一种用于紫菜风味粉末生产的集成化喷雾干燥设备

本发明涉及干燥，具体为一种用于紫菜风味粉末生产的集成化喷雾干燥设备。

背景技术：

1、随着海产深加工产业的快速发展，紫菜因其富含膳食纤维、矿物质及独特海产风味，其深加工产品紫菜风味粉末，被广泛应用于方便食品、调味品、保健品等多个领域，市场需求量持续攀升。喷雾干燥作为紫菜风味粉末生产中的关键单元操作，其核心是将紫菜深加工后的浆液雾化后，与热风进行快速热交换，实现水分蒸发并形成粉末状产品，该过程的设备性能直接决定了紫菜风味粉末的产品品质、生产效率及生产成本。目前，行业内普遍采用喷雾干燥设备完成紫菜液的干燥成型，但由于紫菜浆液中含有较多多糖类物质，且其风味物质耐热性较差，如何在保证干燥效率、获得合格含水率粉末的同时，最大限度保留紫菜本身的天然风味，成为行业内亟待解决的技术痛点，也对喷雾干燥设备的结构设计和性能优化提出了更高要求。

2、现有技术中，用于紫菜风味粉末生产的喷雾干燥设备，主要由干燥塔、进料系统、雾化系统、热风系统及粉末收集系统五部分构成。其中，干燥塔为立式中空结构，作为热风与雾化液滴的热交换核心区域；进料系统主要包括进料罐和进料泵，用于储存紫菜浆液并将其稳定输送至雾化系统；雾化系统多采用压力式雾化器或离心式雾化器，将紫菜浆液分散为微米级微小液滴，增大浆液与热风的接触面积；热风系统由热风炉、鼓风机及风管组成，热风炉将空气加热至设定温度后，由鼓风机通过风管输送至干燥塔内部，热风在干燥塔内呈自上而下或自下而上的直线型流动；粉末收集系统主要为旋风分离器或布袋除尘器，用于分离干燥后的紫菜风味粉末与含湿热风，完成粉末的收集。进料泵将进料罐内的紫菜浆液加压输送至雾化器，雾化器将浆液雾化后喷入中空干燥塔内，同时热风系统向干燥塔内通入高温热风，雾化后的紫菜液滴与热风在塔内发生快速热交换，液滴中的水分瞬间蒸发，干燥后的紫菜风味粉末在重力作用下下落，经收集系统分离收集，含湿热风则通过塔顶排气口排出，完成整个干燥流程。为提升干燥效果，现有设备通常通过调节热风温度、进料速度或雾化压力等工艺参数，来适配紫菜液的干燥需求。

3、但是，现有喷雾干燥设备的核心痛点的是，干燥塔内部为中空无导流结构，热风进入干燥塔后，无论采用自上而下还是自下而上的流动方式，均呈近似直线型快速穿过干燥塔，导致热风在干燥塔内的停留时间较短，与雾化后分散的紫菜液滴接触不够充分、接触时间不足，热风的热量无法被充分利用，热风利用效率较低。为了确保紫菜液滴能够快速蒸发水分，达到产品要求的含水率，不得不提高热风的进口温度，而过高的热风温度会直接破坏紫菜液滴中的耐热性较差的风味物质，导致干燥后的紫菜风味粉末失去原有天然海产风味，出现风味变淡、异味等问题，影响产品品质；若为了保留紫菜风味而降低热风温度，则会因热风停留时间不足、热交换不充分，导致紫菜液滴干燥不彻底，粉末含水量超标，易出现结块、吸潮等现象，不仅影响产品储存稳定性，还会降低生产效率，造成物料浪费，难以实现紫菜风味保留与干燥效率的协同提升，无法满足行业高质量生产的需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于紫菜风味粉末生产的集成化喷雾干燥设备，解决了传统设备热风利用效率低、易损伤紫菜风味，粉末易积料引发故障、清洁不便，以及高黏性料液易挂壁堵塞喷头的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于紫菜风味粉末生产的集成化喷雾干燥设备，包括干燥室，所述干燥室一侧设置有热风机，所述干燥室上方设置有输送泵，所述输送泵输入端设置有储液罐，所述输送泵输出端设置有自驱防粘附机构，所述干燥室内部设置有导流笼干燥机构，所述导流笼干燥机构内部设置有随动式自洁机构，所述随动式自洁机构设置在所述干燥室内部。

