Još za vrijeme dinastije Tang, Lu Yu je sustavno uveo 19 vrsta alata za branje kolača u "Tea Classic" i uspostavio prototip strojeva za čaj. Od osnutka Narodne Republike Kine,KinaRazvoj strojeva za čaj ima povijest dužu od 70 godina. S povećanjem pozornosti zemlje prema industriji strojeva za čaj,KinaPrerada čaja u zemlji u osnovi je postigla mehanizaciju i automatizaciju, a strojevi za rad čajnih vrtova također se brzo razvijaju.

Kako bismo rezimiraliKinapostignuća u području strojeva za čaj i promicanja održivog i zdravog razvoja industrije strojeva za čaj, ovaj članak predstavlja razvoj strojeva za čaj uKinas aspekta razvoja strojeva za čaj, korištenja energije aparata za čaj i primjene tehnologije aparata za čaj, te raspravlja o razvoju strojeva za čaj u Kini. Problemi se analiziraju i predlažu odgovarajuće protumjere. Konačno, predviđa se budući razvoj strojeva za čaj.

 01Pregled kineskih strojeva za pripremu čaja

Kina je najveća zemlja proizvođača čaja na svijetu, s više od 20 provincija u kojima se proizvodi čaj i više od 1000 u kojima se proizvodi čajgradovi. Pod industrijskom pozadinom kontinuirane prerade čaja i industrijskim zahtjevima za poboljšanjem kvalitete i učinkovitosti, mehanizirana proizvodnja čaja postala je jedini način za razvojKinaindustrija čaja. Trenutno postoji više od 400 proizvođača strojeva za preradu čajaKina, uglavnom u provincijama Zhejiang, Anhui, Sichuan i Fujian.

Prema proizvodnom procesu, strojevi za čaj mogu se podijeliti u dvije kategorije: strojevi za rad čajnog vrta i strojevi za obradu čaja.

Razvoj strojeva za preradu čaja započeo je 1950-ih, uglavnom strojeva za preradu zelenog čaja i crnog čaja. Do 21. stoljeća prerada zelenog čaja u rinfuzi, crnog čaja i najpoznatijih čajeva u osnovi je mehanizirana. Što se tiče šest glavnih kategorija čaja, ključni strojevi za obradu zelenog čaja i crnog čaja relativno su zreli, ključni strojevi za obradu oolong čaja i tamnog čaja relativno su zreli, a ključni strojevi za obradu bijelog čaja i žutog čaja također je u razvoju.

Nasuprot tome, razvoj strojeva za rad čajnih vrtova započeo je relativno kasno. U 1970-ima razvijeni su strojevi za osnovno rukovanje kao što su freze za čajne vrtove. Kasnije su se postupno razvili drugi radni strojevi kao što su trimeri i strojevi za branje čaja. Zbog mehaniziranog upravljanja proizvodnjom u većini ekstenzivnih čajnih vrtova, istraživanje, razvoj i inovacije strojeva za upravljanje čajnim vrtovima nedostatni su i još su u početnoj fazi razvoja.

02Status razvoja strojeva za čaj

1. Strojevi za rad vrta čaja

Strojevi za rad čajnog vrta dijele se na strojeve za kultivaciju, strojeve za obradu tla, strojeve za zaštitu bilja, strojeve za rezidbu i branje čaja i druge vrste.

Od 1950-ih do danas, strojevi za rad vrta čaja prošli su kroz fazu pupanja, fazu istraživanja i trenutnu početnu fazu razvoja. Tijekom tog razdoblja, osoblje za istraživanje i razvoj aparata za čaj postupno je razvilo kultivatore za vrtove čaja, trimere za čajevce i druge radne strojeve koji zadovoljavaju stvarne potrebe, posebno Institut za istraživanje poljoprivredne mehanizacije Nanjing pri Ministarstvu poljoprivrede i ruralnih poslova razvio je "jedan stroj s višestrukim koristi” višenamjensku opremu za upravljanje čajnim vrtom. Strojevi za rad čajnog vrta imaju novi razvoj.

Trenutačno su neka područja dosegla razinu mehanizirane proizvodnje vrtova čaja, poput grada Rizhao u provinciji Shandong i okruga Wuyi u provinciji Zhejiang.

