CN109289697B - 一种喷雾—淀粉床造粒设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷雾—淀粉床造粒设备，它包括顶部和底部分别设有切向进口管和第一出料管的喷雾造粒塔，所述喷雾造粒塔的顶端内部设置组合导流板和喷雾器，所述喷雾器设于组合导流板的下方；组合导流板上设有导流气体通道，导流气体通道的气体入口与切向进口管的气体出口相通，使得从切向进口管鼓入的气体，径直流入导流气体通道内。本发明通过设置组合导流板，使塔内淀粉分布更为均匀，根据生产需求的不同，本发明还设置了组合导流板的调节结构，使得本发明的结构有着更高的应用范围。

Description

一种喷雾—淀粉床造粒设备

技术领域

本发明涉及喷雾造粒领域，尤其涉及一种喷雾—淀粉床造粒设备。

背景技术

喷雾—淀粉床制粒技术是一种新兴的制粒技术。其原理为：风携带淀粉形成气固混合物由切向入口进入，在塔内离心雾化器将乳液雾化成液滴，并与悬浮淀粉相互黏附，液滴表面包裹淀粉后形成相对稳定，相互之间不会发生粘连的微粒。微粒由塔底出口排出，进入下一工段吹除多余的淀粉并以热风干燥后就得到类球形的颗粒。与颗粒成形、脱水两个过程在一个设备内同时完成的传统喷雾造粒工艺相比，喷雾—淀粉床造粒工艺具有操作弹性大，生产的颗粒直径大，可用于粘度相对较大的料液造粒等优点，同时喷雾淀粉床又克服了流化床造粒过程中颗粒间相互团聚的缺点。目前喷雾—淀粉床在微胶囊制备领域有着广泛的应用，但在实际生产过程中由于淀粉分布的不合理导致黏壁及颗粒间粘连现象，造成产率下降，不利于进行后续干燥，影响产品质量。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种喷雾—淀粉床造粒设备，通过本发明的结构，对风携带淀粉形成的气固混合物进行引流，使得淀粉在喷雾造粒塔内分布更为均匀，淀粉粒化过程中不易粘壁且颗粒间不易粘连，产品质量高，通过本发明的结构进行造粒，生产效率高。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于包括顶部和底部分别设有切向进口管和第一出料管的喷雾造粒塔，所述喷雾造粒塔的顶端内部设置组合导流板和喷雾器，所述喷雾器设于组合导流板的下方；组合导流板上设有导流气体通道，导流气体通道的气体入口与切向进口管的气体出口相通，使得从切向进口管鼓入的气体，径直流入导流气体通道内。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于组合导流板包括相互连接的直行导流板和螺旋形导流板，所述螺旋形导流板横截面上的曲线符合以喷雾造粒塔横截面的圆心为坐标原点的极坐标方程，极坐标方程式为

