Устройство для обжаривания чайного листа Советский патент 1992 года по МПК A23F3/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано на чайных фабриках первичной переработки при производстве зеленого байхового чая и лао-ча.

Цель изобретения - повышение качества целевого продукта, надежности и термического КПД устройства.

Для достижения поставленной цели, в устройстве для обжаривания чайного листа, включающем теплоизолированный кожух с двумя барабанами, установленными друг над другом с возможностью вращения посредством привода и имеющими загрузочные шнеки, транспортеры для подачи и отвода чайного листа, теплогенератор для

обогрева барабанов и вентилятор, валы загрузочных шнеков барабанов выполнены полыми, теплоизолированный кожух имеет канал для сообщения его верхней части с полостью нижнего барабана через вентилятор и полый вал загрузочного шнека, а теплогенератор выполнен в виде газовых горелок инфракрасного излучения, равномерно установленных под нижним барабаном по всей его длине с возможностью регулирования расстояния до его поверхности,

Помимо того, для упрощения конструкции загрузочные шнеки жестко соединены с барабанами при помощи переходных шнеков, а транспортеры для подачи и отвода

я

о сл ю

00

чайного листа кинематически связаны с барабанами в одной вертикальной плоскости.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З -узел I на фиг.1; на фиг,4-разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.1.

Устройство для обжаривания чайного листз содержит несущую раму 1, закрепленный на ней теплоизолированный кожух 2, установленные в кожухе 1 барабан 3 первичной обработки и под ним барабан 4 вторичной обработки. Барабаны 3 и 4 имеют внутренние двухзаходные спиральные навивки 5 и 6 Соответственно. Нижний барабан 4 концами опирается на раму 1 с помощью двух бандажей 7, надетых на барабан, и четырех роликоопор 8. Верхний барабан 3 опирается на бандаж 7 нижнего барабана 4 посредством бандажей 9, надетых на барабан 3 и на раму 1 с помощью четырех роликоопор 10, расположенных в горизонтальном осевом сечении барабана 3. На входе верхнего барабана 3 в нижней полуцилиндрической части загрузочного патрубка 11 установлен загрузочный шнек 12, жестко закрепленный на барабан 3 при помощи переходного шнека 13. Шнеки 12 и 13 имеют общий полый вал 59. На выходе барабана 3 устроена крышка 14, в нижней полуцилиндрической части которой соосно барабана 4 установлен загрузочный шнек 15, жестко закрепленный на барабане 4 посредством переходного шнека 16. Общий вал 17 шнеков 15 и 16 выполнен полым. Витки шнеков 12 и 13 и спиральной навивки 5 выполнены двухзаходными и являются продолжением друг друга, Витки шнеков 15 и 16 и спиральной навивки 6 также выполнены двухзаходными и являются продолжением друг друга. В нижней части теплоизолированного кожуха 2 под нижним барабаном 4 расположен теплогенератор, содержащий ряд газовых горелок 18 инфракрасного излучения (Звездочка. Руководство по эксплуатации К 6204-ОООРЭ, 1982), газоарматуру 19 для регулируемой подачи газа к горелкам 18, механизм 20 перемещения газовых горелок для регулирования расстояния между их нагревательными элементами и наружной поверхностью нижнего барабана 4, привод 21 механизма 20. Для доступа воздуха к горелкам 18 в нижней части устройства имеются поворотные жалюзи 22. Для осмотра теплогенератора и проведения ремонтных работ теплоизолированный кожух 2 в нижней части имеет открывающиеся вокруг шарниров 23 дверцы 24, Внутренняя полость кожуха 2 с верхней стороны связана с входным отверстием вентилятора 25 через тоннели 26 и фильтрокондиционер 27 теплоагента для осаждения микрочастиц и влаги, образовавшихся от сгорания газа. В нижней части фильтрокон- диционера 27 имеется патрубок 28 для сбора и удаления осажденных из теплоагента микрочастиц и влаги, а в верхней части- патрубок 29 для всасывания атмосферного воздуха с заслонкой 30 для регулирования количества всасываемого воздуха, На вхр0 де вентилятора 25 устроена заслонка 31- для регулирования количества смеси воздуха и теплоагента. Выходное отверстие вентилятора 25 связано с внутренней полостью вала 17 через трубу 32. Барабаны 3

