Już za czasów dynastii Tang Lu Yu systematycznie wprowadzał 19 rodzajów narzędzi do zbierania herbaty do ciast w „Tea Classic” i stworzył prototyp maszyn do herbaty. Od powstania Chińskiej Republiki LudowejChinyHistoria rozwoju maszyn do parzenia herbaty ma ponad 70 lat. Wraz ze wzrostem zainteresowania kraju przemysłem maszyn do produkcji herbaty,Chinyw przetwarzaniu herbaty osiągnięto zasadniczo mechanizację i automatyzację, a maszyny do obsługi ogródków herbacianych również szybko się rozwijają.

Aby podsumowaćChinyosiągnięć w dziedzinie maszyn do herbaty i promowania zrównoważonego i zdrowego rozwoju przemysłu maszyn do herbaty, w tym artykule przedstawiono rozwój maszyn do herbaty wChinyz aspektów rozwoju maszyn do herbaty, zużycia energii przez maszyny do herbaty i zastosowania technologii maszyn do herbaty oraz omawia rozwój maszyn do herbaty w Chinach. Problemy są analizowane i proponowane są odpowiednie środki zaradcze. Wreszcie, przewiduje się przyszły rozwój maszyn do parzenia herbaty.

 01Przegląd chińskich maszyn do herbaty

Chiny to największy na świecie kraj produkujący herbatę, obejmujący ponad 20 prowincji produkujących herbatę i ponad 1000 producentów herbatymiasta. W kontekście przemysłowym ciągłego przetwarzania herbaty i zapotrzebowania przemysłowego na poprawę jakości i wydajności, zmechanizowana produkcja herbaty stała się jedyną drogą rozwojuChinybranży herbacianej. Obecnie istnieje ponad 400 producentów maszyn do przetwarzania herbatyChiny, głównie w prowincjach Zhejiang, Anhui, Syczuan i Fujian.

Zgodnie z procesem produkcyjnym maszyny do herbaty można podzielić na dwie kategorie: maszyny do obsługi ogródków herbacianych i maszyny do przetwarzania herbaty.

Rozwój maszyn do przetwarzania herbaty rozpoczął się w latach pięćdziesiątych XX wieku, głównie maszyn do przetwarzania zielonej i czarnej herbaty. W XXI wieku przetwarzanie zielonej herbaty, herbaty czarnej i najsłynniejszych herbat luzem zostało w zasadzie zmechanizowane. Jeśli chodzi o sześć głównych kategorii herbat, kluczowe maszyny do przetwarzania herbaty zielonej i czarnej są stosunkowo dojrzałe, kluczowe maszyny do przetwarzania herbaty oolong i herbaty ciemnej są stosunkowo dojrzałe, a kluczowe maszyny do przetwarzania herbaty białej i żółtej jest również w fazie rozwoju.

Natomiast rozwój maszyn do obsługi ogródków herbacianych rozpoczął się stosunkowo późno. W latach 70. opracowano podstawowe maszyny operacyjne, takie jak kultywatory do uprawy herbaty. Później stopniowo opracowywano inne maszyny operacyjne, takie jak trymery i maszyny do zbierania herbaty. Ze względu na zmechanizowane zarządzanie produkcją w większości ogrodów herbacianych Extensive, badania, rozwój i innowacje w zakresie maszyn do zarządzania ogrodami herbacianymi są niewystarczające i wciąż znajdują się w początkowej fazie rozwoju.

02Stan rozwoju maszyn herbacianych

1. Maszyny do obsługi ogródków herbacianych

Maszyny do obsługi ogrodów herbacianych dzielą się na maszyny do uprawy, maszyny do uprawy roli, maszyny do ochrony roślin, maszyny do przycinania i zbierania herbaty i inne typy.