，式中

，b为

或

；当b=

时，0≤θ≤4π；当b=

时，0≤θ≤6π；R为喷雾造粒塔的直径，D为切向进口管的直径，θ为螺旋形导流板的一个端点绕坐标原点旋转的角度。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于喷雾造粒塔顶端内部设置有轴；直行导流板一端固定设置于轴上且与螺旋形导流板外端通过柔性件进行软连接，另一端贴近切向进口管的气体入口，直行导流板能够绕轴转动。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于喷雾造粒塔顶部设有弧形槽孔，直行导流板靠近切向进口管的一端设有螺杆，所述螺杆远离直行导流板的一端穿出弧形槽孔并与螺母配合连接，螺母和螺杆带动直行导流板沿弧形槽孔转动，对直行导流板的方向进行调节。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于直行导流板由两块矩形板拼接而成，一块矩形板上设有圆孔，另一块矩形板上设有相配的直行槽孔，两块矩形板通过圆孔和直行槽孔螺接固定，使得直行导流板的长度能够调节。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于螺旋形导流板是由矩形板卷绕成卷而成，所述螺旋形导流板的相邻两层板之间围成的腔体空间形成导流气体通道。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于螺旋形导流板是由若干弧度不同的弧形板拼接而成，所述螺旋形导流板的相邻两层弧形板之间围成的腔体空间形成导流气体通道；螺旋形导流板最内层的若干弧形板顶部与喷雾造粒塔固定连接，其余弧形板顶部通过柔性件与喷雾造粒塔进行软连接。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于还包括螺旋形导流板调节装置，螺旋形导流板调节装置包括穿绳管、钢丝绳和设置于喷雾造粒塔顶端外部的绕绳机，喷雾造粒塔顶部设有穿绳孔；所述穿绳管配合设置于螺旋形导流板底部，钢丝绳一端固定设置于穿绳管内，另一端依次从穿绳管外端口和喷雾造粒塔顶端的穿绳孔穿出并设置于绕绳机上。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于喷雾造粒塔的中部设置第二出料管，喷雾造粒塔的顶部设有用于放置雾化器驱动装置的凹槽。

所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于喷雾造粒塔的顶部设有第一视镜和第二视镜。

相对于现有技术，本发明取得的有益效果是：

设置组合导流板，使塔内淀粉分布更为均匀，根据生产需求的不同且本发明还设置了组合导流板的调节结构，使得本发明的结构有着更高的应用范围。可以通过调节直型导流板位置来改变喷雾造粒塔的壁面和中心区域的淀粉量。通过调节螺旋型导流板与塔顶水平面的之间角度来控制淀粉流向，根据喷雾器的雾化半径的不同，对组合导流板进行调节，从而有效地降低黏壁量及颗粒间粘连比例；该装置可生产多种粒径的颗粒并且生产的颗粒粘连少，粒度均匀球形度高，具有很好流散性，易于后期干燥。

附图说明

图1为本发明喷雾—淀粉床造粒设备的垂直剖面图；

图2为图1中B-B^，处喷雾—淀粉床造粒设备的水平截面图；

图3为本发明喷雾—淀粉床造粒设备的俯视图；

图4为直型导流板结构示意图；

图5为组合式导流板调节结构示意图；

图6为螺旋形导流板安装结构示意图。

图中，1-喷雾造粒塔，101-第二出料管，102-切向进口管，103-第一出料管，104-弧形槽孔，105-凹槽，2-直行导流板，201-直行槽孔，3-螺旋形导流板，4-雾化器，5-导流气体通道，6-柔性件，7-绕绳机，8-螺杆，9-穿绳管，10-轴，11-第一视镜，12-螺母，13-第二视镜。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例：对照图1~6

一种喷雾—淀粉床造粒设备，包括喷雾造粒塔1，喷雾造粒塔1的顶部、中部和底部分别设有切向进口管102、第二出料管101和第一出料管103，喷雾造粒塔1的顶部外部设置第一视镜11、第二视镜13、绕绳机7和用于放置雾化器驱动装置的凹槽105。

在喷雾造粒塔1的顶端内部设置组合导流板和雾化器4（雾化器4为离心式雾化喷头），雾化器4设于组合导流板的下方，由于组合导流板用于对气固混合物进行导流，组合导流板使气固混合物在喷雾造粒塔1内分布均匀后，再与经雾化器4喷出的雾滴相接触，使得制得的颗粒更为均为，避免颗粒间相互粘结。组合导流板上设有导流气体通道5，导流气体通道5的气体入口与切向进口管102的气体出口相通，从切向进口管102的气体出口吹出的气体，径直流入导流气体通道5内（或沿着喷雾造粒塔1的壁面流入导流气体通道5内），在导流气体通道5的作用下，使得气体在喷雾造粒塔1内分布更为均匀。