Međutim, općenito, u smislu mehaničkog istraživanja i razvoja, kvalitetu i performanse radnih strojeva još treba dodatno poboljšati, a postoji veliki jaz između ukupne razine i Japana; u smislu promocije i korištenja, stopa iskorištenosti i popularnost nisu visoke, Više od90% strojeva za branje čaja i trimera još uvijek su japanski modeli, a upravljanjem čajnim vrtovima u nekim planinskim područjima još uvijek dominira radna snaga.

1. Strojevi za preradu čaja

   ·Djetinjstvo: prije 1950-ih

U to je vrijeme obrada čaja ostala na razini ručnog rada, ali mnogi alati za pripremu čaja stvoreni u dinastijama Tang i Song postavili su temelje za kasniji razvoj strojeva za čaj.

· Razdoblje brzog razvoja: 1950-e do kraja 20. stoljeća

Od ručnog rada do poluručnog i polumehaničkog rada, tijekom ovog razdoblja razvijena je mnoga osnovna samostalna oprema za obradu čaja, praveći zeleni čaj, crni čaj, posebno poznatu mehaniziranu obradu čaja

· Razdoblje ubrzanog razvoja: 21. stoljeće ~ sadašnjost

Od načina obrade male samostalne opreme do načina rada s velikim kapacitetom, niskom potrošnjom energije, čistom i kontinuiranom proizvodnom linijom i postupnom realizacijom "mehaničke zamjene".

Samostalna oprema za obradu čaja podijeljena je u dvije kategorije: primarni strojevi i strojevi za rafiniranje. strojevi za primarnu pripremu čaja u mojoj zemlji (grčn čajna fiksacijastroj, stroj za valjanje, sušilica itd.) se brzo razvio. Većina strojeva za čaj uspjela je ostvariti parametrirani rad, pa čak i imati funkciju kontrole temperature i vlažnosti. Međutim, u pogledu kvalitete obrade čaja, stupnja automatizacije, uštede energije još ima prostora za poboljšanje. U usporedbi,KinaStrojevi za rafiniranje (stroj za sijanje, separator vjetra, itd.) razvijaju se sporo, ali s poboljšanjem prefinjenosti obrade, takvi se strojevi također kontinuirano poboljšavaju i optimiziraju.

Razvoj samostalne opreme za čaj stvorio je povoljne uvjete za realizaciju kontinuirane obrade čaja, a također je postavio čvrste temelje za istraživanje i izgradnju proizvodnih linija. Trenutačno je razvijeno više od 3000 proizvodnih linija za primarnu preradu zelenog čaja, crnog čaja i oolong čaja. U 2016. proizvodna linija za rafiniranje i prosijavanje također je primijenjena na rafiniranje i preradu zelenog čaja, crnog čaja i tamnog čaja. Osim toga, istraživanje opsega uporabe i obrade objekata proizvodne linije također je detaljnije. Na primjer, 2020. godine razvijena je standardizirana proizvodna linija za srednji i vrhunski zeleni čaj ravnog oblika, čime su učinkovito riješeni problemi prethodnih linija za proizvodnju čaja ravnog oblika. i druga pitanja kvalitete.

Neki samostalni strojevi za čaj nemaju funkcije kontinuiranog rada (kao što su strojevi za miješenje) ili njihove radne performanse nisu dovoljno zrele (kao što su strojevi za punjenje žutog čaja), što u određenoj mjeri sprječava razvoj automatizacije proizvodnih linija. Osim toga, iako postoji online oprema za testiranje s niskim udjelom vode, ona nije naširoko korištena u proizvodnji zbog visokih troškova, a kvalitetu proizvoda od čaja u procesu još treba prosuditi na temelju ručnog iskustva. Stoga se primjena trenutne proizvodne linije za preradu čaja u osnovi može automatizirati, ali nije postigla pravu inteligencijujoš.

03potrošnja energije strojeva za čaj

Normalna uporaba aparata za čaj neodvojiva je od opskrbe energijom. Mehanička energija se dijeli na tradicionalnu fosilnu energiju i čistu energiju, među kojima čista energija uključuje električnu energiju, ukapljeni naftni plin, prirodni plin, gorivo iz biomase itd.

U skladu s trendom razvoja čistih i energetski štedljivih toplinskih goriva, industrija je cijenila goriva od peleta od biomase od piljevine, šumskog grana, slame, pšenične slame itd., koja su postala sve popularnija zbog svoje niski troškovi proizvodnje i široki izvori. Sve se više koristi u preradi čaja.

