茶叶初加工车间降温调湿环节设计与研究

2020-12-22洪学新

福建茶叶 2020年6期

洪学新

（武汉理工大设计研究院有限公司）

我国自古以来就是茶叶生产的大国，在世界上茶叶的总产量始终位居第一位，在现在茶叶的加工已经逐渐的发生改变，传统的加工模式是从茶叶的鲜叶到成品的毛茶加工在到茶农的加工以及到小型茶厂的加工，但在今天茶叶的加工已经逐渐趋于企业化、规模化，茶叶的加工升级也需要及时的进行更新换代。近些年来，随着经济的快速发展，我国各地的茶叶生产和加工企业在不断的增加，大型企业为了满足社会的需求，对于茶叶的生产线也在不断的创新，因此在今天对于茶叶的初加工对车间的温度和湿度也提出了更高的要求。

1 茶叶初加工车间的湿度环境现状

茶叶的加工有着比较显著的特点，就是茶叶从鲜叶中包含百分之七十二到百分之七十五的含水量，经过加工后茶叶的含水率为百分之七到百分之五，所以说茶叶的加工过程就是通过加热除去茶叶水分的过程，每一百公斤的原料就会有七十公斤的水分蒸发在车间的空气当中，所以初茶加工的车间湿度在平时可以达到百分之八十以上，但是在茶叶的加工车间当中，虽然加工的器械都具备加热的功能，但是这些设备加热的效率都是普遍较低的，而且余热也不能够做到回收，因此车间的员工们长期处于闷热潮湿的环境当中工作。

当前我国很多的茶叶企业，他们的加工技术和设备都处于更新换代的过程当中，对于厂房和设备的更新，很多的大企业往往会更加的重视会投入更多的资金，通过设备和技术的更新来改善车间的温度和湿度环境。很多传统的小型茶叶加工企业受到其生产习惯的影响，在生产当中不重视员工的生产环境和员工的工作感受，不注重茶叶的品质和产业的生产效率以及设备的消耗情况。当新鲜的茶叶进入到原料厂后，都要对茶叶进行加工前的处理，例如，绿茶的堆放、红茶的加工以及乌龙茶的做青等等，茶叶加工的环境温度和湿度的变化将直接的影响到茶叶的品质，所以茶叶在加工的过程当中要注意温度和湿度的控制，例如绿茶在堆放时温度应该为十八到二十五摄氏度，红茶应该达到三十到三十五摄氏度，乌龙茶在做青时，温度应该达到二十三摄氏度到二十五摄氏度，相对湿度应该控制在百分之七十到百分之八十，因为茶叶在进行加工的过程当中在受热时茶叶的湿度和温度都具有一定的要求，例如绿茶进行杀青之后会迅速的冷却回潮，红茶的发酵则要求茶叶处在一个相对高温的环境，而且相对的湿度要达到百分之九十三到百分之九十五。

其次，很多的茶叶加工企业在对茶叶进行加工时只注重对单独一个环节加工的湿度和温度的要求，而在加工的过程当中往往忽视整个加工车间的环境，对车间的建设和规划缺乏整体的设计。在当前我国很多的茶叶加工企业对于车间的加工和建设缺乏总体的规划，车间的生产环境和设备以及一系列的加工流程都是不衔接的，在茶叶加工的前期没有做到统一的规划和整体的设计，这就会造成茶叶的加工车间在温度和湿度都是很不合理的，生产线上的车间调温调湿空间设置不合理，风机的位置设置也存在一定的偏差。

最后，企业对于车间的生产投资相比较其他设施是极少的。还有一些企业因为资金的不足，在茶叶的加工中仍然采取自然通风的方法，或者仅仅在厂房的墙壁上安装一定数量的换气扇，和一些排风管道，这些设施的效果在生产过程当中远远的不能够达到预期的效果。我国茶叶的盛产地区主要是在南方地区、长江中下游地区，茶叶的生产季节主要是在温度和湿度都比较高的春季和夏季，在加上茶叶加工车间的潮湿和闷热的环境，车间的工作人员的工作环境是十分恶劣的。长期在处于这种环境工作对员工的生理上以及心理上都会造成很严重的影响，劳动的强度越大对心脏的压迫感就越强，温度越高，人们心跳的频率就越快，当心跳的频率快到一定的程度时就会让人们置于缺氧的状态当中，而茶叶加工企业的工人们正处于这种环境当中，所以传统的茶叶加工场所需要马上改进，改善工人的工作环境，保证工人身心健康。

