一种全脂乳粉的加工系统及其加工工艺的制作方法

[0001]
本申请涉及乳制品加工的领域，尤其是涉及一种全脂乳粉的加工系统及其加工工艺。


背景技术：

[0002]
全脂乳粉是仅以牛乳或羊乳为原料，经浓缩、干燥制成的粉（块）状产品。全脂乳粉是用纯乳生产的，基本保持了乳中的原有营养成分，适用于全体消费者，但最适合于中青年消费者。
[0003]
乳粉在生产过程中需要使用到三段式流化床对乳粉进行干燥和降温，三段式流化床一般采用倾斜式的筛板对乳粉进行流化抛掷，向前连续运动，冷风或热风向上穿过流化床层同乳粉进行热交换。
[0004]
针对上述中的相关技术，存在有以下缺陷：由于乳粉在筛板上向低处流动时，于筛板上较低处容易出现堆积，致使乳粉无法有效分散，热交换的效率低。


技术实现要素：

[0005]
为了提高流化床的热交换效率，本申请提供一种全脂乳粉的加工系统及其加工工艺。
[0006]
第一方面，本申请提供一种全脂乳粉的加工系统，采用如下的技术方案：一种全脂乳粉的加工系统，包括原料仓、与所述原料仓连通的净乳机、与所述净乳机连通的暂存罐、与所述暂存罐连通的均质机、与所述均质机连通的第一降膜蒸发器、与所述第一降膜蒸发器连通的第二降膜蒸发器、与所述第二降膜蒸发器连通的喷雾干燥塔、与所述喷雾干燥塔连通的流化床以及与所述流化床连通的收集罐；所述流化床包括弹簧座、壳体、振动电机和筛板，所述弹簧座设置在壳体底部，所述振动电机固设在壳体外壁，所述筛板沿壳体水平长度方向倾斜设置在壳体内，所述筛板水平高度较高一端上方的壳体上设有进料口，所述壳体远离进料口的一端设有出料口，所述壳体的外壁上设置有进风管，所述进风管位于筛板下方，所述壳体的顶部上设有排风管，所述壳体内位于筛板上方设有用于将筛板上乳粉向进料口一侧间歇翻动的第一推动装置。
[0007]
通过采用上述技术方案，原料乳首先在原料仓中存储，接着依次在净乳机中净乳、在均质机中均质、在第一降膜蒸发器中杀菌、在第二降膜蒸发器中浓缩、在喷雾干燥塔中干燥成粉、在流化床中冷却，完成全脂乳粉的加工，乳粉在流化床中冷却时，从壳体上的进料口进入，落在筛板上，启动振动电机，使筛板上乳粉不断被向低处抛掷，从而沿筛板滑落至壳体上的出料口，通过从进风管向壳体内通入不同温度的洁净空气，空气经筛板上孔眼穿过后与筛板上乳粉进行热交换，达到对对乳粉加热干燥以及冷却目的，在流化床工作过程中，同时开启第一推动装置，间歇将筛板上的乳粉向进料口一侧翻动，从而减缓乳粉在筛板上的流动速率，延长乳粉与流化床内空气接触的时长，并将乳粉在筛板上不断翻动，保持乳粉在筛板上松散，提高流化床的干燥、冷却效果。
[0008]
可选的，所述第一推动装置包括安装杆、拨片、转盘和驱动组件，所述转盘转动设置在壳体的侧壁上，所述转盘的轴线平行于壳体的水平宽度方向，所述壳体的外壁上开设有与转盘同轴的安装孔，所述安装杆垂直并偏心连接在转盘靠近壳体的侧壁上，所述安装杆穿过安装孔并伸入壳体内，所述拨片设置在安装杆中下部的外壁上，所述安装杆和转盘沿筛板长度方向间隔设置有多组，所述驱动组件用于驱使转盘转动。
[0009]
通过采用上述技术方案，在启动驱动组件后，驱使转盘转动，转盘转动过程中，安装杆在壳体内，沿转盘的转动轨迹平移移动，在安装杆转动时，安装杆上的拨片间歇与下方筛板上的乳粉接触，将筛板上的乳粉翻动至松散，提高流化床的干燥、冷却效果。
[0010]
可选的，所述驱动组件包括连杆、电动机、皮带和两个带轮，所述安装杆与转盘转动连接，所述连杆沿筛板的长度方向设置，多根所述安装杆均垂直连接在连杆上，所述电动机固设在壳体上，两个所述带来分别与电动机的输出轴和一个转盘远离壳体的一端同轴固定连接，所述皮带绕设在两个带轮上。
