CN107537170B - 一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，在喷雾干燥室内上部、进料管的外围设有渐变式热风盘，渐变式热风盘上部有供进料管通过的凸管，凸管连接于升降装置下部，升降装置调节渐变式热风盘的上下位置，渐变式热风盘在凸管下部连接的部分呈圆形喇叭口形状，其上面自中心到边缘均匀设置从小到大的通风孔洞，渐变式热风盘与喷雾干燥室内壁形成有热风缓冲区，热风缓冲区由设在喷雾干燥室顶壁的进风格栅进热风，进风格栅在凸管外围。效果：在渐变式热风盘下方形成热风区域。热风区域把离心式喷头形成的雾状物包围，以减少经过瞬间干燥的料与干燥室室壁的直接接触几率，减少粘壁情况。

Description

一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备

技术领域

本发明属于干燥设备技术领域，具体为一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备。

背景技术

喷雾干燥技术是将液体物料通过喷雾的方法在高温气体作用下瞬间干燥的技术，其优点是完成干燥过程时间短适用于热敏性物料干燥、使用范围广、密闭性好及生产过程简单，操作方便、成本低等突出优点。经过几十年的发展喷雾干燥技术已经比较成熟，由于设备投入少，系统运行费用低，该技术广泛应用于乳制品、洗涤用品及化工用品、水泥及其它粉体产品的生产，遍及了很多行业，尤其是在制药及陶瓷行业应用十分普遍。

喷雾干燥技术按照喷雾方式的不同可分为压力式和离心式两种，其缺点主要有：粘壁现象严重、产品产率低、产品粒度过小、产品纯度低、杂质含量高、产品水分含量高，其中粘壁现象是影响喷雾干燥技术的最大缺点。压力式真空干燥设备粘壁现象轻，但是塔的体积巨大，造价高，不适合实验室及小规模生产。离心式干燥设备由于料液通过离心式喷头形成雾是水平方向的，雾的整体走向是向器壁扩散的，在扩散过程中与热空气接触瞬间干燥，由于热风的风向及干燥纯度不同，有部分含水量较高的颗粒很更容易接触器壁，不断累积吸附或板结在器壁表面，造成粘壁现象，影响产品的产率及纯度，增加劳动强度。

针对粘壁现象主要采取的解决方法有：控制器壁温度；清壁设备、器壁表面处理等方法。实际生产中最常用的方法是将干燥塔设计成带夹壁的，通过在夹壁中通空气等使壁保持较低的温度。其次是通过塔壁旋气片引入空气冷却。第三种方法是在内塔安装由一排喷嘴组成的类似“气扫帚”的装置，减少粘壁几率。

发明内容

针对现有防粘壁技术的不足，本发明提供一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备。

本发明的技术方案如下：一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，为热风式干燥，包括下部为锥形的喷雾干燥室，进料管，进料管伸入喷雾干燥室内，进料管伸入喷雾干燥室内的部分的端头连接离心式喷头，喷雾干燥室底部有下料口、出风口，出风口连通分离除尘装置，进料管从喷雾干燥室顶部中心进入，在喷雾干燥室内上部、进料管的外围设有渐变式热风盘，渐变式热风盘的中心位于离心式喷头的上方，渐变式热风盘上部有供进料管通过的凸管，凸管连接于升降装置下部，升降装置调节渐变式热风盘的上下位置，渐变式热风盘在凸管下部连接的部分呈圆形喇叭口形状，其上面自中心到边缘均匀设置从小到大的通风孔洞，渐变式热风盘与喷雾干燥室内壁形成有热风缓冲区，热风缓冲区由设在喷雾干燥室顶壁的进风格栅进热风，进风格栅在凸管外围。

