一种多层碾茶炉及其使用方法与流程

本发明属于茶叶生产，尤其涉及一种多层碾茶炉及其使用方法。

背景技术：

1、碾茶是抹茶的原料茶叶，其制作过程包括对采摘后的茶鲜叶进行蒸汽杀青，然后不经揉捻直接进行干燥处理。碾茶在干燥后具有叶片舒展、色泽鲜绿、带有独特炉香的特点，这一独特香气的形成与碾茶炉的干燥方式密切相关。

2、传统的碾茶炉通常采用砖砌结构，通过在炉体底部设置燃烧室对铸铁部件进行加热，利用烧红的铸铁发出的红外线热辐射对炉体内的茶叶进行干燥。茶叶在碾茶炉内通过输送带在多层之间往返输送，在输送过程中接受辐射热完成干燥。然而，传统的砖砌碾茶炉存在以下问题：砖砌炉体体积庞大、建造周期长、难以标准化生产；采用铸铁作为辐射热源，热辐射面积有限，热量分布不均匀；炉体内的温度场难以精确控制，容易导致茶叶干燥不均匀，影响碾茶的品质一致性。

3、针对上述问题，现有技术中已有一些改进方案，例如采用机械装置的碾茶炉替代砖砌碾茶炉，通过设置多层带式传送机构和热风循环机构来实现茶叶的干燥。但是，这些改进方案大多采用热风直吹的方式对茶叶进行干燥，热风直吹容易导致茶叶表面过度干燥而内部水分残留，且热风会带走茶叶中的部分香气成分，影响碾茶特有的炉香风味。此外，热风循环系统结构复杂，能耗较高。

4、因此，如何在保证碾茶特有炉香风味的前提下，实现茶叶的均匀干燥，提高碾茶的品质一致性，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种多层碾茶炉及其使用方法,达到了茶叶在干燥过程中不会受到气流的直接冲击，避免了香气成分的流失，有效保留了碾茶特有的炉香风味，同时，烟道沿网带输送方向延伸布置，使得辐射热沿整个输送路径均匀分布，各层网带上的茶叶均能受到均衡的热辐射，从而保证了茶叶干燥的均匀性，提升了碾茶的品质一致性的效果。

2、有鉴于此，本发明提供一种多层碾茶炉，其特征在于，包括炉体，还包括；

3、进料散叶装置，所述进料散叶装置设置于所述炉体的进料端，用于将茶叶分散后送入所述炉体内；

4、多层网带输送机构，所述多层网带输送机构设置于所述炉体内部，包括沿竖直方向间隔布置的多层网带，各层所述网带分别沿水平方向延伸并形成往返输送路径；

5、燃烧组件，所述燃烧组件设置于所述炉体内部，包括燃烧器和与所述燃烧器连接的烟道，所述烟道沿所述网带的输送方向延伸，所述燃烧器燃烧产生的烟气经所述烟道流动并通过所述烟道壁面向所述炉体内部辐射热量。

6、在本技术方案中，燃烧器燃烧产生的高温烟气在烟道内流动，烟道作为辐射热源向炉体内部持续辐射热量，使炉体内部形成稳定的温度场。多层网带上的茶叶在往返输送过程中，不断接受来自烟道的辐射热，实现均匀干燥。由于不采用热风直吹的方式，茶叶在干燥过程中不会受到气流的直接冲击，避免了香气成分的流失，有效保留了碾茶特有的炉香风味。同时，烟道沿网带输送方向延伸布置，使得辐射热沿整个输送路径均匀分布，各层网带上的茶叶均能受到均衡的热辐射，从而保证了茶叶干燥的均匀性，提升了碾茶的品质一致性。

7、进一步的，所述进料散叶装置包括风机和散叶箱，所述散叶箱包括进叶口和出叶口，所述出叶口位于散叶箱底部，所述风机用于将茶叶从进叶口吹至散叶箱内部。

8、在本技术方案中，风机产生的高速气流将茶叶从进叶口吹入散叶箱内部，茶叶在散叶箱内随气流运动并相互碰撞、分离，实现茶叶的初步分散，分散后的茶叶在重力作用下从底部的出叶口落出。通过风机气流与散叶箱的配合，茶叶在进入炉体前即被有效地打散为单叶或小片状态，避免了因茶叶粘连而导致后续干燥不均的问题。同时，风机气流在分散过程中还能够对杀青后的茶叶进行强制风冷，迅速降低茶叶温度，防止茶叶因高温而发生色泽劣变和香气损耗。