2 产业初加工车间降温调湿方法的选择

为了能够提升车间员工的工作效率，让员工获得更多的工作福利，所以企业的管理者们在对车间环境的设计和建设当中都会整体的对车间的降温和降湿方式进行考虑。在今天常见的降温和降湿的方式主要有通风降温，蒸发制冷降温、机械降温等等。

2.1 通风降温法

通风降温又可以分成自然通风降温和机械通风降温，自然通风降温主要是根据风压和热压的平衡原理，通过排气孔、管道等方式，利用烟筒的效果达到通风和换气的目的，自然通风的主要优势就是投入的资金少，而且方法简单。机械通风主要通过安装机械装置，人为的加大通风量，在车间让通风的频率得到提升，机械通风的效果要优于自然通风。采取机械通风的方法，大多是在车间的屋顶或者是墙壁上安装一定的排风机或者让车间内部负压，在让风从门窗自然吹入。如果在车间当中空气流通不顺畅，那么就会导致空间内部的气流出现混乱，造成了车间内部出现局部湿热的状况，就会造成降温效果不佳。采取通风降温的方法一般使用的时间是在春天的末期和夏季高温期，但是车间如果只通过自然通风和机械通风的降温方式是很难达到理想的降温效果。

2.2 机械制冷法通风降温

什么是机械制冷呢？机械制冷就是人们常说的空调系统，因为送出风力的温度比较低，所以在一定的程度上可以满足车间温度和湿度的要求。但是因为机械制冷设备的运行成本是比较高昂的，而且机械制冷设备对于车间的隔热和密度要求也很高，所以就造成车间内部的浑浊气体很难排到室外，因此大多数的企业都不使用机械制冷设备。但是因为机械制冷设备有很好的降温效果，所以机械制冷设备还是被很多的大型茶叶加工企业所青睐。

2.3 蒸发冷却降温法

蒸发冷却降温就是利用水在蒸发的过程当中和空气进行热质的交换对空气进行降温，而蒸发降温又分为两种，一种是直接降温，另一种是间接降温冷却。整个环节利用水的循环和空气进行直接接触，水的不断蒸发使得空气和水的温度逐渐降低，而空气当中的含湿量也在不断的增加，这种增温在降温的过程就被称作间接蒸发冷却，利用简介蒸发冷却后空气和水通过一次换气，但是其中的一次换气是不和水进行接触的，这种实现冷却的过程就叫做间接蒸发冷却。

如果当室外的温度较高时，那么就不可以采用直接蒸发的方式进行降温，所以这时想要达到降温就要做到冷却技术和除湿技术结合起来。因为，夏季室外的空气含水量时比较大的，所以单纯的依靠蒸发进行冷却这样无法得到预期的效果。同时夏季茶叶加工车间的湿度负荷时比较大的，在进行蒸发的过程当中没有祛湿的能力，所以通过这种方式就无法使用降低室外空气的含水量而满足送风的要求。所以如果可以将室外的空气进行干燥，那么就仍然可以采用蒸发冷却的方法实现通风，从而调节车间中的温度和湿度。

2.4 降温除湿系统

当前，空气除湿的方法有冷却法和化学法，在除湿的系统当中主要采取液体祛湿的方式比较多。一般选择氯化钙溶剂作为比较常规的制冷和祛湿的介质。液体的除湿系统主要的工作原理为：设定高温度、高湿度环境，从进风口进入，然后向喷淋室中转入，在喷淋上升的同时喷出氯化钙溶液。在此过程中实现冷热交替控制，从而使得温度降低。在风机的作用之下，进行蒸发降温，空气问题降低后，通过风机进入室内，然后与室内空气互相交替。