綠茶加工不同熱源殺青機熱效率研究

成洲 廖茜

摘要[目的] 分析比較綠茶加工中不同熱源殺青機械的能耗和熱效率。[方法]對四川省茶葉生產企業殺青工序中使用的燃氣式和燃煤式滾筒連續殺青機在實際生產中的燃料消耗進行測定、計算、分析。[結果]試驗得出，熱源為天然氣的6CST70型滾筒連續殺青機和熱源為煙煤的6CST60型滾筒連續殺青機對1 kg單芽鮮葉進行殺青工序需要消耗的熱量及熱效率分別為4 615.92 kJ、23.35%和6 732.80 kJ、16.01%。在扁形芽茶殺青工序中，不同熱源殺青機械的熱能利用率不同，使用熱源為天然氣的6CST70型滾筒連續殺青機的熱效率優于使用熱源為煙煤的6CST60型滾筒連續殺青機的熱效率。[結論]研究可為茶葉機械設備生產企業降低殺青機械能耗并提高效率提供參考依據。

關鍵詞熱源；殺青機；熱效率

中圖分類號S571.7文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）01-00234-02

作者簡介成洲（1972- ），男，河南臨汝人，副教授，碩士，從事茶葉機械、茶葉加工等教學與研究，Email：408641158@qq.com。

收稿日期20131206滾筒連續殺青機是綠茶殺青中使用最廣泛的機械，具有導熱性好、導熱面積大、結構簡單、操作方便，保養維修容易、燃料獲取方便等優點[1]，目前四川省茶葉生產企業使用的滾筒連續殺青機的燃料多為燃煤或天然氣。筆者在2011～2013年的3、4月名優綠茶生產期間，對四川省主要茶區的規模茶廠進行試驗，觀察、記錄、分析同一產品（扁形芽茶）、相同工藝，使用不同熱源殺青機械的技術參數和生產數據，測定在實際生產中不同熱源方式滾筒連續殺青機進行殺青工序的能量消耗，計算茶葉殺青在實際生產中的單位能耗，結合殺青理論能耗，比較不同熱源茗茶殺青機械的能耗和熱效率。這項基礎性研究，對茶葉生產成本核算和工作效率的提高有著重要的指導意義，可為茶葉機械設備生產企業提升殺青機械效率提供依據。

1材料與方法

1.1材料2010～2013年的3、4月份，嫩芽，加工扁形芽茶。殺青機械設備：A，6CST70型滾筒連續殺青機（天然氣）；B，6CST60型滾筒連續殺青機（燃煤）。

1.2數據測定方法選擇四川省規模以上茶葉企業，在2010～2013年的3、4月，記錄扁形芽茶的生產全過程，確定操作工藝參數和殺青適度標準（表1），測定其殺青機械的燃料消耗數據。

1.3計算方法

1.3.1實際生產中殺青工序熱能消耗計算。公式如下：

1.3.2殺青工序理論熱能消耗計算。物質衡算：鮮葉干物質的重量G干 =1×（1-0.75）=0.25 kg；殺青后去除的水分重量G蒸發水 = 1-G干 ÷（1-0.60）= 0.375 kg。

2結果與分析

通過記錄不同茶葉生產企業的殺青設備，6CST70型滾筒連續殺青機（天然氣）使用天然氣氣表數據和6CST60型滾筒連續殺青機（燃煤）使用的燃煤重量，記錄了12個工作日的加工鮮葉重量、熱源燃料消耗數量等數據，分別平均數據作為單位鮮葉實際殺青燃料消耗，計算出不同熱源殺青機械的單位鮮葉殺青實際工作燃料消耗，扁形芽茶不同殺青機械試驗數據結果見表2。

2.1實際生產中殺青工序熱能消耗查表得不同燃料熱值如下：天然氣熱值38 466.04 kJ/m3，煙煤熱值29 273.04 kJ/kg。試驗計算得：QA =4 615.92 kJ；QB=6 732.80 kJ。

2.2殺青工序理論熱能消耗計算單位重量鮮葉殺青理論能耗：

2.32種不同殺青設備熱效率計算得：ηA=Q總/QA=23.35%；ηB=Q總/QB= 16.01%。即，在實際生產中，使用熱源為天然氣的6CST70型滾筒連續殺青機進行殺青工序的熱效率為23.35%；使用熱源為煙煤的6CST60型滾筒連續殺青機進行殺青工序的熱效率為16.01%。2種殺青機熱效率ηA>ηB。

3結論與討論

3.1結論在扁形芽茶殺青工序中，不同熱源殺青機械的熱能利用率不同，使用熱源為天然氣的6CST70型滾筒連續殺青機的熱效率優于使用熱源為煙煤的6CST60型滾筒連續殺青機的熱效率。

3.2討論

3.2.1燃料特點與熱效率。天然氣的特點是點燃和熄滅方便、火力穩定。此類殺青機械爐膛內著火點密集準確，加熱面火力均勻，容易實現自動點火和火焰監視，便于溫度控制，殺青過程預熱準備時間短、工序結束即可關閉燃料，沒有浪費。燃煤的特點是燃點高、著火和燃盡均比較困難，燃燒時火焰高。此類殺青機械加熱面火力均勻，滾筒溫度分布符合殺青要求，點火困難，難以實現溫度的自動控制，使得殺青過程預熱準備時間長、工序結束燃料浪費。2種燃料的特點造成2種殺青機械不同的熱效率。

3.2.2爐膛設計與熱效率。燃煤式滾筒殺青機爐膛中設有爐柵，燃煤放在爐柵上燃燒，火焰直接在滾筒底部燃燒，直接熱力傳播僅限于旋轉的滾筒底部，然后向兩端傳導，一定程度上影響熱能的吸收。燃氣式滾筒殺青機在爐膛下部布置了120°～180°扇形燃燒器，并且根據殺青原則分布不同的燃燒點密度，滾筒受熱面大，熱能吸收好。

3.2.3勞動工時消耗與熱效率。在生產中勞動工時消耗包括了定額時間和非定額時間，定額時間包括了作業時間、工作場地整理時間、生理和休息時間和準備結束時間，非定額時間則包括各種時間的浪費[2]。在茶葉加工車間工作中，殺青機械的燃料消耗除了作業時間的消耗，還包括準備和結束時間消耗，并且實際生產中殺青機械通常不會在非作業時間和非定額時間關閉燃料的燃燒，因而產生無功消耗，使得殺青機械的熱效率整體水平較低。合理進行生產安排和工時控制，提高工人生產技術和工作效率等有利于提高殺青機械的熱效率。

參考文獻

[1] 權啟愛.茶葉殺青機的類別及其性能[J].中國茶葉，2006，28（4）：12-13.

[2] 安鴻章，余劉軍.現代企業勞動定額定員管理與標準化[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.安徽農業科學，Journal of Anhui Agri. Sci.2014，42（1）：236-239