9、进一步的，散叶箱设置有两个，两组所述散叶箱沿茶叶的输送方向串联且上下布置，两个散叶箱之间通过风管连接，茶叶经第一个散叶箱初步分散后进入第二个散叶箱再次分散。

10、在本技术方案中，茶叶首先进入第一个散叶箱进行初步分散和冷却，初步分散后的茶叶经风管进入第二个散叶箱进行再次分散和进一步冷却。通过两级串联分散处理，能够将杀青后粘连较为紧密的茶团充分打散，分散效果远优于单级分散。此外，两级的冷却作用使得茶叶温度能够更充分地降低至适宜进入炉体的温度范围，避免了因冷却不足导致茶叶在后续输送过程中发生品质劣变。

11、进一步的，所述多层网带输送机构包括四层网带，分别为由上层至下层依次布置的第一进料网、第二进料网、中间网和出料网，所述第一进料网和所述第二进料网构成顶部进料层，所述中间网构成中间输送层，所述出料网构成底部出料层。

12、在本技术方案中，四层网带在竖直方向上依次布置，形成多层往返输送路径。茶叶首先落在顶部进料层的第一进料网和第二进料网上进行初步输送，然后依次经中间网和出料网逐层下落并反向输送。通过四层网带的往返输送，茶叶在炉体内的输送路径总长度大幅增加，相当于炉体长度的四倍左右，从而在有限的炉体占地面积内实现了茶叶的长时间停留和充分干燥，提高了设备的空间利用率和生产效率。

13、进一步的，所述第一进料网和所述第二进料网的运行速度相同且同步运行。

14、在本技术方案中，第一进料网和第二进料网在相同驱动力的作用下以相同的线速度同步运行。茶叶经进料散叶装置分散后，部分轻质茶叶落到上层的第一进料网上，部分重质茶叶落到下层的第二进料网上，由于两层进料网速度相同且同步运行，轻叶和重叶在两层网带上以相同的速度向前输送，并同时到达网带末端后同步落到中间网上。这一同步设计保证了轻叶和重叶能够同时进入中间层进行干燥，避免了因输送速度不同步导致的不同批次茶叶在中间层混合时出现局部堆积或分布稀疏的现象，从而保证了整个网带宽度方向上茶叶分布的均匀性和后续干燥的一致性。

15、进一步的，所述第一进料网位于所述第二进料网的上方，所述第一进料网和所述第二进料网的输送方向相同，所述中间网的输送方向与所述第一进料网、所述第二进料网的输送方向相反，所述出料网的输送方向与所述中间网的输送方向相反。

16、在本技术方案中，各层网带采用交替相反的输送方向，形成了“s”形的往返输送路径。茶叶从进料端进入后，沿第一进料网和第二进料网的输送方向（正向）向前移动至末端，然后落到中间网上；中间网以反向输送，将茶叶输送至另一端后落到出料网上；出料网再次以正向输送，将茶叶输送至出料端完成干燥。通过这种往返输送方式，茶叶在炉体内的实际输送路径长度相当于炉体长度的数倍，大幅延长了茶叶在炉体内的干燥时间，同时使得茶叶在各层网带之间翻转和重新分布，有利于茶叶各面均匀接受辐射热，进一步提高了干燥的均匀性。

17、进一步的，所述燃烧组件还包括余热回收管和余热回收风机，所述余热回收管的一端与所述烟道的末端连接，所述余热回收管的另一端延伸至所述炉体的底部，所述余热回收风机设置于所述余热回收管上，用于将所述烟道内的烟气经所述余热回收管输送至所述炉体底部。

18、在本技术方案中，烟道内的高温烟气在沿烟道流动并完成对炉体内部的辐射加热后，温度仍然较高（通常为200-400℃），含有大量余热。余热回收风机将烟道末端这部分高温烟气抽出，经余热回收管强制输送至炉体底部区域，利用烟气的余热对炉体底部的出料网及其上的茶叶进行辅助加热干燥。这一方面实现了烟气余热的回收利用，避免了热量的直接浪费，提高了能源利用效率；另一方面增强了炉体底部的供热能力，弥补了因烟道热量沿程衰减导致的炉体底部温度偏低的不足，使炉体内部沿高度方向的温度场更加均匀，保证了各层网带上的茶叶均能获得充足的干燥热量。

