CN102091678B - 气流式雾化器 - Google Patents

Abstract

一种气流式雾化器，包括喷枪和支撑管，喷枪具有至少4个叠套的喷嘴，处于中心的喷嘴为料液喷嘴，料液喷嘴设有料液孔，其他的喷嘴为气体喷嘴，各气体喷嘴的内腔前部为雾化区，所述料液喷嘴的柱体下部向内收缩形成环形间隙，气体喷嘴中除最外层的气体喷嘴外，其它气体喷嘴的柱体下部均向内收缩形成环形间隙；所述料液喷嘴的柱体上部外壁上设有多条均匀分布且贯通前方的雾化区和后方的环形间隙的螺旋槽，除最外层的气体喷嘴外，其它气体喷嘴的柱体上部外壁上均设有多条均匀分布且贯通各自前方的雾化区和各自后方的环形间隙的螺旋槽；内外层相邻的喷嘴上的螺旋槽旋向相反。本发明雾化能力很强，能适应流动性差、粘度大、丝状分裂的料液雾化。

Description

气流式雾化器

技术领域

 本发明涉及喷雾干燥机中使用的气流式雾化器。

背景技术

气流式雾化器的工作原理是利用高速气流使液膜产生分裂，高速气流可以采用压缩空气。当压缩空气以很高的环隙速度从雾化器喷出时，料液的流速很低，因此两者存在着很大的相对速度差，气液之间产生摩擦力和剪切力，使料液形成细小的雾滴。中国专利号是00240918.6的实用新型专利说明书公开了一种喷雾干燥制粒机，其雾化器喷枪是一种三流式的喷枪，它由支撑管内的液料管和喷液料嘴组成的液料通道、一次压缩空气管和一次压缩空气体喷嘴组成的一次压缩空气通道以及二次压缩空气管和二次压缩空气体喷嘴组成的二次压缩空气通道构成。虽然相对离心式喷雾和压力式喷雾，气流式雾化可以雾化较高粘度的料液，但当气流式喷雾干燥处理某些流动性差、粘度大、丝状分裂的料液时，如果喷枪雾化能力不够强，丝状分裂中的丝不易断裂，造成产品粒度均匀性差。

发明内容

本发明的目的在于一种提出具有高强度雾化能力的气流式雾化器，该气流式雾化器适应流动性差、粘度大、丝状分裂的料液雾化。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

本发明包括喷枪和支撑管，喷枪具有至少4个叠套的喷嘴，处于中心的喷嘴为料液喷嘴，料液喷嘴设有料液孔，其他的喷嘴为气体喷嘴，各气体喷嘴的内腔前部为雾化区，所述料液喷嘴的柱体下部向内收缩形成收缩部，使料液喷嘴与处于其外层的气体喷嘴之间在料液喷嘴的柱体收缩部周围形成环形间隙，气体喷嘴中除最外层的气体喷嘴外，其它气体喷嘴的柱体下部均向内收缩形成收缩部，使内外层相邻的两气体喷嘴之间在内层的气体喷嘴的柱体收缩部周围形成环形间隙；所述料液喷嘴的柱体上部外壁上设有多条均匀分布的螺旋槽，除最外层的气体喷嘴外，其它气体喷嘴的柱体上部外壁上也均设有多条均匀分布的螺旋槽，上述各喷嘴上的螺旋槽均贯通各自对应的雾化区和环形间隙，从而在喷枪中形成多层次的螺旋喷气道；内外层相邻的喷嘴上的螺旋槽旋向相反；所述支撑管的管体与喷枪的最外层的气体喷嘴连接，支撑管内设有与料液喷嘴连接的中柱体和叠套在中柱体上且与各气体喷嘴一一对应连接的进气管，中柱体上设有与料液喷嘴的料液孔对应的料液孔，支撑管内形成分别与喷枪内各环形间隙一一对应相接的环形气道。