Od lat pięćdziesiątych XX wieku do chwili obecnej maszyny do obsługi ogrodów herbacianych przeszły przez etap pączkowania, etap eksploracji i obecny początkowy etap rozwoju. W tym okresie personel badawczo-rozwojowy zajmujący się maszynami do herbaty stopniowo opracowywał kultywatory do ogrodnictwa herbacianego, przycinarki do drzew herbacianych i inne maszyny robocze, które odpowiadają rzeczywistym potrzebom, zwłaszcza Instytut Badań nad Mechanizacją Rolnictwa w Nanjing Ministerstwa Rolnictwa i Spraw Wsi opracował „jedną maszynę z wieloma wykorzystuje” wielofunkcyjny sprzęt do zarządzania ogrodami herbacianymi. Maszyny do obsługi ogródków herbacianych mają nowy rozwój.

Obecnie w niektórych obszarach osiągnięto poziom zmechanizowanej produkcji ogródków herbacianych, np. miasto Rizhao w prowincji Shandong i hrabstwo Wuyi w prowincji Zhejiang.

Jednak ogólnie rzecz biorąc, jeśli chodzi o badania i rozwój mechaniczny, jakość i wydajność maszyn roboczych nadal wymagają dalszej poprawy, a między ogólnym poziomem a poziomem w Japonii istnieje duża różnica; pod względem promocji i użytkowania wskaźnik wykorzystania i popularność nie są wysokie, Więcej niż90% maszyn i przycinarek do zbioru herbaty to w dalszym ciągu modele japońskie, a w zarządzaniu plantacjami herbaty na niektórych obszarach górskich nadal dominują siły ludzkie.

1. Maszyny do przetwarzania herbaty

   ·Dzieciństwo: Przed latami pięćdziesiątymi XX wieku

W tym czasie obróbka herbaty pozostawała na etapie operacji ręcznej, jednak wiele narzędzi do parzenia herbaty powstałych w czasach dynastii Tang i Song położyło podwaliny pod dalszy rozwój maszyn herbacianych.

· Okres szybkiego rozwoju: lata 50-te do końca XX wieku

Od obsługi ręcznej po pracę półręczną i półmechaniczną, w tym okresie opracowano wiele podstawowych, samodzielnych urządzeń do przetwarzania herbaty, wytwarzających zieloną herbatę, czarną herbatę, szczególnie słynne zmechanizowane przetwarzanie herbaty

· Okres przyspieszonego rozwoju: XXI wiek ~ obecny

Od trybu przetwarzania małego, samodzielnego sprzętu po tryb dużej wydajności, niskiego zużycia energii, czystego i ciągłego trybu linii produkcyjnej i stopniowo realizuję „wymianę mechaniczną”.

Samodzielne urządzenia do przetwarzania herbaty dzielą się na dwie kategorie: maszyny podstawowe i maszyny do rafinacji. maszyny do podstawowego wytwarzania herbaty w moim kraju (green utrwalenie herbatymaszyna, zwijarka, suszarka itp.) szybko się rozwinęła. Większość maszyn do parzenia herbaty jest w stanie realizować parametryczną pracę, a nawet posiada funkcję kontroli temperatury i wilgotności. Jednak jeśli chodzi o jakość przetwarzania herbaty, stopień automatyzacji i oszczędność energii, nadal jest wiele do poprawy. Wobec,ChinyMaszyny rafinacyjne (przesiewacz, separator wiatrowy itp.) rozwijają się powoli, ale wraz z poprawą udoskonalenia przetwarzania, maszyny te są również stale udoskonalane i optymalizowane.

Rozwój samodzielnego sprzętu do herbaty stworzył korzystne warunki do realizacji ciągłego przetwarzania herbaty, a także położył solidne podstawy do badań i budowy linii produkcyjnych. Obecnie opracowano ponad 3000 linii do pierwotnego przetwarzania zielonej herbaty, czarnej herbaty i herbaty oolong. W 2016 roku linia do rafinacji i przesiewania została wykorzystana także do rafinacji i przetwarzania herbat zielonych, herbat czarnych i herbat ciemnych. Dodatkowo, bardziej dopracowane są także badania zakresu zastosowań i obiektów obróbki linii produkcyjnej. Przykładowo w 2020 roku opracowano ustandaryzowaną linię do produkcji herbat zielonych o płaskich kształtach średniej i wysokiej klasy, która skutecznie rozwiązała problemy poprzednich linii do produkcji herbat o płaskich kształtach. i inne problemy z jakością.