组合导流板包括相互连接的直行导流板2和螺旋形导流板3，直行导流板2由两块矩形板拼接而成，一块矩形板上设有圆孔，另一块矩形板上设有相配的直行槽孔201，两块矩形板通过圆孔和直行槽孔201螺接固定，由此直行导流板2的长度能够调节。

螺旋形导流板3可以是由矩形板卷绕成卷而成，所述螺旋形导流板3的相邻两层板之间围成的腔体空间形成导流气体通道5。螺旋形导流板3也可以是由若干弧度不同的弧形板拼接而成，所述螺旋形导流板3的相邻两层弧形板之间围成的腔体空间形成导流气体通道5。本发明中，导流气体通道5为螺旋形的腔体空间（导流气体通道5使沿喷雾造粒塔1的壁面流动的气体向沿喷雾造粒塔1的中心靠拢，使得气体在沿喷雾造粒塔1内分布更为均匀）。螺旋形导流板3在喷雾造粒塔1内与水平面相垂直。

所述螺旋形导流板3横截面上的曲线符合以喷雾造粒塔1横截面的圆心为坐标原点的极坐标方程，极坐标方程式为

，式中

，b为

或

（a和b均为常数）；当b=

时，0≤θ≤4π；当b=

时，0≤θ≤6π。R为喷雾造粒塔1的直径，D为切向进口管102的直径；θ为螺旋形导流板3的一个端点绕坐标原点旋转的角度，即在本发明中，螺旋形导流板3最内层的端点的极坐标方程为r=a，如图2中，螺旋形导流板3横截面上的曲线为其最内层的端点沿坐标原点逆时针旋转而成。

直行导流板2一端与螺旋形导流板3外端（即螺旋形导流板3最外层的端部）通过柔性件6进行软连接，另一端贴近切向进口管102的气体入口处（如图2中，直行导流板2的端部设于切向进口管102的气体入口处），直行导流板2与螺旋形导流板3内层之间形成导流气体通道5的气体入口。若螺旋形导流板3是由若干弧度不同的弧形板拼接而成，则螺旋形导流板3最内层的若干弧形板顶部与喷雾造粒塔1固定连接，其余弧形板顶部通过柔性件6与喷雾造粒塔1进行软连接。若螺旋形导流板3是由矩形板卷绕成卷而成，则螺旋形导流板3最内层端部与喷雾造粒塔1固定连接，螺旋形导流板3最外层通过柔性件6与喷雾造粒塔1进行软连接。

本发明还对直行导流板2的位置进行调节，喷雾造粒塔1顶端内部设置有轴10；直行导流板2一端固定设置于轴10上且与螺旋形导流板3外端通过柔性件6进行软连接，另一端贴近切向进口管102的气体入口，直行导流板2能够绕轴10转动。在喷雾造粒塔1顶部设有弧形槽孔104，直行导流板2靠近切向进口管102的一端设有螺杆8，所述螺杆8远离直行导流板2的一端穿出弧形槽孔104并与螺母12相配连接，螺母12和螺杆8带动直行导流板2沿弧形槽孔104转动，对直行导流板2的方向进行调节，直行导流板2的一端沿弧形槽孔104转动，另一端固定不动。

本发明还设置了螺旋形导流板调节装置，螺旋形导流板调节装置包括穿绳管9、钢丝绳和设置于喷雾造粒塔1顶端外部的绕绳机7，在喷雾造粒塔1顶端设置穿绳孔；所述穿绳管9配合设置于螺旋形导流板3底部（即穿绳管9的以喷雾造粒塔1横截面的圆心为坐标原点的极坐标方程，与螺旋形导流板3横截面上的曲线相同），钢丝绳一端固定设置于穿绳管9内（可以固定于穿绳管9内部，也可以固定于穿绳管9的最内层端口处），另一端依次从穿绳管9外端口和喷雾造粒塔1顶端的穿绳孔穿出并设置于绕绳机7上，当绕绳机7拉动钢丝绳时，由于螺旋形导流板3内层与喷雾造粒塔1顶部固定连接，因此螺旋形导流板3会向喷雾造粒塔1中心聚拢，此时螺旋形导流板与水平面所成角度小于90°，根据不同的雾化器4的雾化半径对螺旋形导流板角度进行调节可增大液滴与淀粉的黏附概率，减小颗粒间粘连，利于颗粒形成。