所述料液喷嘴的柱体上部外壁上端设有定位缺口，气体喷嘴中除最外层的气体喷嘴外，其它气体喷嘴的柱体上部外壁上端均设有定位缺口，料液喷嘴外层的气体喷嘴的内壁上设有与料液喷嘴的定位缺口对应的定位销，其他气体喷嘴的内壁上各设有与处于其内层的气体喷嘴上的定位缺口对应的定位销。

所述支撑管与喷枪的最外层的气体喷嘴之间由中空连接座连接。

与最外层的气体喷嘴相邻的气体喷嘴的定位缺口为环形槽，最外层气体喷嘴螺纹连接在中空连接座上。

所述料液喷嘴柱体的后端连接有螺杆，料液喷嘴由螺杆螺纹连接在支撑管的中柱体上，料液喷嘴螺杆的底面与中柱体的接触面之间设有密封圈。

所述各气体喷嘴与支撑管内对应的进气管之间采用对接，各气体喷嘴与对应进气管之间设有密封圈。

本发明具有如下积极效果：当物料由喷嘴流出，在一级雾化区受内层旋转高速气流的剪切作用分裂为较大雾滴，雾滴随气流进入二级雾化区，二级雾化区的气流流向与一级雾化区的气流流向相反，则二级雾化区的气流与进入的雾滴运动方向相反，从而对雾滴发生强烈的雾化剪切作用，雾滴进入下一级雾化区，三级雾化区气流又与二级雾化区的气流流向相反，从而再次对雾滴作强烈的雾化剪切作用，逐级的强烈雾化剪切，使物料达到细小的球形雾滴。反向气流的引入特别有助于丝状分裂中的丝的断裂，本气流式雾化器雾化能力很强，可适应固含量达到50%～55%的液料雾化，能适应流动性差、粘度大、丝状分裂的料液雾化。本雾化器的喷枪中各喷嘴的定位采用逐层下压的方式，结构简单、组装方便。本雾化器的应用，有利于使用本雾化器的喷雾干燥设备提高生产能力，减少能源消耗。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是实施例1的结构示图。

图2是料液喷嘴的结构示图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是第一气体喷嘴的结构示图。

图5是图4的B-B剖视图。

图6是第二气体喷嘴的结构示图。

图7是图6的C-C剖视图。

图8是第三气体喷嘴的结构示图。

图9是图8的D-D剖视图。

图10是最外层的气体喷嘴即第四气体喷嘴的结构示图。

图11是图10的俯视图。

图12是实施例2的结构示图。

图13是实施例2中的第三气体喷嘴的结构示图。

图14是图13的E-E剖视图。

具体实施方式

实施例1

见图1至图11，本实施例包括喷枪1、中空连接座2和支撑管3。喷枪1具有5个相叠套的喷嘴，其中中间的喷嘴为料液喷嘴1-1，其他4个喷嘴为气体喷嘴1-2。气体喷嘴1-2包括自内到外的第一气体喷嘴1-2a、第二气体喷嘴1-2b、第三气体喷嘴1-2c、第四气体喷嘴1-2d，第四气体喷嘴1-2d是处于最外层的气体喷嘴，同时起着外壳的作用。所述支撑管2与喷枪1的最外层气体喷嘴即第四气体喷嘴1-2d之间由所述中空连接座2连接。

所述料液喷嘴1-1包括锥形头部1-1a和柱体,料液喷嘴1-1设有料液孔1-1f。气体喷嘴1-2包括锥形头部和柱体。第一气体喷嘴1-2a的锥形头部1-2a-a内腔且处于料液喷嘴1-1的料液孔口前方的空间是一级雾化区a1，第二气体喷嘴1-2b的锥形头部1-2b-a内腔且处于第一气体喷嘴1-2a的出口前方的空间是二级雾化区a2，依次类推，第三气体喷嘴1-2c的锥形头部内腔前部和第四气体喷嘴1-2d的锥形头部内腔前部分别为三级雾化区a3和四级雾化区a4。