3、所述导流笼干燥机构包括螺旋状导流脊背，所述螺旋状导流脊背整体设置在所述干燥室内部，所述螺旋状导流脊背内壁设置有弹性波纹管，所述弹性波纹管顶端设置有气密法兰，所述弹性波纹管通过气密法兰安装在所述干燥室内部，所述弹性波纹管内部设置有电动推杆，所述电动推杆末端固定连接有连接板。

4、优选的，所述随动式自洁机构包括第一导向环，所述第一导向环内壁固定连接在所述电动推杆固定端的外壁，所述电动推杆输出端外壁固定连接有第二导向环，所述第一导向环与所述第二导向环外壁设置有弹性刮网，所述弹性刮网内开设有若干网孔，所述弹性刮网外圈设置有柔性刮筋。

5、优选的，所述自驱防粘附机构包括喷头，所述喷头的顶端与所述输送泵的输出端固定连接，所述喷头内设置有刀轴，所述刀轴外壁设置有若干涡轮刀片，所述刀轴的末端固定连接有联动轴，所述联动轴外壁固定连接有螺旋导流环，所述螺旋导流环上壁设置有搅棒。

6、优选的，所述弹性波纹管的末端可拆卸设置有沉降收集杯，所述沉降收集杯设置在所述电动推杆的下方，所述连接板的外侧壁固定连接在所述弹性波纹管的内侧壁。

7、优选的，所述弹性刮网与所述柔性刮筋一体设置在所述弹性波纹管内部，所述弹性刮网与所述柔性刮筋设置在沉降收集杯上方。

8、优选的，所述涡轮刀片等间距分布设置在所述刀轴外壁，所述涡轮刀片设置在所述喷头内部。

9、优选的，所述螺旋导流环外壁与所述喷头内壁贴合，所述螺旋导流环设置在所述涡轮刀片下方。

10、优选的，所述搅棒等间距分布设置在所述螺旋导流环上壁，所述搅棒设置在所述喷头内部。

11、优选的，所述螺旋状导流脊背设置在所述干燥室内部，所述螺旋状导流脊背外壁边缘与所述干燥室的内壁贴合。

12、优选的，所述柔性刮筋外壁抵接在所述弹性波纹管的内壁，所述柔性刮筋的直径大于所述弹性波纹管。

13、本发明提供了一种用于紫菜风味粉末生产的集成化喷雾干燥设备。具备以下有益效果：

14、1、本发明导流笼干燥机构通过电动推杆带动弹性波纹管拉伸或压缩，使螺旋状导流脊背同步形变并占满干燥室内部，配合气密法兰保障干燥室气密性，实现热风沿螺旋路径流动，解决传统喷雾干燥设备热风停留时间短、利用效率低，且提高温度易破坏紫菜风味的问题，有效延长热风与紫菜液滴的接触时间，在不损伤紫菜风味的前提下，提升干燥效率和紫菜风味粉末的产品质量。

15、2、本发明随动式自洁机构通过第一导向环与第二导向环配合支撑弹性刮网，使弹性刮网随电动推杆伸缩同步升降，利用柔性刮筋与弹性波纹管内壁的弹性过盈配合刮除积料，同时网孔保障空气流通和粉末下落至沉降收集杯，解决设备长期运行中粉末侵入隔离腔、积料引发机械故障，且清洁不便的问题，实现随动式自动清洁，延长弹性波纹管等部件使用寿命，保障设备内部卫生安全性，确保紫菜风味粉末生产符合卫生标准。

16、3、本发明自驱防粘附机构通过高压紫菜液冲击涡轮刀片产生旋转扭矩，驱动刀轴带动联动轴、螺旋导流环和搅棒同步转动，利用涡轮刀片与搅棒协同刮除喷头内壁物料，同时螺旋导流环引导物料加速雾化，解决高黏性紫菜多糖料液易挂壁结块、导致喷头堵塞停机的问题，依托物料自身压力实现无源自驱，无需额外动力，保障雾化和物料输送连续稳定，降低设备维护成本。