所述进风格栅开度可调节，进风格栅连通热风通道，热风通道内设置空气加热器或者热风通道连通热风风源。

所述进风格栅围绕升降装置环形分布，进风格栅由若干扇形薄板组成，扇形薄板由电机控制转动，转动角度是零度时进风格栅关闭，转动角度是九十度时进风格栅开度最大。

所述进风格栅短弧边固定在一个圆套件上，圆套件中设电机，进风格栅整体转动吸取热风。

所述通风孔洞在最中心的一圈的孔径为0.2mm，孔径向边缘依次增大，孔径大小呈现以0.3mm-0.5mm为公差的等差数列。

喷雾干燥室底部设有1#收集罐（8），1#收集罐与下料口连通，底部出风口通过管道连通旋风分离器进口，旋风分离器出口再连通布袋收尘器，布袋收尘器连通引风机，旋风分离器底部连接2#收集罐，布袋收尘器底部连接3#收集罐。

喷雾干燥室侧壁设有观察窗。

所述渐变式热风盘喇叭口倾斜部分与水平面的夹角为0-20°。

所述渐变式热风盘喇叭口边沿弯折为平的，平的部分最外沿直径为喷雾干燥室内壁直径的0.8-0.95倍。

本发明的有益效果：通过进风格栅、渐变式出热风装置及升降装置将离心式喷头喷出的雾状物控制在特定的空间中，该空间中从渐变式热风盘出来的热风呈一定的线性分布，经过雾化后的料液受阻，尽量不流向干燥室内壁，减少经过瞬间干燥的料与干燥室室壁的直接接触几率，使雾化后的料液在短时间内失去水分快速干燥而下落或被风机抽走，大大减轻了粘壁情况。本发明结构简单，可以利用现有设备直接改造，改造成本低，操作方便，防粘壁效果优良，大大减少了清洗干燥室的次数和工作量，显著提高了产品的产率及产量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为渐变式热风盘的仰视平面图；

图3为进风格栅示意图；

图中，1、进料管；2、升降装置；3、进风格栅；4、离心式喷头；5、渐变式热风盘；6、热风通道；7、观察窗；8、1#收集罐；9、旋风分离器；10、布袋收尘器；11、引风机；12、2#收集罐；13、3#收集罐；14、通风孔洞；15-喷雾干燥室；16-热风缓冲区。

具体实施方式

如图所示，一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，为热风式干燥，包括下部为锥形的喷雾干燥室15，进料管1，进料管1伸入喷雾干燥室内，进料管1伸入喷雾干燥室内的部分的端头连接离心式喷头4，喷雾干燥设备之前的进料系统通过进料管4将物料输送到离心式喷头4，离心式喷头4喷出雾状料，离心式喷头4的中心位于干燥室中轴线上。喷雾干燥室底部有下料口、出风口，出风口连通分离除尘装置。进料管1从喷雾干燥室顶部中心进入。在喷雾干燥室内上部、进料管1的外围设有渐变式热风盘5，渐变式热风盘5的中心位于离心式喷头4的上方。渐变式热风盘5上部有供进料管1通过的凸管，凸管连接于升降装置2下部，升降装置2由设在干燥室顶或其它位置的支撑物支撑，升降装置2置于喷雾干燥室顶部中心位置，升降装置2调节渐变式热风盘5的上下位置，渐变式热风盘5在凸管下部连接的部分呈圆形喇叭口形状，其上面自中心到边缘均匀的呈辐射状的设置从小到大的通风孔洞14，渐变式热风盘5与喷雾干燥室内壁形成有热风缓冲区16，热风缓冲区16由设在喷雾干燥室顶壁的进风格栅3进热风，进风格栅3围绕在凸管外围。渐变式热风盘5的中心与干燥室的中轴垂线重合。渐变式热风盘5置于该位置，能够保证通过通风孔洞14的出来的热风形成从中心到边缘由弱到强的热风风力分布。