所述料液喷嘴1-1的柱体下部向内收缩形成收缩部1-1c，使料液喷嘴1-1与处于其外层的气体喷嘴即第一气体喷嘴1-2a之间在料液喷嘴柱体收缩部1-1c周围形成环形间隙b，气体喷嘴1-2中除最外层的气体喷嘴即第四气体喷嘴1-2d外，其它气体喷嘴即第一气体喷嘴1-2a、第二气体喷嘴1-2b、第三气体喷嘴1-2c的柱体下部均向内收缩形成收缩部，使内外层相邻的两气体喷嘴之间在内层的气体喷嘴的柱体收缩部周围形成环形间隙b，即第一气体喷嘴1-2a与第二气体喷嘴1-2b之间在第一气体喷嘴1-2a的柱体收缩部1-2a-c周围形成环形间隙b，第二气体喷嘴1-2b与第三气体喷嘴1-2c之间在第二气体喷嘴1-2b的柱体收缩部1-2b-c周围形成环形间隙b，第三气体喷嘴1-2c与第四气体喷嘴1-2d之间在第三气体喷嘴1-2c的柱体收缩部1-2c-c周围形成环形间隙b。

所述料液喷嘴1-1的柱体上部1-1b外壁与其外层的第一气体喷嘴1-2a的内壁相贴，在料液喷嘴1-1的柱体上部1-1b外壁上均匀分布有顺时针旋向的四条螺旋槽c1，螺旋槽c1贯通前方的一级雾化区a1和后方对应的环形间隙b，从而形成顺时针旋向的第一层次喷气道。第一气体喷嘴1-2a的柱体上部1-2a-b外壁与第二气体喷嘴1-2b的内壁相贴，第一气体喷嘴1-2a的柱体上部1-2a-b外壁上均匀分布有四条逆时针旋向的螺旋槽c2，该螺旋槽c2贯通前方的二级雾化区a2和后方对应的环形间隙b，从而形成逆时针旋向的第二层次喷气道。第二气体喷嘴1-2b的柱体上部1-2b-b外壁与第三气体喷嘴1-2c的内壁相贴，第二气体喷嘴1-2b的柱体上部1-2b-b外壁上均匀分布有四条顺时针旋向的螺旋槽c1，该螺旋槽c1贯通前方的三级雾化区a3和后方对应的环形间隙b，从而形成顺时针旋向的第三层次喷气道。第三气体喷嘴1-2c的柱体上部1-2c-b外壁与最外层气体喷嘴即第四气体喷嘴1-2d的内壁相贴，第三气体喷嘴1-2c的柱体上部1-2c-b外壁上均布有四条逆时针旋向的螺旋槽c2，该螺旋槽c2贯通前方的四级雾化区a4和后方对应的环形间隙b，从而形成逆时针旋向的第四层次喷气道。

上述料液喷嘴1-1柱体上的螺旋槽c1、第二气体喷嘴1-2b柱体上的螺旋槽c1的旋向一致，第一气体喷嘴1-2a柱体上的螺旋槽c2和第三气体喷嘴1-2c柱体上的螺旋槽c2的旋向一致, 料液喷嘴1-1柱体上的螺旋槽c1和第一气体喷嘴1-2a柱体上的螺旋槽c2旋向相反，即相邻两喷嘴上的螺旋槽旋向相反。

所述第四气体喷嘴1-2d螺纹连接在所述中空连接座2上，为方便第四气体喷嘴1-2d拧紧在中空连接座2上，第四气体喷嘴1-2d的外壁上固定有六角形扳手部1-2d-1。所述支撑管3的管体3-3固定在所述中空连接座2的底部。