5 и 4 кинематически связаны между собой посредством пары зубчатых колес 33 и 34, жестко надетых соответственно на верхний и нижний барабаны 3 и 4. Ведущая шестерня 35 барабана 4 кинематически свя0 зана с зубчатым колесом 34 и расположена на одном валу 36 с ведомым шкивом 37 ременной передачи от электродвигателя 38. Натяжным роликом в ременной передаче служит ведущий шкив 39 на валу ротора вен5 тилятора 25. На входном участке полого вала 17 имеется диафрагма 40 с периферийными секторообразными отверстиями 41 для прохода теплоагента и центральным коническим отверстием 42 для крепления оси 43 направ0 ляющей конической насадки 44 и противовеса 45. Диафрагма 40, ось 43, направляющая коническая насадка 44 и противовес 45 образуют устройство, отклоняющее поток теплоагента в гущу подаваемой на обжарку

5 массы чайного листа, для повышения эффективности ее подсушки после прохождения верхнего барабана 3. Установка оснащена транспортерами 46 и 47 соответственно для подачи и отвода чайного листа. Транспортер

0 46 имеет бункер 48 для загрузки чайного листа и крестообразный вращающийся раз- равниватель 49 слоя чайного листа с возможностью регулирования расстояния от разравнивателя до несущей ленты транс5 портера, Для подъема чайного листа на несущей ленте транспортера 46 закреплены лопатки 50. На валу 52 ведущего барабана 51 транспортера 46 жестко насажена шестерня 53, которая кинематически связана

0 с зубчатым колесом 33 посредством шестерни 54. На валу 55 ведущего барабана 56 жестко насажена шестерня 57, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом 34. Устройство содержит также патрубок 58

5 для удаления из устройства отработанного теплоносителя с водяными парами.

Устройство для обжаривания чайного листа работает следующим образом.

Включают электродвигатель 38. При этом посредством ременной передачи от

электродвигателя ведомому шкиву 37 начинают вращаться ведущий шкив 39 вентилятора 25 и ведущая шестерня 35. Ведущая шестерня 35 вращение передает барабанам 4 и 3 при помощи пары зубчатых колес 34 и 33. Другая пара зубчатых колес 34 и 33 приводит в движение транспортер 47 для отвода чайного листа через зубчатые колеса 34 и 57, и транспортер 46 для подачи чайного листа через зубчатые колеса 33, 54 и 53. Вращение получает крестообразный раз- равниватель 49 посредством цепной передачи (не показан) от вала 52 ведущего барабана 51 транспортера 46. Нижний барабан 4, жестко закрепленная на нем спиральная навивка 5, шчеки 12 и 13 вращаются на четырех роликоопорах 8 посредством бандажей 7. Верхний барабан 3, жестко закрепленная на нем спиральная навивка 6, шнеки 15 и 16с полым валом 17 вращаются на бандажах 7 нижнего барабана 4 посредством бандажей 9 и четырех роликоопор 10. В результате вращения полого вала 17 ось 43 перекатывается внутри конического отверстия 42 диафрагмы 40, а противовес 45 на нижней внутренней поверхности полого вала 17, при этом направляющая коническая насадка 44 вращается вокруг собственной оси и не изменяет положение в пространстве, При таком расположении, коническая насадка 44 всегда перекрывает верхнюю часть выходного отверстия полого вала 17 и направляет поток газов, поступающих из вентилятора 25 к внутренним поверхностям нижнего барабана 4, преимущественно к нижним поверхностям.

Далее включают полуавтоматическую электрозажигалку (не показано) и посредством газоарматуры 19 обеспечивают регулируемую подачу газообразного топлива - природного или сжиженного газа к горелкам 18. Электрозажигалка обеспечивает начало сжигания газа и отключается. Доступ нужного количества воздуха к горелкам 18 осуществляется через поворотные жалюзы 22. До или после включения горелок 18 от ручного привода 21 посредством механизма 20 регулируют расстояние между нагревательными элементами горелок 18 и наружной поверхностью нижнего барабана 4 и устанавливают горелки 18 на нужном положении. Регулируют заслонку 30 на патрубке 29 для всасывания атмосферного воздуха, заслонку 31 и устанавливают их в нужном положении. Инфракрасные лучи, образованные в результате сжигания газа в горелках 18 инфракрасного излучения, достигают вращающегося барабана 4 и нагревают его. Теплоагенты (продукты сгорания), образующиеся в процессе сгорания газа, обтекая