[0011]
通过采用上述技术方案，在操作人员启动电动机后，电动机通过带轮和皮带传动，带动一个转盘旋转，转盘带动安装杆旋转时，由连杆与相邻两根安装杆之间连杆传动，从而同时带动多个转盘和安装杆运动，节约成本，操作便利。
[0012]
可选的，所述安装孔内设置有防尘套，所述防尘套与安装杆固定连接。
[0013]
通过采用上述技术方案，安装杆在安装孔内旋转时，防尘套随安装杆的转动而变形，防尘套保持将安装孔封堵状态，提高流化床的密封性。
[0014]
可选的，所述安装杆与连杆转动连接，所述连杆上设置有用于驱使安装杆转动的转动组件。
[0015]
通过采用上述技术方案，在流化床运行过程中，启动转动组件，驱使安装杆旋转，使拨片的活动端向进料口一侧偏转，在拨片翻动乳粉时，将乳粉向筛板上方拨动，可有效延长乳粉在流化床中经过时间，提高流化床的干燥、冷却效果，在流化床工作完成后，再次启动转动组件，驱使安装杆上拨片向出料口一侧旋转，此时拨片随安装杆运动时，拨片将筛板上残余乳粉翻送至出料口，提高流化床上乳粉排出效率。
[0016]
可选的，所述转动组件包括齿轮、齿条和气缸，所述齿轮同轴固接在安装杆上，所述齿条沿自身长度方向滑动安装在连杆上，所述齿条于齿轮啮合，所述气缸固接在连杆上，所述气缸的活塞杆伸出方向与齿条长度方向平行，所述气缸的活塞杆与齿条固定连接。
[0017]
通过采用上述技术方案，工作人员在启动气缸后，气缸带动齿条在连杆上滑移，通过齿条与齿轮之间相互啮合，即可带动安装杆和拨片转动，操作方便，拨片转动稳定。
[0018]
可选的，所述壳体内设置有收集板，所述收集板位于筛板和进风管的下方，且与筛板平行，所述壳体的外壁上设置有收集管，所述收集管的一端连接在收集板靠近出料口的一端、另一端与出料口连通，所述收集板上方设置有用于间歇翻动收集板上乳粉的第二推动装置。
[0019]
通过采用上述技术方案，在筛板下方安装收集板，当乳粉从筛板上孔隙落向下方时，落在收集板上，并通过第二推动装置，能对收集板上的乳粉进行翻动，以及将收集板上的乳粉推送入收集管，提高流化床乳粉排出效率以及流化床的干燥、冷却效果。
[0020]
可选的，述筛板沿壳体长度方向间隔设置有多个台阶，所述台阶沿壳体长度方向靠近出料口逐层降低。
[0021]
通过采用上述技术方案，将筛板设置为台阶式，乳粉在筛板上流动并经过台阶时，能有效使乳粉分散，从而提高流化床的干燥、冷却效果。
[0022]
第二方面，本申请提供一种全脂乳粉的加工工艺，采用如下的技术方案：一种全脂乳粉的加工工艺，包括以下步骤：步骤1、原乳处理：原料乳验收，检测合格后净乳，最后冷藏，冷藏过程中持续搅拌；步骤2、杀菌：取步骤1中冷藏后的原乳均质、杀菌；步骤3、干燥：取步骤2中杀菌后原乳浓缩、干燥；步骤4、包装：取步骤3中干燥后乳粉冷却、包装。
[0023]
通过采用上述技术方案，粉状乳制品能完整保存原乳的风味、色泽和营养成分，储存方便，饮用方便，深受广大家庭喜爱。
[0024]
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.乳粉在流化床中冷却时，从壳体上的进料口进入，落在筛板上，启动振动电机，使筛板上乳粉不断被向低处抛掷，并且由第一推动装置，间歇将筛板上的乳粉向进料口一侧翻动，减缓乳粉在筛板上的流动速率的同时，将乳粉在筛板上不断翻动至松散，提高流化床的干燥、冷却效果；2.在流化床运行过程中，安装杆旋转至拨片的活动端偏转向进料口一侧，即可将乳粉向筛板上方拨动，可有效延长乳粉在流化床中经过时间，，将拨片旋转朝向出料口一侧时，拨片将筛板上残余乳粉翻送至出料口，可提高流化床上乳粉排出效率；3.在筛板下方安装收集板，当乳粉从筛板上孔隙落向下方时，落在收集板上，并通过第二推动装置，能对收集板上的乳粉进行翻动，以及将收集板上的乳粉推送入收集管，提高流化床乳粉排出效率以及流化床的干燥、冷却效果。
