[发明专利]滚筒杀青机炒青过程的壁温检测与调控系统

说明书

本发明提供了滚筒杀青机炒青过程的壁温检测与调控系统，其目的在于克服现有技术中的不足，通过在滚筒筒壁增加无线热电偶温度检测点，同时加入PID自动控制系统，实现在炒青工序中滚筒壁温的自动控制，提高茶叶炒青温度的准确性、稳定性。

技术领域

本发明涉及茶叶加工领域，尤其涉及一种滚筒杀青机过程基于温度补偿的前馈－反馈控制方法。

技术背景

杀青是茶叶制作过程中必不可少的工序，是茶叶形状和品质形成的关键环节。其主要通过高温破坏和钝化新鲜茶叶中的氧化酶活性，以抑制新鲜茶叶中的酶促氧化过程，同时蒸发新鲜茶叶中的部分自由水，以使茶叶变软，便于下一步揉捻工序的进行。经过杀青工序的茶叶，容易散发青臭味，从而进一步形成良好香气。目前，茶叶杀青过程自动化程度低，一定程度上依赖人工辅助，而人工操作易出现疲劳情绪等不可控因素，另外，杀青工艺由于缺乏自动控制，无法对杀青温度进行自动控制，导致茶叶品质和批间质量稳定性的降低。

以滚筒法进行杀青时，滚筒筒壁温度是影响杀青效果的关键物理指标之一。滚筒杀青机的工作温度主要在280-300^oC范围内，整个杀青工序持续7-10分钟。目前，滚筒杀青机的测温点位于加热腔体中，通过对加热腔体温度的控制，实现对茶叶杀青效果的控制。然而，这种间接控制无法对筒壁温度进行有效监控，对茶叶的杀青效果控制存在明显不足。

发明内容

本发明提供了滚筒滚筒杀青机炒青过程的壁温检测与调控系统，其目的在于克服现有技术中的不足，通过在滚筒筒壁增加无线热电偶温度检测点，同时加入PID自动控制系统，实现在炒青工序中滚筒壁温的自动控制，提高茶叶炒青温度的准确性、稳定性。

本发明提供的方法具体实现方式如下：

（1）该系统由计算机、可编程控制器（PLC）、温度变送器、气动薄膜阀等组成串级控制回路。

（2）燃烧室温度控制回路是串级控制回路的内环，燃烧侧扰动（如燃油压力等）可通过内环快速调节稳定；筒壁温度控制回路是串级回路的外环，是系统的最终控制量。

（1）该方法主要用于检测和控制茶叶炒青过程中的滚筒筒壁温度，该方法中燃烧室温度控制回路检测并自动调控加热腔内温度变化，即当燃烧室温度过高时，则启动气动薄膜阀，通过调整进入燃烧室的燃料压力、空气流量等，降低燃烧室中的温度；当检测滚筒筒壁温度过低时，则通过调整燃烧室的燃料压力、空气流量，以提高加热腔中的温度；

（2）生产过程，该方法中筒壁温度控制回路检测滚筒筒壁温度，并根据检测值与设定值的偏差，输出调节信号，调节进入加热腔的燃料压力、空气流量，以此调节滚筒筒壁温度，使其维持在可接受的设定值范围内。

本发明的优点：该方法通过进入加热腔的空气流量，滚筒筒壁的温度波动，最大程度保持滚筒筒壁温度的稳定在设定值，可显著提升茶叶炒青过程中温度关键指标的稳定性和准确性，提升茶叶炒青过程的可控性，提高过程加工质量稳定性。

附图说明

图1 为茶叶滚筒炒青过程温度控制系统示意图。

图2 为含有无线热电偶的滚筒装置图。

实施例

下面将结合附图和具体实例对本发明做进一步的说明。

如图1所示，为本发明的控制方法流程图，以某茶厂A类型茶叶杀青过程为例，具体步骤如下：

在燃烧室中设置温度检测单元，在线检测燃烧室中温度信号，同时，将燃烧室内的燃料流量、空气流量设置为PID控制的调节变量；

根据某牌号产品工艺要求，设定筒壁温度290^oC、燃烧室温度350^oC，并设定筒壁温度范围为（280^oC，300^oC）；

正常生产过程中，当检测到筒壁实时温度与设定值290^oC出现一定偏差，则判定实时温度是否在（280^oC，300^oC）范围内，若在，则无需调节；若温度大于300^oC，则减小燃料流量或增大空气流量；若温度小于280^oC，则增大燃料流量或减小空气流量。