CN103719656A - 循环气流干燥灭菌除杂筛分设备及松花粉的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环气流干燥灭菌除杂筛分设备及松花粉的加工方法，该设备通过风机（1）、正压循环管路（2）、旋风除尘器支路（4）、除尘器支路(5)、筛筒支路(6)、负压循环管路（3）构成循环通道，利用风机（1）产生的高速气流使物料形成流化态，物料在高速循环流动过程中实现干燥、灭菌、除杂、筛分作业，物料不需在各个工序间流转，加工效率高。

Description

循环气流干燥灭菌除杂筛分设备及松花粉的加工方法

技术领域

本发明涉及一种食用粉体物料的循环气流干燥、灭菌、除杂、筛分设备及松花粉的干燥、灭菌、除杂、筛分方法。

背景技术

食用粉体物料的加工一般要经过干燥、灭菌、筛分和除去泥沙等重杂质的除杂工序，目前是采用不同的设备加工，还没有一种具有干燥、灭菌、除杂、筛分功能的粉体物料加工设备，加工设备多且复杂，加工效率不高，物料在各个工序间流转，容易受到污染，品质难以保证。

按我国松花粉行业标准（GH/T1030-2004 ）的定义，松花粉是松科植物马尾松（ Pinusmassoniana Lamb）、油松（Pinus tabulaeformis Carr）或同属数种植物的雄性生殖细胞，是一种药食两用的珍贵资源。松花粉体轻易飞扬，流动性好，常态下不结块，以单个细胞的形式存在。在显微镜下观察，松花粉细胞表面光滑，全长60～120 微米，体宽50～60 微米，体高30～50 微米，呈扁椭圆形，属于微米级粉体物料。松花粉在原料生产过程中会混入很多杂质，松花粉原料中的杂质按粒径大小分为三种，大于松花粉细胞粒径的杂质，与松花粉细胞粒径基本相同的杂质，小于松花粉细胞粒径的杂质；松花粉原料中的杂质按密度大小也分为三种，密度大于松花粉的重杂质，密度和松花粉基本相同的杂质，密度小于松花粉的轻杂质。目前，松花粉原料中杂质的分离主要采用振动筛筛分来实现，这种方法只能分离松花粉中大于松花粉细胞粒径的杂质，而且筛分效率低。专利CN200310105344和CN200320106449公开了一种松花粉的干燥及除砂除杂方法和设备，该方法和设备主要用于分离重杂质，对大于松花粉细胞粒径的轻杂质分离效果不好，另外该设备和方法由于物料在设备中的时间只有几秒钟，难于通过一次干燥作业将松花粉干燥到含水量符合松花粉行业标准（GH/T1030-2004 ）的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实用于粉体物料加工的循环气流干燥、灭菌、除杂、筛分多功能设备，本发明还提供了一种松花粉的加工方法，即应用本发明的设备进行松花粉的干燥、灭菌、除杂、筛分方法。

为解决上述技术问题而采取的技术方案是：循环气流干燥灭菌除杂筛分设备，包括风机、正压循环管路、负压循环管路、旋风除尘器支路、除尘器支路、筛筒支路、紫外灭菌灯管；

正压循环管路包括正压循环管和安装在正压循环管上的阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、排渣阀，正压循环管的管壁上开有旋风除尘器支路进口接口、旋风除尘器支路出口接口、除尘器支路进口接口、筛筒支路进口接口，正压循环管的进口端与风机出风口连接，正压循环管路上各接口与阀的设置顺序为：进口端、旋风除尘器支路进口接口、阀门Ⅰ、旋风除尘器支路出口接口、除尘器支路进口接口、阀门Ⅱ、筛筒支路进口接口、出口端、排渣阀；

负压循环管路包括负压循环管和安装在负压循环管上的加料阀、进风阀，负压循环管的管壁上开有除尘器支路出口接口、筛筒支路出口接口、加料口，负压循环管的进口端与进风阀连接，出口端与风机进风口连接，负压循环管上的各接口设置顺序为：进口端、筛筒支路出口接口、除尘器支路出口接口、加料口、出口端，加料阀安装在加料口上；

