[发明专利]一种热管换热器在茶叶加工中的应用

说明书

技术领域

本发明一种热管换热器在茶叶加工中的应用，涉及茶叶加工领域。

背景技术

热管的分类方法有多种，按照管内的工作温度区分，可分为低温热管：-273～0℃，常温热管：0～250℃，中温热管：250～450℃，高温热管：450～1000℃。按照工作液体回流动力区分，可以分为有芯热管、重力热管、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体动力热管、渗透热管等等。按照结构形式区分，可以分为普通热管、分离式热管、毛细泵回路热管、微型热管、平板热管、径向热管等等。因为单根热管的换热面积十分有限，在工程运用中为了增大换热面积，可将若干根热管按需组合起来，就形成了各种不同性质和用途的热管换热器。热管换热器一般按照热流体和冷流体的状态进行划分，有气-气式、气-液式、液-液式、液-气式。也有按照热管换热器的结构形式划分的，又可分为整体式、分离式、回转式和组合式。热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻力小、有利于控制露点腐蚀等优点，对于传统的传热传质设备更新改造显示出十分突出的优势。

将采摘后的鲜叶制作成干茶，其含水量要从75％逐步降低到4％，许多工序实质上是一系列不断脱水的干燥过程。众所周知，所有的原叶制茶加工厂在生产过程中，湿热气体的排放量都比较大，像杀青、热风解块、干燥、提香等工序。在这些制茶设备中，热风仅仅只利用了一次就全部排放了。经检测，排放的尾气温度平均在80℃左右。这部分尾气由于湿度较大，没有再次循环利用，而是统统地排放了。所以，这些设备的热能利用率很低，设备的保温性能较差，有的只有30％左右的热能利用率，可以说茶叶加工的能耗非常高。这些直排的尾气，不仅增加了企业运行成本，同时，还污染了生产环境，造成车间内部空气的温度、湿度增加，给茶叶品质带来不利的影响。

气-气重力式热管换热器由于采用了中间隔板密封装置，使尾气和新风各行其道，互不交叉。尾气的余热通过热管的下端传递到上端，对常温状态下的新风进行预热，可将新风温度提高30～40℃。换热后尾气的温度降低，使部分水蒸汽凝结后排放。因为采用了干、湿气体分区，新风的湿度相对较低，加热后的热风比较干燥，使得茶叶脱水的效率更高一些，受湿热影响的时间更短一点，不仅节省了能源，又可改善茶叶的品质。故气-气常温重力式热管换热器非常适合茶叶加工。

发明内容

本发明一种热管换热器在茶叶加工中的应用，将气-气常温重力式热管换热器应该用于茶叶加工中的余热回收领域，有效利用热能，降低生产设备的成本。

本发明采取的技术方案为：一种热管换热器在茶叶加工中的应用，所述热管换热器采用气-气重力式热管换热器，所述热管换热器采安装在热风解块机、杀青机或者干燥机的排气口上方。用管道把热风解块机的排气口与热管换热器的热流体进口连接，尾气经过热管换热器的蒸发段冷却，从热管换热器的热流体出口排出，再用管道与排风机相连，最后从排风机的出口接至室外放空；新风则是经空气过滤器处理后，进入热管换热器的冷流体进口，经过热管换热器的凝结段加热，从热管换热器的冷流体出口流出，再通过管道连接至送风机进口，经加压后送至空气电加热器，再经过进一步升温后，送到热风解块机的热风入口。

所述热管换热器采用铝材作为热管及翅片材料。

一种热管换热器，用于茶叶加工中的余热回收。

本发明一种热管换热器在茶叶加工中的应用，有益效果如下：

1、节能效果明显：热效率在原来的基础上至少提高48％以上。机组的热风系统进一步优化后，总的热效率还可以提高，预计可以达到85％左右。

2、生产效率提高：采用了热管换热器的设备比没有采用热管换热器的设备其生产效率提高约20％。比如杀青机组，使用了热管换热器的单芽杀青台时产量在230kg/h，没有使用热管换热器的台时产量为180kg/h；有热管换热器的一芽一叶杀青在250kg/h，没有热管换热器的台时产量为200kg/h。

3、产品品质改善：因为湿热状态下的加工条件对名优绿茶的品质影响特别敏感。生产中当温度、湿度同时都比较大时，茶叶里的多酚类物质很容易发生氧化，转变成茶黄素、茶红素等色素物质，使绿茶的汤色和叶底发黄，对茶叶的品质影响很大。本发明热风的对流状况大大改善，生产过程中产生的水蒸气很容易被带走，所以茶叶的脱水效果非常好，也不会产生水闷气。由于设备的干燥效果好，温度控制准确，使茶叶的品质有了保障。