喷嘴之间采用逐层下压的方式定位。所述料液喷嘴1-1的柱体上部1-2b外壁上端设有定位缺口1-1-1，所述气体喷嘴1-2中除第四气体喷嘴1-2d外，其它气体喷嘴即第一气体喷嘴1-2a、第二气体喷嘴1-2b、第三气体喷嘴1-2c的各柱体上部的外壁上端各有定位缺口，所述料液喷嘴1-1、第一气体喷嘴1-2a和第二气体喷嘴1-2b上各均匀分布有2个定位缺口，相应地，第一气体喷嘴1-2a、第二气体喷嘴1-2b、第三气体喷嘴1-2c的内壁上各设有2个定位销1-2-2，第一气体喷嘴1-2a上的2个定位销1-2-2分别嵌入其内层料液喷嘴1-1的2个定位缺口中，第二气体喷嘴1-2b上的2个定位销1-2-2分别嵌入第一气体喷嘴1-2a的2个定位缺口中，第三气体喷嘴上的2个定位销1-2-2分别嵌入第二气体喷嘴1-2b的2个定位缺口1-2-1中。当料液喷嘴1-1被固定后，第一气体喷嘴1-2a、第二气体喷嘴1-2b和第三气体喷嘴1-2c的轴向和径向运动都受到限制而被固定。由于最外层气体喷嘴即第四气体喷嘴1-2d螺纹连接在所述中空连接座2上，第四气体喷嘴1-2d需要相对第三气体喷嘴1-2c旋转，所以第三气体喷嘴1-2c上的定位缺口为环绕柱体的环形缺口1-2-3，第四气体喷嘴1-2d的内壁上设有搁在第三气体喷嘴1-2c环形缺口1-2-3上的2个定位销1-2-2，第四气体喷嘴1-2d仅在轴向运动上受到限制，当第四气体喷嘴拧紧在中空连接座2上时，同样被固定。

所述支撑管3内设有中柱体3-1和叠套在中柱体3-1上且与各气体喷嘴一一对应的进气管3-2。所述料液喷嘴1-1柱体的后端连接有螺杆1-1d，料液喷嘴1-1由螺杆1-1d螺纹连接在中柱体3-1的螺纹孔中而被固定，料液喷嘴1-1的螺杆1-1d的底面上设有环形凹槽1-1-4，料液喷嘴1-1螺杆的底面与中柱体3-1的接触面之间设有局部嵌于环形凹槽1-1-4中的密封圈4。中柱体上3-1设有与喷枪的料液孔1-1f对应的料液孔3-1-1。所述各气体喷嘴与支撑管3内对应的进气管之间采用对接，各气体喷嘴的底面上设有环形凹槽1-2-4，各气体喷嘴的底面与对应进气管之间设有局部嵌于底面的 环形凹槽1-2-4中的密封圈5。支撑管3内形成分别与喷枪1各环形间隙b一一对应相接的环形喷气道d。

当第四气体喷嘴1-2d旋紧在中空连接座2，通过定位销，下压第三气体喷嘴1-2c，压力层层传递，第三气体喷嘴1-2c下压第二气体喷嘴1-2b，第二气体喷嘴1-2b下压第一气体喷嘴1-2a、第一气体喷嘴1-2a下压料液喷嘴1-1，使喷枪完成组合。同时，料液喷嘴1-1和各气体喷嘴1-2分别压紧支撑管3的中柱体3-1和对应进气管3-2。密封圈的设置，使料液喷嘴1-1和中柱体3-1之间具有良好的密封性，各气体喷嘴1-2和对应进气管3-2之间具有良好的密封性。

实施例2

见图12至14，实施例2具有4个相叠套的喷嘴，其中中间的喷嘴为料液喷嘴1-1，其他3个喷嘴为气体喷嘴1-2。气体喷嘴1-2包括自内到外的第一气体喷嘴1-2a、第二气体喷嘴1-2e和最外层气体喷嘴1-2d，相邻两喷嘴上的螺旋槽旋向相反。与实施例1相比，少了一个气体喷嘴，第二气体喷嘴1-2e的缺口为环形缺口，其它结构与实施例1相同。