旋风除尘器支路用于除去比重较大的杂质，包括进口阀、旋风除尘器、出口阀，旋风除尘器支路按进口阀、旋风除尘器进气管、旋风除尘器排气管、出口阀的顺序连接在正压循环管路的旋风除尘器支路进口接口与旋风除尘器支路出口接口之间；

除尘器支路用于料气分离，包括进口阀、袋式除尘器、调节阀，除尘器支路按进口阀、袋式除尘器进气管、袋式除尘器排灰管、调节阀的顺序连接在正压循环管路的除尘器支路进口接口与负压循环管路的除尘器支路出口接口之间；

筛筒支路用于筛分，包括进口阀、筛筒、调节阀，筛筒支路按进口阀、筛筒进口、筛筒出口、调节阀的顺序连接在正压循环管路的筛筒支路进口接口与负压循环管路的筛筒支路出口接口之间； 

紫外灭菌灯管用于灭菌，紫外灭菌灯管安装在旋风除尘器内。

袋式除尘器优选脉冲袋式除尘器，实施例中的脉冲袋式除尘器包括壳体、进气管、排灰管、布袋和反吹装置，壳体是筒体结构，壳体一端安装有进气管，另一端安装有排灰管，进气管的一端在壳体外，另一端伸入壳体内，排灰管的一端在壳体外，另一端伸入壳体内，壳体上还设置有排气口；布袋安装在壳体内，布袋一端用卡箍套装在进气管上，另一端用卡箍套装在排灰管上；反吹装置由反吹阀、反吹三通和排气阀组成，反吹三通的一个端口与排气口相接，另一个端口与排气阀相接，还有一个端口与反吹阀相接，反吹阀的另一端与高压气源相接，排气阀关闭的同时，反吹阀打开，壳体内通入高压气流对布袋进行反吹。

为了加快料气分离速度，在袋式除尘器上再串联一个以上的袋式除尘器。

为了加快物料的筛分速度，在筛筒上再串联一个以上的筛筒。

应用本发明的设备进行松花粉的加工方法，包括如下步骤：

S1、干燥

S101、设备初始状态的调整和启动：设备通电后关闭全部阀门，启动风机，风机启动后，调节除尘器支路的调节阀开度在5～40%之间，依次打开负压循环管路的进风阀、正压循环管路的阀门Ⅰ、除尘器支路的进口阀，调节除尘器支路的调节阀使除尘器支路内部处于正压状态,即有部分气流从除尘器支路的袋式除尘器排气口排出；

S102、加料：打开负压循环管路的加料阀加入松花粉，加入松花粉的量不超过循环通道容积的20%，松花粉在重力和风机负压的作用下进入设备内，并在高速气流的作用下形成流化态，随气流在风机、正压循环管路、除尘器支路、负压循环管路所构成的循环通道内高速循环流动，加料完成后关闭加料阀；

S103、干燥：高度分散在气流中的松花粉与气流间快速进行热和水分交换，湿气经袋式除尘器分离后通过袋式除尘器排气口排出，物料中的水分不断降低，每隔3～5分钟检查一次物料水分，直到含水率达到8%以下，干燥完成；

S2、灭菌、除杂

S201、设备调整：干燥过程的步骤S103完成后，依次打开旋风除尘器支路的出口阀、旋风除尘器支路的进口阀，关闭正压循环管路的阀门Ⅰ，启动紫外灭菌灯管；

S202、灭菌及重杂质分离：高速循环流动的流化态松花粉随气流进入旋风除尘器，比重较大的杂质在离心力作用下从流化态物料中分离并收集于旋风除尘器底部，松花粉则随气流经旋风除尘器排气管排出，同时，松花粉细胞不断随机的接近紫外灭菌灯管，微生物受到足够多的紫外线照射而被杀灭，每隔3～5分钟检查一次物料的微生物含量，直到微生物含量符合GH/T1030-2004的要求，关闭紫外灭菌灯管；

S3、筛分

S301、设备调整：调节筛筒支路中筛筒调节阀的开度为5～35%，打开筛筒支路中的进口阀、正压循环管路的阀门Ⅱ，关闭除尘器支路的进口阀、除尘器支路的调节阀，松花粉随气流在风机、正压循环管路、旋风除尘器支路、筛筒支路、负压循环管路所构成的循环通道内循环流动；