поверхность нижнего обжарочного барабана 4, обтекают далее поверхность верхнего обжарочного барабана 3. Далее теплоагент через тоннели 26 поступает в фильтро- 5 кондиционер 27, где из него осаждаются микрочастицы и влага, которые далее удаляются через сток (патрубок) 28. В фильтро- кондиционере 27 теплоагент смешивается с атмосферным воздухом, поступающим из

0 патрубка 29, и направляется к вентилятору 25, посредством которого нагнетается внутрь полого вала 17 через неподвижную трубу 32. Из полого вала 17 через отверстия 41 диафрагмы 40 посредством конической

5 насадки 44 смесь теплоагента с воздухом направляется к внутренним стенкам барабана 4, преимущественно к нижним стенкам, движется вдоль оси барабана 4 и посредством патрубка 58 удаляется в ат0 мосферу или направляется с другим назначением, например, для сушки скрученного чайного листа.

После определенного времени (около 5- 7 ммн) работы устройства, достаточного для

5 нагрева рабочих поверхностей до требуемой температуры, начинают загрузку чайного листа в бункер 48, где чайный лист захватывается лопатками 50 транспортера 46 равномерным слоем посредством враща0 ющегося разравнивателя 49 и поднимается вверх. При огибании несущей ленты транспортера 46 вокруг ведущего барабана 51 транспортера 46 чайный лист ссыпается вниз в патрубок 11с полуцилиндрическим

5 дном, где захватывается витками двухза- ходного шнека 12 и подается внутрь верхнего барабана 3 первичной обработки через переходный двухзаходный шнек 13. В барабане 3 первичной обработки чайный лист

0 перемешивается и перемещается вдоль оси барабана 3 посредством двухзаходной спиральной навивки 5, При перемешивании и перемещении чайного листа в барабане 3 происходит постепенное разогревание

5 чайного листа под воздействием высокой температуры разогретой внутренней стенки барабана 3 и спиральной навивки 5, в результате чего происходит разрушение и инактивация ферментных систем листа, в

0 основном ортодифенолоксидазы и перокси- дазы, в связи с чем чайный лист в верхнем барабане 3 частично теряет способность к ферментации. Кроме того, за счет постепенного разогревания клеточных мембран

5 листа, т.е. гемицеллюлозы и целлюлозы, грубый, плотный и довольно хрупкий чайный лист постепенно становится мягким и эластичным, В процессе первичной обработки (первичного обжаривания) чайного листа в верхнем барабане 3 происходит исарение некоторой части воды из листа. Обазованные водяные пары в основном остатся внутри верхнего барабана 3 и пособствуют термообработке последуюего потока листа, Остальная часть образованных в барабане 3 паров удаляется из барабана 3 через полый вал 59. Частично бжаренный чайный лист выгружается из верхнего барабана 3 и ссыпается в нижнюю полуцилиндрическую часть крышки 14, где захватывается двухзаходным шнеком 15 и подается внутрь нижнего барабана 4 вторичной обработки через переходный двух- заходный шнек 16. При перемещении и перемешивании чайного листа посредством двухзаходной спиральной навивки б, в барабане 4 чайный лист подвергается воздействию разогретой внутренней стен- ки барабана, з также теплоагента, поступающего из полого вала 17, в результате чего чайный лист интенсивно и равномерно разогревается. Под влиянием контактного и конвективного нагрева в листьях и стеблях чайной массы образуются трещины, происходит частичное окисление фенольных соединений, а в связи с этим и изменение вкусовых свойств листа - исчезновение горького вкуса, свойственного фенольным соединениям свежего листа, достигается разрушение хлорофилла чайного листа, в связи с чем он теряет свой зеленый цвет и приобретает оливковый оттенок, происходит разрушение ряда соединений, обусловливающих запах зелени в чайном аромате, например альдегида гексенола и алкоголя гексенала. Наряду с интенсивной и полноценной фиксацией чайного листа, обжаркой в нижнем барабане 4 вторичной обработки происходит интенсивное испарение влаги из чайного листа и удаление образовавшихся пэров из барабана посредством искусственного продуваемого влагопоглотителя - теплоагента, т.е, смеси продуктов сгорания и воздуха. В результате подачи теплоагента внутрь барабана 4 влажность чайного листа при выходе из него достигает технологической нормы (57-62%), При этом последующий технологический процесс переработки чайного листа - скручивание происходит в оптимальных условиях без дополнительной подсушки обжаренного чайного листа.