附图说明
[0025]
图1是本申请实施例加工系统的整体结构示意图。
[0026]
图2是本申请实施例流化床的整体结构示意图。
[0027]
图3是本申请实施例流化床的平面剖视结构示意图。
[0028]
图4是图3中a部分的局部放大示意图。
[0029]
图5是本申请实施例流化床的壳体的局部剖视结构示意图。
[0030]
图6是图5中b部分的局部放大示意图。
[0031]
附图标记说明：1、原料仓；11、净乳机；12、暂存罐；13、均质机；14、第一降膜蒸发器；15、第二降膜蒸发器；16、喷雾干燥塔；17、流化床；171、弹簧座；172、壳体；173、振动电机；174、筛板；1741、台阶；175、进料口；176、出料口；177、进风管；178、排风管；18、收集罐；2、第一推动装置；21、安装杆；22、拨片；221、外筒；222、内插片；223、压簧；23、转盘；24、安装孔；3、驱动组件；31、连杆；32、电动机；33、皮带；34、带轮；4、防尘套；5、转动组件；51、齿轮；52、齿条；53、气缸；6、收集板；61、收集管；7、第二推动装置；71、安装盘；72、第二伺服电机；73、推板；74、连接轴。
具体实施方式
[0032]
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
[0033]
本申请实施例公开一种全脂乳粉的加工系统。参照图1，包括顺序连通的原料仓1、净乳机11、暂存罐12、均质机13、第一降膜蒸发器14、第二降膜蒸发器15、喷雾干燥塔16、流化床17以及收集罐18。
[0034]
参照图2、3，流化床17包括自下向上安装的弹簧座171和壳体172，壳体172的外壁上螺纹固定安装有振动电机173。壳体172在长度方向上的两端分别开设有进料口175和出料口176。进料口175连通在喷雾干燥塔16的出料端口，出料口176连通在收集罐18的进料端口。流化床17内平行安装有筛板174和收集板6，收集板6位于筛板174下方。筛板174上均匀布置有孔眼，在壳体172内沿壳体172长度方向倾斜安装，筛板174靠近出料口176的一端为筛板174的较低端，筛板174上间隔设有多个台阶1741，向出料端呈向下阶梯状，并延伸至壳体172的出料端。
[0035]
参照图3、5，流化床17的壳体172上侧壁上连接有进风管177，进风管177连通在壳体172上筛板174与收集板6之间。本实施例中，进风管177沿壳体172长度方向间隔设有三根，三根进风管177自进料口175一端向出料口176一端通入气体温度依次为60~70℃、80~100℃以及10~20℃，壳体172顶壁上对应连通设置有三根排风管178。
[0036]