进风格栅3开度可调节，进风格栅3连通热风通道6。通过调控进风格栅3开合角度，控制热风的风量及风向，根据雾状物与热风接触形成旋流的情况，调控进风格栅的状态，使其达到最佳的干燥及防粘壁的效果。热风通道6内设置空气加热器或者热风通道6连通热风风源。如用空气加热器加热冷空气的，则热风通道6需要足够的长度，以保证空气被充分加热的一定温度。如果是用鼓风机吹送热风的，热风通道6只需要与鼓风机风管连通起来即可，热风通道6长短皆可。

热风从打开的进风格栅3进入到热风缓冲区16，再从通风孔洞14喷出，孔径小的通风孔洞14喷出的热风量少，孔径大的通风孔洞14喷出的热风量大，孔径从渐变式热风盘5中心到边沿逐渐变大，喷出的热风风量就逐渐增大，热风形成一定的从上到下逐渐增大的线性分布，在渐变式热风盘5下方形成热风区域，热风区域靠近内壁风越大。热风区域形成一个包围圈，把离心式喷头形成的雾状物包围。随着雾状物与热风接触，含水量大的雾状物被瞬间干燥，浮力降低，由于重力、离心力及引风的共同作用，雾状物形成旋流，被热风包裹着盘旋向干燥室底部运动，在下降过程中得以充分干燥，由于渐变式热风盘5通过的热风越靠近干燥室内壁越大的缘故，干燥室内壁附近的雾状物很少，雾状物接触不到干燥室内壁就很大程度的避免了粘壁现象的产生。

进风格栅3围绕升降装置环形分布，进风格栅3由若干扇形薄板组成，扇形薄板由电机控制转动，转动角度是零度时进风格栅3关闭，转动角度是九十度时进风格栅3开到最大，进热风量最大。也可以这样：进风格栅3短弧边固定在一个圆套件上，圆套件中设电机，进风格栅3整体转动吸取热风，圆套件通过连接杆固定在一个支架上或热风通道6顶壁上。既可以通过调节单个进风格栅3的开度来控制热风进入量，也可以通过进风格栅3整体转动，强制吸热风来调节热风进入量。

所述通风孔洞14在最中心的一圈的孔径为0.2mm，孔径向边缘依次增大，以0.5mm公差的等差数列增大。

喷雾干燥室15底部连接一个三通管，三通管竖直部分上下连接口分别连接下料口和1#收集罐8，三通管的拐角出口作为底部出风口再连通旋风分离器9进口，旋风分离器9出口再连通布袋收尘器10，布袋收尘器10连通引风机11，旋风分离器9底部连接2#收集罐12，布袋收尘器10底部连接3#收集罐13。1#收集罐8、2#收集罐12、3#收集罐13收集干燥后的料，旋风分离器9分离粗细料，布袋收尘器10过滤引风机11抽出去的热风。

喷雾干燥室15侧壁设有观察窗7。观察窗7透明，用来观察雾状物与热风的接触状况，及时通过升降装置调整渐变式热风盘5与离心式喷头4的距离，以及进风格栅3的开度。

所述可升降装置2用液压或气动结构或机械电动结构，可从现有可实现升降功能的机构中借鉴运用。

所述渐变式热风盘5喇叭口倾斜部分与水平面的夹角为0-20°。由于渐变式热风盘5是上下可调的，渐变式热风盘5的边沿就不会与喷雾干燥室内壁连接固定，总是有间隙存在，若间隙很小，通过间隙流出的热风很少，干燥正常进行，只有极少量的雾状料接触干燥室内壁，这是由于最外圈的通风孔洞14间有间隔，间隔导致出热风些许不均，为了解决此问题，渐变式热风盘5喇叭口边沿弯折为平的，平的部分最外沿直径为喷雾干燥室内壁直径的0.8-0.95倍。这样的结构使热风从渐变式热风盘5与喷雾干燥室内壁间的间隙喷出一道完整的环形气流，进一步阻止雾化料接触内壁。