Теплоагент - продукты сгорания после обтекания вокруг барабанов, посредством вентилятора подается внутрь нижнего барабана и при этом дополнительно используется для обжаривания и подсушки чайного листа, что ведет к повышению термического КПД устройства.

Предлагаемое устройство обеспечивает равномерную и полноценную и качественную термообработку чайного листа путем равномерного разогрева всей рабочей поверхности каждого барабана, что достигается в результате расположения газовых

горелок под нижним барабаном по всей рабочей его длине. Равномерная и полноценная термообработка чайного листа усиливается также в результате подачи теплоагента в нижнем барабане после его

0 обтекания вокруг нижнего и верхнего бара банов, В итоге равномерной, полноценной и качественной термообработки чайного листа повышается качество целевого продукта - зеленого чая и лао-ча. Равномерный

5 разогрев всей рабочей поверхности каждого барабана ведет также к увеличению срока службы установки, так как при равномерном нагреве нет опасности изгиба и деформации барабанов.

0В предлагаемом устройстве в качестве

двигателя для всех движущихся механизмов использован лишь один электродвигатель, что упрощает конструкцию устройства и делает его менее металлоемким по сравнению

5 с прототипом.

Применение для обогрева барабанов газового топлива (природного и сжиженного) с использованием горелок инфракрасного излучения, а также наличие фильтркондици0 онера в устройстве, до минимума снижают содержание канцерогенных веществ в теп- лоагенте при его подаче внутрь нижнего барабана, продукция получается чистой, отсутствуют вредные примеси и чуждый за5 пах, повышается санэкологическая чистота.

Путем установления верхнего барабана

на нижнем барабане уменьшается высота и

упрощается конструкция устройства, так

как используется всего восемь роликоопор

0 вместо шестнадцати. Кроме того, повышается точность расположения верхнего барабана и снижается биение барабанов относительно друг друга, что снижает шум от зубчатой передачи между барабанами и

5 повышает надежность в работе и срок службы устройства.

Выполнение общего вала загрузочного и переходного шнеков верхнего барабана полым облегчает конструкцию, устраняет

0 использование дополнительного патрубка для отвода водяных пэров из верхнего барабана и создает условия для передачи определенной части тепла к чайному листу из удаляемых водяных паров через стенки по5 лого вала, загрузочного и переходного шнеков.

Формула изобретения 1. Устройство для обжаривания чайного листа, включающее теплоизолированный кожух с двумя барабанами, установленными

друг над другом с возможностью вращения посредством привода и имеющими загру- , зочные шнеки, транспортеры для подачи и отвода чайного листа, теплогенератор для обогрева барабанов и вентилятор, отличающееся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, надежности и термических КПД устройства, валы загрузочных шнеков барабанов выполнены полыми, теплоизолированный кожух имеет канал для сообщения его верхней части с полостью нижнего барабана через вентилятор и полый вал загрузочного шнека, а

теплогенератор i выполнен в видег газовых горелок инфракрасного излучения, равномерно установленных под нижним барабаном по всей его длине с возможностью

регулирования расстояния до его поверхности

2. Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что. с целью упрощения конструкции, загрузочные шнеки жестко соединены

с барабанами при помощи переходных шнеков, а транспортеры для подачи и отвода чайного листа кинематически связаны с барабанами в одной вертикальной плоскости.

Изобретение м.б.использовано при первичной переработке зеленого чайного листа и лао-ча на чайных фабриках. Устройство для обжаривания чайного листа содержит теплоизолированный кожух с двумя барабанами, установленными друг над другом с возможностью вращения от привода. Барабаны имеют загрузочные шнеки, а также теплогенератор для обогрева и вентилятор. Валы загрузочных шнеков выполнены полыми, а теплоизолированный кожух имеет канал для сообщения его верхней части с полостью нижнего барабана через вентилятор и полый вал загрузочного шнека, Теплогенератор выполнен в виде газовых горелок инфракрасного излучения. Горелки равномерно установлены под нижним барабаном по всей его длине с возможностью регулирования расстояния до поверхности барабана. Загрузочные шнеки жестко соединены с барабанами при помощи переходных шнеков. Транспортеры для подачи и отвода чайного листа кинематически связаны с барабанами в одной вертикальной плоскости. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. сл С

/1 УгА

, (

W S А

8

4Ъг.{

38

Л

38

33

FV7V

/9h /ti ГЧ Ч Ч V УЧ VPTgV r rrTWVVVTy

ЈS

86S09il

26

в-в