 IOpćenito, izvori topline poput struje i plina sigurniji su i lakši za korištenje te ne zahtijevaju drugu pomoćnu opremu. Oni su glavni izvori energije za mehaniziranu obradu čaja i rad na montažnoj traci.

Iako je korištenje energije za grijanje drva za ogrjev i pečenje drvenog ugljena relativno neučinkovito i nije ekološki prihvatljivo, oni mogu zadovoljiti težnju ljudi za jedinstvenom bojom i aromom čaja, tako da se još uvijek koriste.

Posljednjih godina, na temelju razvojnog koncepta uštede energije, smanjenja emisija i smanjenja energije, postignut je veliki napredak u obnovi energije i korištenju strojeva za pripremu čaja.

Na primjer, lančana pločasta sušilica serije 6CH koristi cijevni izmjenjivač topline za povrat otpadne topline ispušnog plina, što može povećati početnu temperaturu zraka za 20~25 ℃, što kreativno rješava problem velike potrošnje energije ; koristi stroj za miješanje i fiksiranje pregrijane pare. Uređaj za povrat na izlazu lista stroja za fiksiranje obnavlja zasićenu paru pri atmosferskom tlaku i pomaže joj ponovno u stvaranju pregrijane zasićene pare i vrućeg zraka visoke temperature, koji se vraća natrag na list ulaz stroja za fiksiranje za recikliranje toplinske energije, čime se može uštedjeti oko 20% energije. Također može jamčiti kvalitetu čaja.

04 Tehnološka inovacija aparata za čaj

Korištenje strojeva za pripremu čaja može ne samo izravno poboljšati učinkovitost proizvodnje, već i neizravno stabilizirati ili čak poboljšati kvalitetu čaja. Tehnološke inovacije često mogu dovesti do dvosmjernog poboljšanja mehaničke funkcije i učinkovitosti čaja, a ideje istraživanja i razvoja uglavnom imaju dva aspekta.

①Na temelju mehaničkog principa, osnovna struktura aparata za čaj je inovativno poboljšana, a njegova izvedba je znatno poboljšana. Na primjer, u pogledu obrade crnog čaja, dizajnirali smo ključne komponente kao što su fermentacijska struktura, uređaj za okretanje i grijaće komponente, te razvili integrirani automatski stroj za fermentaciju i vizualizirani stroj za fermentaciju obogaćen kisikom, koji su riješili probleme nestabilne temperature fermentacije i vlaga, poteškoće u okretanju i nedostatak kisika. , neravnomjerna fermentacija i drugi problemi.

②Primijenite računalnu tehnologiju, modernu tehnologiju analize i detekcije instrumenata, tehnologiju čipova i druge visoke i nove tehnologije u proizvodnji aparata za čaj kako bi njihov rad bio kontroliran i vidljiv, te postupno ostvarite automatizaciju i inteligenciju strojeva za čaj. Praksa je dokazala da se inovacijama i primjenom tehnologije može poboljšati rad aparata za čaj, poboljšati kvaliteta listova čaja i pospješiti brzi razvoj industrije čaja.

1.Računalna tehnologija

Računalna tehnologija omogućuje kontinuirani, automatski i inteligentni razvoj strojeva za čaj.

Trenutno se tehnologija računalne slike, tehnologija upravljanja, digitalna tehnologija, itd. uspješno primjenjuju u proizvodnji aparata za čaj i postižu dobre rezultate.

Korištenjem tehnologije prikupljanja slika i obrade podataka, stvarni oblik, boja i težina čaja mogu se kvantitativno analizirati i ocijeniti; pomoću automatskog upravljačkog sustava, novi stroj za ozelenjavanje čaja toplinskim zračenjem može postići površinsku temperaturu zelenih listova i vlažnost unutar kutije. Višekanalno online otkrivanje različitih parametara u stvarnom vremenu, smanjujući ovisnost o ručnom iskustvu；Koristeći tehnologiju programibilne logičke kontrole (PLC), a zatim ozračene napajanjem, detekcija optičkih vlakana prikuplja informacije o fermentaciji, aparat za fermentaciju pretvara u digitalne signale, a mikroprocesor obrađuje, izračunava i analizira, tako da uređaj za slaganje može dovršiti slaganje uzorci tamnog čaja koji će se testirati. Koristeći automatsku kontrolu i tehnologiju interakcije između čovjeka i računala, TC-6CR-50 CNC stroj za valjanje može inteligentno kontrolirati pritisak, brzinu i vrijeme kako bi se ostvarila parametrizacija procesa pripreme čaja; pomoću tehnologije nadzora u stvarnom vremenu senzora temperature, čaj se može kontinuirano raspoređivati ​​Jedinica prilagođava temperaturu posude prema potrebi kako bi se osiguralo da se čaj u posudi ravnomjerno zagrijava i ima istu kvalitetu.