19、进一步的，所述烟道包括上层烟道和下层烟道，上层烟道设置在第二进料网下方，下层烟道设置在中间网下方，所述上层烟道和所述下层烟道之间通过辅助连接烟道连通，所述余热回收管与所述下层烟道的末端连接。

20、在本技术方案中，上层烟道布置于第二进料网的下方，主要对顶部进料层的第一进料网和第二进料网提供辐射热；下层烟道布置于中间网的下方，主要对中间网和出料网提供辐射热。上层烟道和下层烟道分层布置，使得辐射热源沿炉体高度方向均匀分布，避免了单一烟道布置时热量集中于某一区域而导致的温度梯度问题。燃烧室产生的高温烟气首先进入上层烟道进行辐射放热，然后经辅助连接烟道进入下层烟道继续辐射放热，最后经余热回收管排出。这种烟气流动路径延长了烟气在炉体内的停留时间，使烟气的热量在不同高度层次得到充分利用，进一步提升了炉体内部温度场的均匀性和热能利用效率。

21、进一步的，所述炉体还设置有排湿风机，所述排湿风机设置于所述炉体的顶部，用于排出所述炉体内的湿气。

22、在本技术方案中，茶叶在干燥过程中持续释放水蒸气，导致炉体内部湿度不断升高。排湿风机设置于炉体顶部，利用湿热空气密度较低、自然上升的原理，将炉体内部聚集于顶部的湿热空气强制抽出排至炉外，同时炉体底部的新鲜空气不断补充进入炉内，形成良性的气体循环。通过排湿风机的持续排湿作用，炉体内部的相对湿度被控制在适宜范围内（通常为20%-40%），避免了因湿气积聚导致茶叶回潮或干燥速率下降的问题，保证了茶叶干燥过程的顺利进行和最终产品的品质。

23、进一步的，一种多层碾茶炉的使用方法，包括以下步骤：

24、步骤一，茶叶经所述进料散叶装置分散后进入所述炉体内；

25、步骤二，所述燃烧器燃烧产生高温烟气，所述烟气在所述烟道内流动并通过所述烟道壁面向所述炉体内部辐射热量，将所述炉体内部加热至干燥温度；

26、步骤三，茶叶在所述多层网带输送机构的各层网带上往返输送，在输送过程中接受所述烟道的辐射热量进行干燥；

27、步骤四，干燥后的茶叶从所述出料网输出。

28、在本技术方案中，通过将茶叶的分散进料、辐射加热干燥和多层往返输送有机结合，形成了一套完整的碾茶干燥工艺。步骤一中茶叶先经分散处理再进入炉体，确保了茶叶在网带上的均匀分布，为后续均匀干燥奠定了基础；步骤二中燃烧器产生的热量通过烟道以辐射方式传递给炉体内部，避免了热风直吹对茶叶香气成分的冲刷和破坏，有效保护了碾茶特有的炉香品质；步骤三中多层网带的往返输送延长了茶叶的干燥路径和时间，使茶叶在有限的空间内获得充分的干燥；步骤四完成干燥茶叶的输出。整个方法流程简洁、各步骤协同配合，能够稳定地生产出品质优良的碾茶。

29、本发明的有益效果是：

30、1.本发明通过燃烧组件的烟道辐射加热替代传统的热风直吹干燥方式，避免了热风对茶叶香气成分的冲刷和带走，有效保留了碾茶特有的炉香风味，同时辐射加热方式温和均匀，不会对茶叶造成热损伤。

31、2.本发明通过多层网带输送机构形成往返输送路径，大幅延长了茶叶在炉体内的干燥时间和输送路径长度，在有限的设备占地面积下实现了充分的干燥，提高了设备的生产效率和空间利用率。

32、3.本发明通过进料散叶装置的两级分散设计，能够将杀青后粘连的茶叶充分打散并均匀铺设在网带上，保证了后续辐射干燥的均匀性，避免了因茶叶堆积或粘连导致的干燥不均问题。

33、4.本发明通过余热回收管和余热回收风机将烟道末端的高温烟气输送至炉体底部进行辅助干燥，实现了烟气余热的回收利用，提高了能源利用效率，同时改善了炉体底部区域的温度场，使各层茶叶均能获得充足的干燥热量。

34、5.本发明通过第一进料网和第二进料网的同步运行设计，使轻叶和重叶能够同时进入中间层进行干燥，避免了因进料不同步导致的茶叶分布不均，进一步保证了干燥的均匀性和茶叶品质的一致性。