实施例1：每小时由进料管1输入料液5L，喷雾干燥室内壁的直径为2500mm，高度3000mm，进料管1直径30mm，渐变式热风盘5底部边沿最大直径2450mm，渐变式热风盘5上通风孔洞14最内圈直径为0.2mm、最外圈直径为10mm，渐变式热风盘倾斜部分与水平面的夹角为15°，渐变式热风盘5倾斜部分顶部与离心式喷头4上表面的垂直距离为200mm，渐变式热风盘底部与喷雾干燥室顶部内壁间的垂直距离150mm。

实施例2：与实施例1不同的是渐变式热风盘倾斜部分与水平面的夹角为10°，渐变式热风盘5倾斜部分顶部与离心式喷头4上表面的垂直距离为150mm，渐变式热风盘底部与喷雾干燥室顶部内壁间的垂直距离200mm。

实施例3：与实施例1不同的是渐变式热风盘倾斜部分与水平面的夹角为20°，渐变式热风盘5倾斜部分顶部与离心式喷头4上表面的垂直距离为200mm，渐变式热风盘底部与喷雾干燥室顶部内壁间的垂直距离50mm。

Claims (7)

1.一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，为热风式干燥，包括下部为锥形的喷雾干燥室（15），进料管（1），进料管（1）伸入喷雾干燥室内，进料管（1）伸入喷雾干燥室内的部分的端头连接离心式喷头（4），喷雾干燥室底部有下料口、出风口，出风口连通分离除尘装置，其特征在于：进料管（1）从喷雾干燥室顶部中心进入，在喷雾干燥室内上部、进料管（1）的外围设有渐变式热风盘（5），渐变式热风盘（5）的中心位于离心式喷头（4）的上方，渐变式热风盘（5）上部有供进料管（1）通过的凸管，凸管连接于升降装置（2）下部，升降装置（2）调节渐变式热风盘（5）的上下位置，渐变式热风盘（5）在凸管下部连接的部分呈圆形喇叭口形状，其上面自中心到边缘均匀设置从小到大的通风孔洞（14），渐变式热风盘（5）与喷雾干燥室内壁形成有热风缓冲区（16），热风缓冲区（16）由设在喷雾干燥室顶壁的进风格栅（3）进热风，进风格栅（3）在凸管外围；

进风格栅（3）开度可调节，进风格栅（3）连通热风通道（6），热风通道（6）内设置空气加热器或者热风通道（6）连通热风风源；

进风格栅（3）围绕升降装置环形分布，进风格栅（3）由若干扇形薄板组成，扇形薄板由电机控制转动，转动角度是零度时进风格栅（3）关闭，转动角度是九十度时进风格栅（3）开度最大。

2.如权利要求1所述的一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，其特征在于：进风格栅（3）短弧边固定在一个圆套件上，圆套件中设电机，进风格栅（3）整体转动吸取热风。

3.如权利要求1所述的一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，其特征在于：所述通风孔洞（14）在最中心的一圈的孔径为0.2mm，孔径向边缘依次增大，孔径大小呈现以0.3mm-0.5mm为公差的等差数列。

4.如权利要求1所述的一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，其特征在于：喷雾干燥室（15）底部设有1#收集罐（8），1#收集罐（8）与下料口连通，底部出风口通过管道连通旋风分离器（9）进口，旋风分离器（9）出口再连通布袋收尘器（10），布袋收尘器（10）连通引风机（11），旋风分离器（9）底部连接2#收集罐（12），布袋收尘器（10）底部连接3#收集罐（13）。

5.如权利要求1所述的一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，其特征在于：喷雾干燥室（15）侧壁设有观察窗（7）。

6.如权利要求1所述的一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，其特征在于：所述渐变式热风盘（5）喇叭口倾斜部分与水平面的夹角为0-20°。

7.如权利要求6所述的一种渐变式热风防粘壁喷雾干燥设备，其特征在于：所述渐变式热风盘（5）喇叭口边沿弯折为平的，平的部分最外沿直径为喷雾干燥室内壁直径的0.8-0.95倍。