S302、筛分：流化态物料进入筛筒支路后，小于筛网孔径的松花粉随气流一起穿过筛筒的筛网实现气流筛分； 

S303、排渣：筛分完成后，打开正压循环管路的排渣阀，关闭筛筒支路的进口阀，全开筛筒支路的调节阀，设备内的筛上物随气流经排渣阀排出；

S304、停机：关闭风机和全部阀门，切断电源。

本发明通过风机、正压循环管路、旋风除尘器支路、除尘器支路、筛筒支路、负压循环管路构成循环通道，利用风机产生的高速气流使物料形成流化态，物料在高速循环流动过程中水分被气流带走实现干燥，利用袋式除尘器实现料气分离，利用旋风除尘器分离物料中的比重较大的杂质，利用紫外灭菌灯管进行灭菌，利用筛筒实现筛分，能够在一台设备中同时实现物料的干燥、灭菌、除杂、筛分作业，简化了加工过程，物料不需在各个工序间流转，加工效率高，品质容易保证。

附图说明

图1是本发明一种循环气流干燥灭菌除杂筛分设备第一实施例的结构图。

图2是图1中正压循环管路的结构图。

图3是图1中负压循环管路的结构图。

图4是图1中旋风除尘器支路的结构图。

图5是图1中除尘器支路的结构图。

图6是图1中筛筒支路的结构图。

图7是图4中旋风除尘器的剖视图。

图8是图5中袋式除尘器的剖视图。

图9是图6中筛筒的剖视图。

图中各附图标记为：1、风机；2、正压循环管路；3、负压循环管路；4、旋风除尘器支路；5、除尘器支路；6、筛筒支路；21、正压循环管；22、进口端；23、旋风除尘器支路进口接口；24、旋风除尘器支路出口接口；25、除尘器支路进口接口；26、筛筒支路进口接口； 27、出口端；28、阀门Ⅰ；29、阀门Ⅱ；210、排渣阀；31、负压循环管；32、进口端；33、进风阀； 34、筛筒支路出口接口；35、除尘器支路出口接口；36、加料口；37、加料阀；38、出口端；41、旋风除尘器；42、旋风除尘器进气管；43、进口阀；44、出口阀；45、旋风除尘器排气管；46、紫外灭菌灯管；51、进口阀；52、袋式除尘器；53、袋式除尘器； 54、调节阀；61、进口阀；62、筛筒；63、筛筒；64、调节阀； 501、进气管；502、壳体；503、排灰管；504、布袋；505、排气口；506、排气阀；507、反吹三通；508、反吹阀；601、进口管；602、壳体；603、出口管；604、筛网；605、筛下物出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但实施例并不构成对本发明的限制。

第一实施例：一种循环气流干燥灭菌除杂筛分设备。

参见图1至9，该循环气流干燥灭菌除杂筛分设备包括风机1、正压循环管路2、负压循环管路3、旋风除尘器支路4、除尘器支路5、筛筒支路6、紫外灭菌灯管46。

参见图2，正压循环管路2包括正压循环管21和安装在正压循环管上的阀门Ⅰ28、阀门Ⅱ29、排渣阀210，正压循环管的管壁上开有旋风除尘器支路进口接口23、旋风除尘器支路出口接口24、除尘器支路进口接口25、筛筒支路进口接口26，正压循环管的进口端22与风机1出风口连接，正压循环管路2上各接口与阀的设置顺序为：进口端22、旋风除尘器支路进口接口23、阀门Ⅰ28、旋风除尘器支路出口接口24、除尘器支路进口接口25、阀门Ⅱ29、筛筒支路进口接口26、出口端27、排渣阀210。

参见图3，负压循环管路3包括负压循环管31和安装在负压循环管上的加料阀37、进风阀33，负压循环管31的管壁上开有筛筒支路出口接口34、除尘器支路出口接口35、加料口36，负压循环管31的进口端32与进风阀33连接，出口端38与风机1的进风口连接，负压循环管31上的各接口设置顺序为：进口端32、筛筒支路出口接口34、除尘器支路出口接口35、加料口36、出口端38，加料阀37安装在加料口36上。