Claims (5)

1.一种气流式雾化器，包括喷枪（1）和支撑管（3），喷枪（1）具有至少4个叠套的喷嘴，处于中心的喷嘴为料液喷嘴（1-1），料液喷嘴（1-1）设有料液孔（1-1f），其他的喷嘴为气体喷嘴（1-2），各气体喷嘴（1-2）的内腔前部为雾化区，其特征在于：所述料液喷嘴（1-1）的柱体下部向内收缩形成收缩部（1-1c），使料液喷嘴（1-1）与处于其外层的气体喷嘴之间在料液喷嘴的柱体收缩部周围形成环形间隙（b），气体喷嘴中除最外层的气体喷嘴（1-2d）外，其它气体喷嘴的柱体下部均向内收缩形成收缩部，使内外层相邻的两气体喷嘴之间在内层的气体喷嘴的柱体收缩部周围形成环形间隙（b）；所述料液喷嘴（1-1）的柱体上部（1-1b）外壁上设有多条均匀分布的螺旋槽,除最外层的气体喷嘴外，其它气体喷嘴的柱体上部外壁上也设有多条均匀分布的螺旋槽, 上述各喷嘴上的螺旋槽均贯通各自对应的雾化区和环形间隙（b），从而在喷枪（1）中形成多层次的螺旋喷气道；内外层相邻的喷嘴上的螺旋槽旋向相反；所述支撑管（3）的管体（3-3）与喷枪（1）的最外层的气体喷嘴（1-2d）连接，支撑管（3）内设有与料液喷嘴（1-1）连接的中柱体（3-1）和叠套在中柱体（3-1）上且与各气体喷嘴（1-2）一一对应连接的进气管（3-2），中柱体（3-1）上设有与料液喷嘴（1-1）的料液孔（1-1f）对应的料液孔（3-1-1），支撑管内形成分别与喷枪内各环形间隙（b）一一对应相接的环形气道（d）；所述各气体喷嘴（1-2）与支撑管（3）内对应的进气管之间采用对接，各气体喷嘴的底面上设有环形凹槽（1-2-4），各气体喷嘴的底面与对应进气管之间设有局部嵌于底面的环形凹槽（1-2-4）中的密封圈（5）。

2.根据权利要求1所述的气流式雾化器，其特征在于：所述料液喷嘴（1-1）的柱体上部（1-2b）外壁上端设有定位缺口（1-1-1），气体喷嘴（1-2）中除最外层的气体喷嘴（1-2d）外，其它气体喷嘴的柱体上部外壁上端各设有定位缺口（1-2-1），料液喷嘴（1-1）外层的气体喷嘴的内壁上设有与料液喷嘴（1-1）的定位缺口（1-1-1）对应的定位销（1-2-2） ，其他气体喷嘴的内壁上各设有与处于其内层的喷嘴上的定位缺口（1-2-1）对应的定位销（1-2-2）。

3.根据权利要求2所述的气流式雾化器，其特征在于：所述支撑管（3）与喷枪（1）的最外层的气体喷嘴（1-2d）之间由中空连接座（2）连接。

4.根据权利要求3所述的气流式雾化器，其特征在于：与最外层的气体喷嘴相邻的气体喷嘴的定位缺口为环形槽（1-2-3），最外层气体喷嘴（1-2d）螺纹连接在中空连接座（2）上。

5.根据权利要求1所述的气流式雾化器，其特征在于：所述料液喷嘴（1-1）柱体的后端连接有螺杆（1-1d），料液喷嘴（1-1）由螺杆（1-1d）螺纹连接在支撑管（3）的中柱体（3-1）的螺纹孔中，料液喷嘴（1-1）螺杆的底面与中柱体（3-1）的接触面之间设有密封圈（4）。

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