2.Suvremena instrumentalna analiza i tehnologija detekcije

Realizacija automatizacije aparata za čaj ovisi o računalnoj tehnologiji, a praćenje stanja i parametara obrade čaja treba se oslanjati na tehnologiju analize i detekcije suvremenih instrumenata. Kroz fuziju senzorskih informacija iz više izvora instrumenata za detekciju, može se ostvariti sveobuhvatna digitalna procjena čimbenika kvalitete kao što su boja, aroma, okus i oblik čaja, te se može ostvariti prava automatizacija i inteligentni razvoj industrije čaja.

Trenutačno se ova tehnologija uspješno primjenjuje na istraživanje i razvoj aparata za čaj, omogućujući on-line detekciju i diskriminaciju u procesu obrade čaja, a kvalitetu čaja je lakše kontrolirati. Na primjer, sveobuhvatna metoda ocjenjivanja stupnja "fermentacije" crnog čaja uspostavljena upotrebom tehnologije bliske infracrvene spektroskopije u kombinaciji sa sustavom računalnog vida može dovršiti procjenu unutar 1 minute, što je pogodno za kontrolu ključnih tehničkih točaka crnog čaja. prerada čaja; korištenje tehnologije elektroničkog nosa za određivanje arome u procesu zelenila Kontinuirano praćenje uzorkovanja, a zatim na temelju Fisherove diskriminativne metode može se konstruirati model diskriminacije stanja fiksacije čaja kako bi se ostvarilo on-line praćenje i kontrola kvalitete zelenog čaja; upotreba daleko infracrvene i hiperspektralne tehnologije snimanja u kombinaciji s metodama nelinearnog modeliranja može se koristiti za inteligentnu proizvodnju zelenog čaja Osigurati teoretsku osnovu i podršku podacima.

Kombinacija tehnologije detekcije i analize instrumenata s drugim tehnologijama također je primijenjena na području strojeva za duboku obradu čaja. Na primjer, tvrtka Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. razvila je inteligentni razvrstivač boja čaja u oblaku. Razvrstivač boja koristi tehnologiju spektralne analize u kombinaciji s tehnologijom orlovskog oka, kamerom tehnologije oblaka, tehnologijom prikupljanja i obrade slika oblaka i drugim tehnologijama. Može identificirati sitne nečistoće koje ne mogu identificirati obični uređaji za razvrstavanje boja i može precizno klasificirati veličinu trake, duljinu, debljinu i nježnost listića čaja. Ovaj inteligentni razvrstivač boja ne koristi se samo u području čaja, već i u odabiru žitarica, sjemenki, minerala itd., kako bi se poboljšala ukupna kvaliteta i izgled rasutih materijala.

3.Ostale tehnologije

Osim računalne tehnologije i suvremene tehnologije detekcije instrumenata, IOT tehnologija, AI tehnologija, tehnologija čipova i druge tehnologije također su integrirane i primijenjene na različite veze kao što su upravljanje čajnim vrtom, prerada čaja, logistika i skladištenje, čime se ubrzava istraživanje i razvoj aparata za čaj te razvoj industrije čaja. Pređi na novu razinu.

U operaciji upravljanja čajnim vrtom, primjenom IoT tehnologija kao što su senzori i bežične mreže može se realizirati praćenje čajnog vrta u stvarnom vremenu, čineći radni proces čajnog vrta inteligentnijim i učinkovitijim. Na primjer, prednji senzori (list senzor temperature, senzor rasta stabljike, senzor vlažnosti tla itd.) može automatski prenijeti podatke o tlu čajnog vrta i klimatskim uvjetima u sustav za prikupljanje podataka, a PC terminal može provoditi nadzor, precizan navodnjavanje i gnojidba u bilo koje vrijeme i bilo gdje putem mobilne APLIKACIJE, kako bi se ostvarilo inteligentno upravljanje čajnim vrtovima. Korištenjem slika velikih područja bespilotnih letjelica na daljinu i tehnologije neprekinutog videonadzora na zemlji, mogu se prikupiti veliki podaci za informacije o rastu strojno ubranog čajevca, a zatim se uz pomoć analize može predvidjeti pogodno razdoblje branja, urod i razdoblje strojnog branja svake runde i modeling. kvalitete, čime se poboljšava kvaliteta i učinkovitost mehaniziranog branja čaja.