参照图5、6，壳体172内位于筛板174上方设有用于将筛板174上乳粉向进料口175一侧间歇翻动的第一推动装置2。本实施例中，第一翻动装置包括安装杆21、拨片22和转盘23，壳体172的侧面外壁上，位于筛板174的上方开设有贯通入壳体172内的安装孔24，安装孔24的轴线与筛板174的宽度方向平行，安装孔24沿筛板174长度方向间隔设置有多个。本实施例中安装孔24有四个，并且与进风管177位置在竖直面上投影位置错位。转盘23贴合壳体172外壁，与壳体172转动连接，并且转盘23与安装孔24同轴。安装杆21转动安装在转盘23靠近壳体172内部的盘面上，并且从安装孔24中穿过。安装杆21的轴线与转盘23的轴线平行且不同轴，为了增大安装杆21稳定性，转盘23在壳体172相平行的两侧侧壁上成对设置，安装杆21的两端分别与成对的两个转盘23转动连接。
[0037]
参照图3、4，拨片22沿安装杆21长度方向安装在安装杆21的侧壁上，在安装杆21随转盘23转动过程中，拨片22远离安装杆21的边缘能接触在筛板174上。为了增大拨片22与筛板174接触的接触时长，拨片22远离安装杆21的边缘为橡胶材质，并且拨片22沿安装杆21径向呈可伸缩结构。拨片22包括固定在安装杆21上的外筒221和沿安装杆21径向滑动穿设在外筒221远离安装杆21一端的内插片222，外筒221与内插片222之间有防止内插片222脱出外筒221的防脱部。外筒221内设有用于推动内插片222伸出外筒221的压簧223，压簧223的一端抵接在外筒221的内壁上、另一端抵接在内插片222伸入外筒221的端面上。
[0038]
参照图5、6，为了驱使转盘23转动，以带动安装杆21上拨片22对筛板174上乳粉进行翻动，壳体172上设有用于驱使转盘23转动的驱动组件3。本实施例中，驱动组件3包括连杆31、电动机32、皮带33和两个带轮34。电动机32螺栓固定安装在壳体172的外壁上，两个带轮34分别与电动机32的输出轴以及转盘23同轴固定连接，皮带33绕设在两个带轮34上，通过皮带33传动，带动转盘23与电动机32的输出轴同步转动。为了通过一个电动机32带动壳体172上多个转盘23同步转动，以减少成本，在壳体172内设有连杆31。连杆31平行于壳体172上转盘23的排布方向布置，多根安装杆21均转动在连杆31上。安装杆21的长度方向与连杆31的长度方向相垂直，并且多根安装杆21在转盘23上所处位置相同。
[0039]
参照图5、6，安装杆21在连杆31上旋转，即可调节安装杆21在随转盘23运动过程
中，拨片22在安装杆21上的朝向。为了驱动安装杆21在连杆31上相对旋转，连杆31上设有用于驱使安装杆21转动的转动组件5。本实施例中，驱动组件3包括齿轮51、齿条52和气缸53。齿条52沿连杆31的长度方向滑动安装在连杆31上，每根安装杆21上均同轴固定套接有齿轮51，连杆31上齿条52同时与多根安装杆21上齿轮51啮合。气缸53螺栓固定安装在连杆31上，气缸53的活塞杆轴线与连杆31的轴线平行，气缸53的活塞杆与齿条52固定连接，通过气缸53的活塞杆运动，带动齿条52移动，从而带动连杆31上多根安装杆21同步转动。
[0040]
在其他实施例中，第一推动装置2还可以包括翻板和第一伺服电机，翻板沿筛板174宽度方向转动安装在筛板174的顶壁上。翻板的转动轴线位置焊接固定有转动轴，转动轴延伸出壳体172外。第一伺服电机螺栓固定安装在壳体172外，第一伺服电机的输出轴与转动轴通过联轴器同轴固定连接，通过第一伺服电机的输出轴正反转以带动翻板来回转动，从而对筛板174上经过的乳粉振散。
[0041]
参照图5，为了提高安装孔24位置的防尘密封性能，安装孔24内还安装有防尘罩。本实施例中，防尘罩可以为pp塑料材质的斗形波纹套管，防尘罩的一端贴合安装孔24的内壁固定连接、另一端贴合安装杆21的外壁固定连接。防尘罩配合安装杆21的移动变形，同时兼具防尘密封效果。
[0042]