旋风除尘器支路4用于除去比重较大的杂质，参见图4，旋风除尘器支路4包括进口阀43、旋风除尘器41、出口阀44，旋风除尘器支路4按进口阀43、旋风除尘器进气管42、旋风除尘器排气管45、出口阀44的顺序连接在正压循环管路2的旋风除尘器支路进口接口23与旋风除尘器支路出口接口24之间。

除尘器支路5用于料气分离，参见图5和图8，除尘器支路5包括进口阀51、袋式除尘器52、袋式除尘器53、调节阀54，除尘器支路5按进口阀51、袋式除尘器52的进气管501、袋式除尘器52的排灰管503、袋式除尘器53的进气管501、袋式除尘器53的排灰管503、调节阀54的顺序连接在正压循环管路2的除尘器支路进口接口25与负压循环管路3的除尘器支路出口接口35之间。

筛筒支路6用于筛分，参见图6和图9，筛筒支路6包括进口阀61、筛筒62、筛筒63、调节阀64，筛筒支路6按筛筒进口阀61、筛筒62的进口管601、筛筒62的出口管603、筛筒63的进口管601、筛筒63的出口管603、调节阀64的顺序连接在正压循环管路2的筛筒支路进口接口26与负压循环管路3的筛筒支路出口接口34之间。

紫外灭菌灯管46用于灭菌，参见图7，紫外灭菌灯管46安装在旋风除尘器41内。

本实施例的袋式除尘器52和袋式除尘器53是结构相同的脉冲袋式除尘器，参见图8，脉冲袋式除尘器包括壳体502、进气管501、排灰管503、布袋504和反吹装置，壳体502是筒体结构，壳体502一端安装有进气管501，另一端安装有排灰管503，进气管501的一端在壳体502外，另一端伸入壳体502内，排灰管503的一端在壳体502外，另一端伸入壳体502内，壳体502上还设置有排气口505；布袋504安装在壳体502内，布袋504一端用卡箍套装在进气管501上，另一端用卡箍套装在排灰管503上；反吹装置由反吹阀508、反吹三通507和排气阀506组成，反吹三通507的一个端口与排气口505相接，另一个端口与排气阀506相接，还有一个端口与反吹阀508相接，反吹阀508的另一端与高压气源相接，排气阀506关闭的同时，反吹阀508打开，壳体502内通入高压气流对布袋504进行反吹。

本实施例筛筒62、筛筒63结构相同，其结构与本实施例袋式除尘器相似，区别主要在于筛筒的滤器是筛网，参见图9，筛筒包括壳体602、进口管601、出口管603、筛网604和反吹装置，壳体602是筒体结构，壳体602一端安装有进口管601，另一端安装有出口管603，进口管601的一端在壳体602外，另一端伸入壳体602内，出口管603的一端在壳体602外，另一端伸入壳体602内，壳体602上还设置有筛下物出口605；筛网604安装在壳体602内，筛网604一端用卡箍套装在进口管601上，另一端用卡箍套装在出口管603上；反吹装置与本实施例袋式除尘器的反吹装置相同，由反吹阀508、反吹三通507和排气阀506组成，反吹三通507的一个端口与筛下物出口605相接，另一个端口与排气阀506相接，还有一个端口与反吹阀508相接，反吹阀508的另一端与高压气源相接，排气阀506关闭的同时，反吹阀508打开，壳体602内通入高压气流对筛网604进行反吹。

第二实施例：应用第一实施例的设备进行松花粉的加工方法，包括如下步骤：

S1、干燥

S101、设备初始状态的调整和启动：设备通电后关闭全部阀门，启动风机1，风机启动后，调节除尘器支路5的调节阀54开度在5～40%之间，依次打开负压循环管路3的进风阀33、正压循环管路2的阀门Ⅰ28、除尘器支路5的进口阀51，调节除尘器支路的调节阀54使除尘器支路内部处于正压状态，即有部分气流从除尘器支路的袋式除尘器排气口505排出；

S102、加料：打开负压循环管路3的加料阀37加入松花粉，加入松花粉的量为循环通道容积的20%，松花粉在重力和风机负压的作用下进入设备内，并在高速气流的作用下形成流化态，随气流在风机1、正压循环管路2、除尘器支路5、负压循环管路3所构成的循环通道内高速循环流动，加料完成后关闭加料阀37；