本发明中，第一视镜11和第二视镜13分别靠近直行导流板2和螺旋形导流板3，从而分别易于观察直行导流板2和螺旋形导流板3的调节状况。

以下实施例1~2中，所用液体物料为生产维生素微胶囊的辅料经均质机均质后形成的乳液，具体配方如下表：

实施例1：

喷雾—淀粉床造粒设备尺寸：喷雾造粒塔1由上部圆柱形塔体和下部圆锥形塔体构成，塔体直径1000mm，圆柱形塔体高度700mm，圆锥形塔体高度700mm；切向进口管102管径80mm，切向进口管102距塔顶100mm；直行导流板2宽度200mm，螺旋形导流板3由20块不同弧度的叶片拼接而成，螺旋形导流板3符合以圆柱形塔体圆心为坐标原点的极坐标方程：r=200+

（0≤θ≤4π）。

操作条件：液体物料进料流速4L/h，雾化器4的转速2000r/min，从切向进口管102通入气固混合物（所述气固混合物为风和淀粉的混合物，进风量为400m³/h，淀粉进料量为200kg/h），调节直行导流板2前端位于切向进口管102的入口管径的上1/3处（如图3），调节螺旋形导流板3与水平面的角度为75°，塔内压力-50pa。对得到的产品颗粒进行检测。

产品质质量：利用 Jenike剪切室测定颗粒的流动系数约为2.5，颗粒安息角大于60°，利用MS2000激光粒度仪测量颗粒，粒径在200μm~300μm的颗粒约占75%，球形度约为9.5；团块状产品（相互粘连颗粒）质量分数为2%，颗粒产率为85%。

实施例2：

喷雾造粒塔1由上部圆柱形塔体和下部圆锥形塔体构成，塔体直径1000mm，圆柱形塔体高度700mm，圆锥形塔体高度700mm；切向进口管102管径80mm，切向进口管102距塔顶100mm；直行导流板2宽度200mm，螺旋形导流板3由30块不同弧度的叶片拼接而成，螺旋形导流板3符合以圆柱形塔体圆心为坐标原点的极坐标方程：r=200+

（0≤θ≤6π）。

操作条件：液体物料进料量4L/h，雾化器转速2500r/min，从切向进口管102通入气固混合物（所述气固混合物为风和淀粉的混合物，进风量为500m³/h，淀粉进料量为250kg/h），调节直型导流板前端位于入口管径的上1/4处（图3），调节螺旋型导流板与喷雾造粒塔1塔顶水平面的角度为80°，塔内压力-50pa。对得到的产品颗粒进行检测。

产品质质量：利用Jenike剪切室测定颗粒的流动系数约为2.62，颗粒安息角大于60°，利用MS2000激光粒度仪测量颗粒，粒径在200μm -300μm的颗粒约占75%,球形度约为9.5；团块状产品（相互粘连颗粒）质量分数为1.1%，颗粒产率为88%。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也仅仅于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于包括顶部和底部分别设有切向进口管（102）和第一出料管（103）的喷雾造粒塔（1），所述喷雾造粒塔（1）的顶端内部设置组合导流板和喷雾器（4），所述喷雾器（4）设于组合导流板的下方；组合导流板上设有导流气体通道（5），导流气体通道（5）的气体入口与切向进口管（102）的气体出口相通，使得从切向进口管（102）鼓入的气体，径直流入导流气体通道（5）内；

组合导流板包括相互连接的直行导流板（2）和螺旋形导流板（3），所述螺旋形导流板（3）横截面上的曲线符合以喷雾造粒塔（1）横截面的圆心为坐标原点的极坐标方程，极坐标方程式为