参照图2、3，壳体172的外壁上还连接有收集管61，收集管61的一端与壳体172上出料口176连通，并接入下游收集罐18，收集管61的另一端连通在壳体172内收集盘的较低一端。壳体172内位于收集盘的上方还设有用于间歇翻动收集板6上乳粉的第二推动装置7。在本实施例中，第二推动装置7包括安装盘71、第二伺服电机72和推板73。安装盘71上同轴固定穿设有连接轴74，连接轴74平行于壳体172的宽度方向，连接轴74的两端分别转动安装在壳体172的内壁上。推板73固定安装在安装盘71的侧壁上，并沿安装盘71的周向均匀间隔布置多片。第二伺服电机72螺栓固定安装在壳体172外壁上，其输出轴与安装盘71上连接轴74的一端采用联轴器同轴固定连接。在其他实施例中，第二推动装置7也可以为与第一推动装置2相同结构。
[0043]
本申请实施例一种全脂乳粉的加工系统的实施原理为：原料乳首先在原料仓1中存储，接着依次在净乳机11中净乳、在均质机13中均质、在第一降膜蒸发器14中杀菌、在第二降膜蒸发器15中浓缩、在喷雾干燥塔16中干燥成粉、在流化床17中冷却，完成全脂乳粉的加工。
[0044]
乳粉在流化床17中冷却时，从壳体172上的进料口175进入，落在筛板174上，启动振动电机173，使筛板174上乳粉不断被向低处抛掷，从而沿筛板174滑落至壳体172上的出料口176。通过从进风管177向壳体172内通入不同温度的洁净空气，空气经筛板174上孔眼穿过后与筛板174上乳粉进行热交换，达到对对乳粉加热干燥以及冷却目的。在流化床17工作过程中，启动电动机32，由电动机32通过皮带33传动带动转盘23旋转，转盘23上安装杆21以及安装杆21上拨片22随转盘23在壳体172内转动，间歇将筛板174上的乳粉向进料口175一侧翻动，从而减缓乳粉在筛板174上的流动速率，延长乳粉与流化床17内空气接触的时长。并将乳粉在筛板174上不断翻动，保持乳粉在筛板174上松散，提高流化床17的干燥、冷却效果。
[0045]
本申请实施例还公开一种全脂乳粉的加工工艺。参照图1，包括以下步骤：步骤1、原乳处理：原料乳在验收合格后，存入原料仓1中，再从原料仓1送入净乳机11中
净乳，净乳后杂质度应≤2ppm。再送入暂存罐12中冷藏处理，冷藏过程中，冷藏温度应≤4℃，并在第一暂存罐12中有奶情况下，应保持不断搅拌状态。
[0046]
步骤2、配料：取步骤1中冷藏后原乳，进入高压均质机13进行均质处理，均质压力为12~18mpa。均质完成后，送入三效降膜蒸发器中高温杀菌，三效降膜蒸发器加热温度在86~90℃，并且高温持续时间应不低于24秒。
[0047]
步骤3、干燥：取步骤2中杀菌后原乳，送入三效降膜式蒸发器中浓缩，三效降膜蒸发器的一效温度为65~75℃，二效温度为55~65℃，三效温度为45~55℃。浓缩完成后，送入立式压力喷雾干燥塔16中干燥，干燥塔进风温度为150~165℃，排风温度为60~75℃，塔内温度为70~85℃，塔内负压-4~0pa。
[0048]
步骤4、包装：取步骤3中干燥后乳粉送入流化床17中冷却，流化床17采用三段式流化床，要求空气过滤，内部无菌。流化床17三段温度分别为温度依次为60~70℃、80~100℃以及10~20℃，送出乳粉温度应不高于30℃。最后，成品乳粉送入收集罐18，供给包装线打包。生产环节每天生产开始前和结束后分别用臭氧杀菌不小于1h，包装物需采用紫外线杀菌，以防止乳粉二次污染。
[0049]
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。