S103、干燥：高度分散在气流中的松花粉与气流间快速进行热和水分交换，湿气经袋式除尘器分离后通过袋式除尘器排气口505排出，物料中的水分不断降低，每隔3～5分钟检查一次物料水分，直到含水率达到8%时，干燥完成；

S2、灭菌、除杂

S201、设备调整：干燥过程的步骤S103完成后，依次打开旋风除尘器支路4的出口阀44、旋风除尘器支路4的进口阀43、关闭正压循环管路的阀门Ⅰ28，启动紫外灭菌灯管46；

S202、灭菌及重杂质分离：高速循环流动的流化态松花粉随气流经旋风除尘器进气管42进入旋风除尘器41，比重较大的杂质在离心力作用下从流化态物料中分离并收集于旋风除尘器41底部，松花粉则随气流经旋风除尘器排气管45排出，同时，松花粉细胞不断随机的接近紫外灭菌灯管46，微生物受到足够多的紫外线照射而被杀灭，每隔3～5分钟检查一次物料的微生物含量，直到微生物含量符合GH/T1030-2004的要求，关闭紫外灭菌灯管46；

S3、筛分

S301、设备调整：调节筛筒支路6中调节阀64的开度为5～35%，打开筛筒支路6中的进口阀61、正压循环管路2的阀门Ⅱ29，关闭除尘器支路5的进口阀51、除尘器支路5的调节阀54，松花粉随气流在风机1、正压循环管路2、旋风除尘器支路4、筛筒支路6、负压循环管路3所构成的循环通道内循环流动；

S302、筛分：流化态物料进入筛筒支路6后，小于筛网孔径的松花粉随气流一起穿过筛筒的筛网604实现气流筛分，筛下物随气流一起通过筛筒的筛下物出口605排出； 

S303、排渣：筛分完成后，打开正压循环管路2的排渣阀210，关闭筛筒支路6的进口阀61，全开筛筒支路6的调节阀64，设备内的筛上物随气流经排渣阀210排出；

S304、停机：关闭风机和全部阀门，切断电源。

Claims (6)

1.循环气流干燥灭菌除杂筛分设备，其特征在于：所述循环气流干燥灭菌除杂筛分设备包括风机、正压循环管路、负压循环管路、旋风除尘器支路、除尘器支路、筛筒支路、紫外灭菌灯管；

正压循环管路包括正压循环管和安装在正压循环管上的阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、排渣阀，正压循环管的管壁上开有旋风除尘器支路进口接口、旋风除尘器支路出口接口、除尘器支路进口接口、筛筒支路进口接口，正压循环管的进口端与风机出风口连接，正压循环管路上各接口与阀的设置顺序为：进口端、旋风除尘器支路进口接口、阀门Ⅰ、旋风除尘器支路出口接口、除尘器支路进口接口、阀门Ⅱ、筛筒支路进口接口、出口端、排渣阀；

负压循环管路包括负压循环管和安装在负压循环管上的加料阀、进风阀，负压循环管的管壁上开有除尘器支路出口接口、筛筒支路出口接口、加料口，负压循环管的进口端与进风阀连接，出口端与风机进风口连接，负压循环管上的各接口设置顺序为：进口端、筛筒支路出口接口、除尘器支路出口接口、加料口、出口端，加料阀安装在加料口上；

旋风除尘器支路用于除去比重较大的杂质，包括进口阀、旋风除尘器、出口阀，旋风除尘器支路按进口阀、旋风除尘器进气管、旋风除尘器排气管、出口阀的顺序连接在正压循环管路的旋风除尘器支路进口接口与旋风除尘器支路出口接口之间；

除尘器支路用于料气分离，包括进口阀、袋式除尘器、调节阀，除尘器支路按进口阀、袋式除尘器进气管、袋式除尘器排灰管、调节阀的顺序连接在正压循环管路的除尘器支路进口接口与负压循环管路的除尘器支路出口接口之间；

筛筒支路用于筛分，包括进口阀、筛筒、调节阀，筛筒支路按进口阀、筛筒进口、筛筒出口、调节阀的顺序连接在正压循环管路的筛筒支路进口接口与负压循环管路的筛筒支路出口接口之间； 