，式中

，b为

或

；当b=

时，0≤θ≤4π；当b=

时，0≤θ≤6π；R为喷雾造粒塔（1）的直径，D为切向进口管（102）的直径，θ为螺旋形导流板（3）的一个端点绕坐标原点旋转的角度；

喷雾造粒塔（1）顶端内部设置有轴（10）；直行导流板（2）一端固定设置于轴（10）上且与螺旋形导流板（3）外端通过柔性件（6）进行软连接，另一端贴近切向进口管（102）的气体入口，直行导流板（2）能够绕轴（10）转动。

2.根据权利要求1所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于喷雾造粒塔（1）顶部设有弧形槽孔（104），直行导流板（2）靠近切向进口管（102）的一端设有螺杆（8），所述螺杆（8）远离直行导流板（2）的一端穿出弧形槽孔（104）并与螺母（12）配合连接，螺母（12）和螺杆（8）带动直行导流板（2）沿弧形槽孔（104）转动，对直行导流板（2）的方向进行调节。

3.根据权利要求1所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于直行导流板（2）由两块矩形板拼接而成，一块矩形板上设有圆孔，另一块矩形板上设有相配的直行槽孔（201），两块矩形板通过圆孔和直行槽孔（201）螺接固定，使得直行导流板（2）的长度能够调节。

4.根据权利要求1所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于螺旋形导流板（3）是由矩形板卷绕成卷而成，所述螺旋形导流板（3）的相邻两层板之间围成的腔体空间形成导流气体通道（5）。

5.一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于包括顶部和底部分别设有切向进口管（102）和第一出料管（103）的喷雾造粒塔（1）以及螺旋形导流板调节装置，所述喷雾造粒塔（1）的顶端内部设置组合导流板和喷雾器（4），所述喷雾器（4）设于组合导流板的下方；组合导流板上设有导流气体通道（5），导流气体通道（5）的气体入口与切向进口管（102）的气体出口相通，使得从切向进口管（102）鼓入的气体，径直流入导流气体通道（5）内；

组合导流板包括相互连接的直行导流板（2）和螺旋形导流板（3），所述螺旋形导流板（3）横截面上的曲线符合以喷雾造粒塔（1）横截面的圆心为坐标原点的极坐标方程，极坐标方程式为

，式中

，b为

或

；当b=

时，0≤θ≤4π；当b=

时，0≤θ≤6π；R为喷雾造粒塔（1）的直径，D为切向进口管（102）的直径，θ为螺旋形导流板（3）的一个端点绕坐标原点旋转的角度；

螺旋形导流板（3）是由若干弧度不同的弧形板拼接而成，所述螺旋形导流板（3）的相邻两层弧形板之间围成的腔体空间形成导流气体通道（5）；螺旋形导流板（3）最内层的若干弧形板顶部与喷雾造粒塔（1）固定连接，其余弧形板顶部通过柔性件（6）与喷雾造粒塔（1）进行软连接；

螺旋形导流板调节装置包括穿绳管（9）、钢丝绳和设置于喷雾造粒塔（1）顶端外部的绕绳机（7），喷雾造粒塔（1）顶部设有穿绳孔；所述穿绳管（9）配合设置于螺旋形导流板（3）底部，钢丝绳一端固定设置于穿绳管（9）内，另一端依次从穿绳管（9）外端口和喷雾造粒塔（1）顶端的穿绳孔穿出并设置于绕绳机（7）上。

6.根据权利要求1所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于喷雾造粒塔（1）的中部设置第二出料管（101），喷雾造粒塔（1）的顶部设有用于放置雾化器驱动装置的凹槽（105）。

7.根据权利要求1所述的一种喷雾—淀粉床造粒设备，其特征在于喷雾造粒塔（1）的顶部设有第一视镜（11）和第二视镜（13）。

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