U procesu prerade i proizvodnje čaja, AI tehnologija se koristi za uspostavljanje proizvodne linije za automatsko uklanjanje nečistoća. Kroz najnapredniji kognitivni vizualni pregled, razne nečistoće u čaju mogu se identificirati, au isto vrijeme, hranjenje materijala, prijenos, fotografiranje, analiza, branje, ponovna inspekcija itd. mogu se automatski dovršiti. Prikupljanje i drugi postupci za realizaciju automatizacije i inteligencije proizvodne linije za rafiniranje i preradu čaja. U logistici i skladištu, korištenje tehnologije radiofrekvencijske identifikacije (RFID) može ostvariti podatkovnu komunikaciju između čitača i etiketa proizvoda te pratiti informacije o proizvodnji čaja kako bi se optimiziralo upravljanje opskrbnim lancem.

Kao rezultat toga, različite tehnologije zajednički su promovirale informatizaciju i inteligentni razvoj industrije čaja u smislu sadnje, uzgoja, proizvodnje i obrade, skladištenja i transporta čaja.

05Problemi i izgledi u razvoju strojeva za čaj u Kini

Iako je razvoj čajne mehanizacije uKinapostigla veliki napredak, još uvijek postoji veliki jaz u usporedbi sa stupnjem mehanizacije prehrambene industrije. Trebalo bi na vrijeme poduzeti odgovarajuće protumjere kako bi se ubrzala unaprjeđenje i transformacija industrije čaja.

1.problema

 Iako je svijest ljudi o mehaniziranom upravljanju vrtovima čaja i mehaniziranoj obradi čaja u porastu, a neka područja čaja također su na relativno visokoj razini mehanizacije, u smislu ukupnih istraživačkih napora i statusa razvoja, još uvijek postoje sljedeći problemi:

(1) Ukupna razina opreme aparata za čaj uKinaje relativno nizak, a automatizirana proizvodna linija nije u potpunosti ostvarila inteligencijujoš.

(2) Istraživanje i razvoj aparata za čajryje neuravnotežen, a većina strojeva za rafiniranje ima nizak stupanj inovativnosti.

(3)Ukupni tehnički sadržaj aparata za čaj nije visok, a energetska učinkovitost je niska.

(4)Većina aparata za čaj nema primjenu visoke tehnologije, a stupanj integracije s agronomijom nije visok

(5)Mješovita uporaba nove i stare opreme predstavlja potencijalnu sigurnosnu opasnost i nedostaju joj odgovarajuće norme i standardi.

2.razlozi iprotumjere

Iz istraživanja literature i analize trenutne situacije u industriji aparata za čaj, glavni razlozi su:

(1) Industrija aparata za čaj je u zaostatku, a državna potpora industriji tek treba ojačati.

(2) Konkurencija na tržištu aparata za čaj je neuredna, a standardizacija konstrukcije aparata za čaj zaostaje

(3) Distribucija čajnih vrtova je raštrkana, a stupanj standardizirane proizvodnje radnih strojeva nije visok.

(4) Poduzeća za proizvodnju aparata za čaj mala su po veličini i slaba u mogućnostima razvoja novih proizvoda

(5) Nedostatak profesionalnih stručnjaka za aparate za čaj koji ne mogu u potpunosti iskoristiti funkciju mehaničke opreme.

3.Prospekt

Trenutačno je obrada čaja u mojoj zemlji u osnovi postigla mehanizaciju, oprema s jednim strojem ima tendenciju da bude učinkovita, štedi energiju i kontinuirani razvoj, proizvodne linije se razvijaju u smjeru kontinuiranog, automatiziranog, čistog i inteligentnog, a razvoj čajnog vrta operativni strojevi također napreduju. Visoke i nove tehnologije poput suvremene tehnologije i informatičke tehnologije postupno su se primjenjivale na sve aspekte obrade čaja, te je postignut veliki napredak. S naglaskom zemlje na industriju čaja, uvođenjem raznih preferencijalnih politika kao što su subvencije za aparate za čaj i rast znanstvenog istraživačkog tima aparata za čaj, budući strojevi za čaj ostvarit će pravi inteligentni razvoj i eru "zamjene aparata za čaj". ” je pred vratima!