紫外灭菌灯管用于灭菌，紫外灭菌灯管安装在旋风除尘器内。

2.权利要求1所述的循环气流干燥灭菌除杂筛分设备，其特征在于：所述袋式除尘器是脉冲袋式除尘器。

3.权利要求2所述的循环气流干燥灭菌除杂筛分设备，其特征在于：所述脉冲袋式除尘器包括壳体、进气管、排灰管、布袋和反吹装置，壳体是筒体结构，壳体一端安装有进气管，另一端安装有排灰管，进气管的一端在壳体外，另一端伸入壳体内，排灰管的一端在壳体外，另一端伸入壳体内，壳体上还设置有排气口；布袋安装在壳体内，布袋一端用卡箍套装在进气管上，另一端用卡箍套装在排灰管上；反吹装置由反吹阀、反吹三通和排气阀组成，反吹三通的一个端口与排气口相接，另一个端口与排气阀相接，还有一个端口与反吹阀相接，反吹阀的另一端与高压气源相接。

4.权利要求1或2所述的循环气流干燥灭菌除杂筛分设备，其特征在于：在所述袋式除尘器上再串联一个以上的袋式除尘器。

5.权利要求1所述的循环气流干燥灭菌除杂筛分设备，在所述筛筒上再串联一个以上的筛筒。

6.应用权利要求1所述的循环气流干燥灭菌除杂筛分设备进行松花粉的加工方法，包括如下步骤：

S1、干燥

S101、设备初始状态的调整和启动：设备通电后关闭全部阀门，启动风机，风机启动后，调节除尘器支路的调节阀开度在5～40%之间，依次打开负压循环管路的进风阀、正压循环管路的阀门Ⅰ、除尘器支路的进口阀，调节除尘器支路的调节阀使除尘器支路内部处于正压状态,即有部分气流从除尘器支路的袋式除尘器排气口排出；

S102、加料：打开负压循环管路的加料阀加入松花粉，加入松花粉的量不超过循环通道容积的20%，松花粉在重力和风机负压的作用下进入设备内，并在高速气流的作用下形成流化态，随气流在风机、正压循环管路、除尘器支路、负压循环管路所构成的循环通道内高速循环流动，加料完成后关闭加料阀；

S103、干燥：高度分散在气流中的松花粉与气流间快速进行热和水分交换，湿气经袋式除尘器分离后通过袋式除尘器排气口排出，物料中的水分不断降低，每隔3～5分钟检查一次物料水分，直到含水率达到8%以下，干燥完成；

S2、灭菌、除杂

S201、设备调整：干燥过程的步骤S103完成后，依次打开旋风除尘器支路的出口阀、旋风除尘器支路的进口阀，关闭正压循环管路的阀门Ⅰ，启动紫外灭菌灯管；

S202、灭菌及重杂质分离：高速循环流动的流化态松花粉随气流进入旋风除尘器，比重较大的杂质在离心力作用下从流化态物料中分离并收集于旋风除尘器底部，松花粉则随气流经旋风除尘器排气管排出，同时，松花粉细胞不断随机的接近紫外灭菌灯管，微生物受到足够多的紫外线照射而被杀灭，每隔3～5分钟检查一次物料的微生物含量，直到微生物含量符合GH/T1030-2004的要求，关闭紫外灭菌灯管；

S3、筛分

S301、设备调整：调节筛筒支路中筛筒调节阀的开度为5～35%，打开筛筒支路中的进口阀、正压循环管路的阀门Ⅱ，关闭除尘器支路的进口阀、旋风除尘器支路、除尘器支路的调节阀，松花粉随气流在风机、正压循环管路、筛筒支路、负压循环管路所构成的循环通道内循环流动；

S302、筛分：流化态物料进入筛筒支路后，小于筛网孔径的松花粉随气流一起穿过筛筒的筛网实现气流筛分； 

S303、排渣：筛分完成后，打开正压循环管路的排渣阀，关闭筛筒支路的进口阀，全开筛筒支路的调节阀，设备内的筛上物随气流经排渣阀排出；

S304、停机：关闭风机和全部阀门，切断电源。

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