥。
杀青阶段有专门的茶叶杀青机用于加工,茶叶杀青机的工作原理主要是通过高温处理鲜茶叶,以达到钝化茶叶中酶活性、停止其自然氧化过程、蒸发部分水分并形成茶叶特有香气的目的。这一过程对于保持茶叶的绿色、香气和口感至关重要,是茶叶加工中的关键步骤。
传统热风杀青机通常有一个旋转的滚筒,内部设有加热装置。鲜茶叶放入滚筒内,随着滚筒的转动,茶叶受到高温热风的加热。热风温度和滚筒转速可根据不同茶叶种类和所需工艺进行调节,以达到理想的杀青效果。此过程中,茶叶细胞内的水分被蒸发,酶活性降低,防止茶叶过度发酵。

微波杀青机利用微波辐射直接作用于茶叶中的水分,使之迅速升温,达到钝化酶活性的温度。这种方式加热速度快,能有效保留茶叶的绿色和天然香气,同时提高杀青效率。微波能穿透茶叶内部,使得加热均匀,减少外焦内生现象。

红外线杀青机利用红外线辐射对茶叶进行加热,红外线能被茶叶直接吸收,转化为热能,快速提升茶叶温度,达到杀青效果。这种方法同样可以实现快速加热,有助于保持茶叶色泽和香气,同时具有较高的能效比。

无论采用哪种方式,杀青机的设计都需要考虑温度控制、时间控制以及茶叶在机器内的运动方式,以确保杀青过程既快速又均匀,同时避免对茶叶造成不必要的物理损伤。正确的杀青不仅关乎茶叶的品质,还直接影响到后续的揉捻、烘干等工序能否顺利进行。

茶叶的揉捻工艺是制茶过程中的一个重要环节,主要用于塑造茶叶的形状、促进茶汁的挤出和转化,揉捻主要分手工揉捻和机械揉捻两种方式。手工揉捻主要用于名优茶的制作,通过人工的力量和技巧进行揉捻。手工揉捻能够更好地掌握力度和速度,使茶叶达到理想的形状和品质。机械揉捻主要使用茶叶电动揉捻机。
其结构主要包括机架、揉捻装置、传动装置、压力调节装置、驱动电机等部分。工作过程中,驱动电机带动揉捻转轴旋转,转轴上的揉捻筒按照预设的揉捻程序进行转动,实现茶叶的揉捻。在揉捻过程中,压力调节装置可以根据需要进行压力调节,以获得不同的揉捻效果。



原来他mb的茶叶烘干机是干这个的。

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