Niektóre samodzielne maszyny do herbaty nie posiadają funkcji pracy ciągłej (np. ugniatarki) lub ich wydajność eksploatacyjna nie jest dostatecznie dojrzała (np. nadziewarki do żółtej herbaty), co w pewnym stopniu utrudnia rozwój automatyzacji linii produkcyjnych. Ponadto, chociaż w Internecie dostępny jest sprzęt do testowania o niskiej zawartości wody, nie był on powszechnie stosowany w produkcji ze względu na wysokie koszty, a jakość przetwarzanych produktów herbacianych nadal należy oceniać na podstawie ręcznego doświadczenia. Dlatego zastosowanie obecnej linii do przetwarzania herbaty można w zasadzie zautomatyzować, ale nie osiągnięto prawdziwej inteligencjijuż.

03zużycie energii przez maszyny do herbaty

Normalne użytkowanie maszyn do parzenia herbaty jest nierozerwalnie związane z dostarczaniem energii. Energię mechaniczną herbaty dzieli się na tradycyjną energię kopalną i czystą energię, wśród których czysta energia obejmuje energię elektryczną, gaz płynny, gaz ziemny, paliwo z biomasy itp.

W obliczu trendu rozwoju czystych i energooszczędnych paliw termicznych, paliwa w formie pelletu z biomasy produkowanego z trocin, gałęzi leśnych, słomy, słomy pszennej itp. zyskały uznanie w przemyśle i cieszą się coraz większą popularnością ze względu na swoje właściwości. niskie koszty produkcji i szerokie źródła. Coraz częściej stosowany w przetwórstwie herbaty.

 IOgólnie rzecz biorąc, źródła ciepła takie jak prąd i gaz są bezpieczniejsze i łatwiejsze w użyciu oraz nie wymagają dodatkowego wyposażenia. Stanowią główne źródła energii dla zmechanizowanego przetwarzania herbaty i operacji na liniach montażowych.

Chociaż wykorzystanie energii podczas ogrzewania drewnem opałowym i prażenia węglem drzewnym jest stosunkowo nieefektywne i nieprzyjazne dla środowiska, mogą one zaspokoić dążenie ludzi do niepowtarzalnego koloru i aromatu herbaty, dlatego nadal są używane.

W ostatnich latach, w oparciu o rozwój koncepcji oszczędzania energii, redukcji emisji i redukcji energii, poczyniono ogromne postępy w odzyskiwaniu energii i wykorzystaniu maszyn do herbaty.

Na przykład suszarka płytowa serii 6CH wykorzystuje płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła do odzyskiwania ciepła odpadowego ze spalin, co może podnieść początkową temperaturę powietrza o 20 ~ 25 ℃, co twórczo rozwiązuje problem dużego zużycia energii ; maszyna do mieszania i utrwalania pary przegrzanej wykorzystuje Urządzenie do odzyskiwania na wylocie liści z maszyny utrwalającej odzyskuje parę nasyconą pod ciśnieniem atmosferycznym i ponownie ją wspomaga w celu wytworzenia przegrzanej pary nasyconej i gorącego powietrza o wysokiej temperaturze, które jest kierowane z powrotem do liścia wlot maszyny utrwalającej w celu recyklingu energii cieplnej, co pozwala zaoszczędzić około 20% energii. Może również zagwarantować jakość herbaty.

04 Innowacja w technologii maszyn do herbaty

Zastosowanie maszyn do parzenia herbaty może nie tylko bezpośrednio poprawić wydajność produkcji, ale także pośrednio ustabilizować, a nawet poprawić jakość herbaty. Innowacje technologiczne mogą często powodować dwukierunkową poprawę funkcji mechanicznych i wydajności herbaty, a związane z nią pomysły badawczo-rozwojowe skupiają się głównie na dwóch aspektach.

① W oparciu o zasadę mechaniczną podstawowa konstrukcja ekspresu do herbaty została innowacyjnie ulepszona, a jego wydajność znacznie poprawiona. Na przykład, jeśli chodzi o przetwarzanie czarnej herbaty, zaprojektowaliśmy kluczowe komponenty, takie jak struktura fermentacji, urządzenie obracające i elementy grzewcze, a także opracowaliśmy zintegrowaną automatyczną maszynę do fermentacji i wizualizowaną maszynę do fermentacji wzbogaconej w tlen, która rozwiązała problemy niestabilnej temperatury fermentacji i wilgotność, trudności w skręcaniu i brak tlenu. , nierówna fermentacja i inne problemy.

②Zastosuj technologię komputerową, nowoczesną technologię analizy i wykrywania instrumentów, technologię chipów oraz inne zaawansowane i nowe technologie do produkcji maszyn do herbaty, aby ich działanie było kontrolowane i widoczne, a także stopniowo wdrażaj automatyzację i inteligencję maszyn do herbaty. Praktyka udowodniła, że ​​innowacje i zastosowanie technologii mogą poprawić działanie ekspresów do herbaty, poprawić jakość liści herbaty i promować szybki rozwój przemysłu herbacianego.

1.Technologia komputerowa

Technologia komputerowa umożliwia ciągły, automatyczny i inteligentny rozwój maszyn do parzenia herbaty.

Obecnie technologia obrazu komputerowego, technologia sterowania, technologia cyfrowa itp. zostały z powodzeniem zastosowane do produkcji ekspresów do herbaty i osiągnęły dobre wyniki.

Korzystając z technologii pozyskiwania obrazu i przetwarzania danych, można ilościowo analizować i oceniać rzeczywisty kształt, kolor i wagę herbaty. korzystając z automatycznego systemu sterowania, nowa maszyna do zazieleniania herbaty za pomocą promieniowania cieplnego może osiągnąć temperaturę powierzchni zazieleniających się liści i wilgotność wewnątrz pudełka. Wielokanałowa detekcja online w czasie rzeczywistym różnych parametrów, zmniejszająca zależność od ręcznego doświadczenia；Wykorzystując technologię programowalnego sterowania logicznego (PLC), a następnie naświetlając ją zasilaczem, detekcja światłowodu zbiera informacje o fermentacji, aparat fermentacyjny przekształca go na sygnały cyfrowe, a mikroprocesor przetwarza, oblicza i analizuje, dzięki czemu urządzenie układające może zakończyć układanie próbki ciemnej herbaty do zbadania. Wykorzystując technologię automatycznego sterowania i interakcji człowiek-komputer, zwijarka CNC TC-6CR-50 może inteligentnie kontrolować ciśnienie, prędkość i czas, aby zrealizować parametryzację procesu parzenia herbaty; wykorzystując technologię monitorowania w czasie rzeczywistym czujnika temperatury, można na bieżąco układać herbatę. Urządzenie reguluje temperaturę w dzbanku według potrzeb, tak aby herbata w dzbanku była równomiernie podgrzewana i miała tę samą jakość.

2.Nowoczesna technologia analizy i wykrywania instrumentów

Realizacja automatyzacji maszyn do parzenia herbaty zależy od technologii komputerowej, a monitorowanie stanu i parametrów przetwarzania herbaty musi opierać się na technologii analizy i wykrywania nowoczesnych instrumentów. Dzięki połączeniu informacji pochodzących z wielu źródeł z instrumentów detekcyjnych można przeprowadzić wszechstronną cyfrową ocenę czynników jakości, takich jak kolor, aromat, smak i kształt herbaty, a także osiągnąć prawdziwą automatyzację i inteligentny rozwój przemysłu herbacianego.

Obecnie technologię tę z powodzeniem zastosowano w badaniach i rozwoju maszyn do herbaty, umożliwiając wykrywanie i rozróżnianie w trybie on-line w procesie przetwarzania herbaty, a jakość herbaty jest łatwiejsza do kontrolowania. Przykładowo kompleksowa metoda oceny stopnia „fermentacji” herbaty czarnej ustalona przy użyciu technologii spektroskopii bliskiej podczerwieni w połączeniu z komputerowym systemem wizyjnym może zakończyć ocenę w ciągu 1 minuty, co sprzyja kontroli kluczowych punktów technicznych czarnej herbaty. przetwarzanie herbaty; zastosowanie technologii elektronicznego nosa do określenia aromatu w procesie zazieleniania. Ciągłe monitorowanie próbek, a następnie w oparciu o metodę dyskryminacyjną Fishera można skonstruować model dyskryminacji stanu utrwalenia herbaty w celu realizacji monitorowania i kontroli on-line jakości zielonej herbaty; wykorzystanie technologii obrazowania dalekiej podczerwieni i hiperspektralnego w połączeniu z metodami modelowania nieliniowego może zostać wykorzystane do inteligentnej produkcji zielonej herbaty. Zapewnij podstawy teoretyczne i wsparcie danych.

Połączenie technologii wykrywania i analizy instrumentów z innymi technologiami zostało również zastosowane w dziedzinie maszyn do głębokiego przetwarzania herbaty. Na przykład firma Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. opracowała inteligentny sortownik koloru herbaty w chmurze. Sorter kolorów wykorzystuje technologię analizy widmowej w połączeniu z technologią Eagle Eye, kamerą w technologii chmury, technologią pozyskiwania i przetwarzania obrazów w chmurze oraz innymi technologiami. Potrafi zidentyfikować drobne zanieczyszczenia, których nie mogą zidentyfikować zwykłe sortowniki kolorów, i może precyzyjnie sklasyfikować rozmiar paska, długość, grubość i delikatność liści herbaty. Ten inteligentny sortownik kolorów jest stosowany nie tylko w branży herbat, ale także przy selekcji ziaren, nasion, minerałów itp. w celu poprawy ogólnej jakości i wyglądu materiałów sypkich.

3.Inne technologie

Oprócz technologii komputerowej i nowoczesnej technologii wykrywania instrumentów, IOTechnologia T, technologia AI, technologia chipów i inne technologie zostały również zintegrowane i zastosowane w różnych ogniwach, takich jak zarządzanie ogrodami herbacianymi, przetwarzanie herbaty, logistyka i magazynowanie, dzięki czemu badania i rozwój maszyn do herbaty oraz rozwój przemysłu herbacianego są szybsze. Wejdź na nowy poziom.

W zarządzaniu herbaciarnią zastosowanie technologii IoT, takich jak czujniki i sieci bezprzewodowe, może monitorować ogród herbaciany w czasie rzeczywistym, dzięki czemu proces obsługi ogródka herbacianego jest bardziej inteligentny i wydajny. Na przykład czujniki front-end (liść czujnik temperatury, czujnik wzrostu łodygi, czujnik wilgotności gleby itp.) może automatycznie przesyłać dane dotyczące gleby i warunków klimatycznych w ogrodzie herbacianym do systemu gromadzenia danych, a terminal PC może prowadzić nadzór, precyzyjne nawadnianie i nawożenie w dowolnym miejscu i czasie za pośrednictwem telefonu komórkowego APP umożliwiająca inteligentne zarządzanie ogrodami herbacianymi. Wykorzystując wielkopowierzchniowe obrazy teledetekcyjne bezzałogowych statków powietrznych i technologię nieprzerwanego monitorowania wideo na ziemi, można gromadzić duże dane w celu uzyskania informacji o wzroście drzew herbacianych zbieranych maszynowo, a następnie odpowiedni okres zbioru, plon i okres zbioru maszynowego w każdej rundzie można przewidzieć za pomocą analizy i modelowania. jakość, poprawiając w ten sposób jakość i wydajność zmechanizowanego zbioru herbaty.

W procesie przetwarzania i produkcji herbaty wykorzystuje się technologię AI do stworzenia linii produkcyjnej do automatycznego usuwania zanieczyszczeń. Dzięki najbardziej zaawansowanej kognitywnej inspekcji wizualnej można zidentyfikować różne zanieczyszczenia w herbacie, a jednocześnie podawanie materiału, przenoszenie, fotografowanie, analiza, zbieranie, ponowna kontrola itp. mogą zostać automatycznie zakończone. Zbieranie i inne procedury mające na celu automatyzację i inteligencję linii produkcyjnej do rafinacji i przetwarzania herbaty. W logistyce i magazynowaniu zastosowanie technologii identyfikacji radiowej (RFID) umożliwia komunikację danych między czytnikami a etykietami produktów oraz śledzenie informacji o produkcji herbaty w celu optymalizacji zarządzania łańcuchem dostaw.

W rezultacie różne technologie wspólnie promowały informatyzację i inteligentny rozwój przemysłu herbacianego w zakresie sadzenia, uprawy, produkcji i przetwarzania, przechowywania i transportu herbaty.

05Problemy i perspektywy rozwoju maszyn herbacianych w Chinach

Chociaż rozwój mechanizacji herbaty wChinypoczynił ogromne postępy, nadal istnieje duża przepaść w porównaniu ze stopniem mechanizacji przemysłu spożywczego. Należy podjąć na czas odpowiednie środki zaradcze, aby przyspieszyć modernizację i transformację przemysłu herbacianego.

1.problemy

 Chociaż świadomość ludzi na temat zmechanizowanego zarządzania plantacjami herbaty i zmechanizowanego przetwarzania herbaty rośnie, a niektóre obszary herbaciane również znajdują się na stosunkowo wysokim poziomie mechanizacji, jeśli chodzi o ogólne wysiłki badawcze i stan rozwoju, nadal istnieją następujące problemy:

(1) Ogólny poziom wyposażenia maszyn do herbaty wChinyjest stosunkowo niski, a zautomatyzowana linia produkcyjna nie w pełni zrealizowała inteligencjęjuż.

(2) Badania i rozwój maszyn do herbatyryjest niezrównoważona, a większość maszyn rafinacyjnych charakteryzuje się niskim stopniem innowacyjności.

(3)Ogólna zawartość techniczna ekspresu do herbaty nie jest wysoka, a efektywność energetyczna jest niska.

(4)W większości maszyn do herbaty brakuje zaawansowanych technologii, a stopień integracji z agronomią nie jest wysoki

(5)Mieszane wykorzystanie nowego i starego sprzętu stwarza potencjalne zagrożenia dla bezpieczeństwa i brakuje mu odpowiednich norm i standardów.

2.powody iśrodki zaradcze

Z badań literaturowych i analizy aktualnej sytuacji branży maszyn do herbaty wynika, że ​​głównymi powodami są:

(1) Przemysł maszyn do produkcji herbaty znajduje się w zacofaniu i w dalszym ciągu należy wzmocnić wsparcie państwa dla tego przemysłu.

(2) Konkurencja na rynku ekspresów do herbaty jest nieuporządkowana, a standaryzacja konstrukcji ekspresów do herbaty pozostaje w tyle

(3) Rozmieszczenie ogrodów herbacianych jest rozproszone, a stopień ujednoliconej produkcji działających maszyn nie jest wysoki.

(4) Przedsiębiorstwa produkujące maszyny do herbaty są małe i mają słabe możliwości opracowywania nowych produktów

(5) Brak profesjonalnych specjalistów zajmujących się ekspresami do herbaty, którzy nie są w stanie w pełni wykorzystać funkcji urządzeń mechanicznych.

3.Perspektywa

Obecnie przetwarzanie herbaty w moim kraju zasadniczo osiągnęło mechanizację, sprzęt jednomaszynowy jest zwykle wydajny, energooszczędny i stale się rozwija, linie produkcyjne rozwijają się w kierunku ciągłego, zautomatyzowanego, czystego i inteligentnego oraz rozwoju ogrodu herbacianego Postępuje także rozwój maszyn operacyjnych. Wysokie i nowe technologie, takie jak nowoczesna technologia i technologia informacyjna, były stopniowo stosowane we wszystkich aspektach przetwarzania herbaty i osiągnięto ogromny postęp. Wraz z naciskiem kraju na przemysł herbaciany, wprowadzeniem różnych preferencyjnych polityk, takich jak dotacje do maszyn do herbaty, oraz rozwojem zespołu badań naukowych nad maszynami do herbaty, przyszłe maszyny do herbaty zrealizują prawdziwy inteligentny rozwój i erę „zastępowania maszyn” ” jest tuż za rogiem!