CN109589869A - 连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及干燥设备领域，尤其是涉及一种连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，包括干燥塔，干燥塔底部设有固定流化床，干燥塔顶部连接有进料管，进料管上距离干燥塔由近至远依次连接有高压均质泵、料液过滤器、原料罐和清水罐，所述高压均质泵与干燥塔的连接管道上连接有吹气管，吹气管连接压缩空气罐，吹气管上安装有第一电动阀。利用压力传感器自动检测喷雾压力，配合压缩空气的自动吹扫，既解决了喷雾压力降低时雾化喷头滴液的问题，又解决了停泵时料液堵塞料管的问题；将干燥塔内的热空气泵至蒸汽换热器内，利用干燥塔的余热提高了热交换效率，具有节能减排的效果；本发明具有连续进料、连续出料的优点，大大提高了制粒效率。
Description
技术领域
本发明涉及干燥设备领域，尤其是涉及一种连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统。
背景技术
沸腾制粒干燥机是一种用途广泛的干燥制粒设备，主要应用于制药、食品、饲料、颜料、化工等各个领域，一般具有制粒筒体，塔内设有流化床、粘合剂雾化喷头、分离器和空气循环系统，其工作原理是物料粉末粒子在原料容器中呈环形流化状态，受到经过净化后的加热空气预热和混合，将粘合剂溶液雾化喷入，使若干粒子聚集成含有粘合剂的团粒，由于热空气对物料的不断干燥，使得团粒中水分蒸发，粘合剂凝固，此过程不断重复进行，形成理想的、均匀的多微孔球状颗粒。
流化床主体的进、排气是通过防爆风机的作用实现的，空气经净化装置净化后通过热交换器加热到一定温度，由流化床底部经气体分布板进入流 化床内，在热空气的吹动作用下，床层上的粉体被流化，并与安置在流化床中心部位的粘合剂喷嘴喷出的雾滴相接触而制成颗粒，未被粘合剂接触的粉尘由布袋收集再利用，空气经过滤后排出设备。
现有技术中的制粒机都是采用压力喷雾，喷雾压力在50kg左右，喷雾完成后如果直接停泵，喷雾压力逐渐衰减至不能成雾时，雾化喷头会滴液，滴落至干燥塔底部的流化床上时，会使床面上制成的颗粒黏结。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，解决了喷雾压力降低时雾化喷头滴液的问题。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，包括干燥塔，干燥塔底部设有固定流化床，干燥塔顶部连接有进料管，进料管上距离干燥塔由近至远依次连接有高压均质泵、料液过滤器、原料罐和清水罐，所述高压均质泵与干燥塔的连接管道上连接有吹气管，吹气管连接压缩空气罐，吹气管上安装有第一电动阀；吹气管与高压均质泵的连接管道上安装有压力传感器和第二电动阀、连接有排空管，排空管上安装有第三电动阀。
通过采用上述技术方案，当喷雾完成后停泵时，压力传感器检测到进料管（与雾化喷头连通）中压力下降至低于雾化喷头的最小喷雾压力（比如5kg）时，压力传感器发送信号给控制器，控制器打开第一电动阀，利用压缩空气加压，使雾化喷头中的残液雾化喷出；随后控制器打开第二电动阀和第三电动阀，压缩空气将进料管中的残液吹扫排出，以防料液长时间滞留于进料管中干结后造成进料管堵塞。
优选的，所述干燥塔顶部连接有出气管，出气管连接旋风分离器，旋风分离器的出料口与干燥塔顶部连接，旋风分离器的出风口连接喷淋除尘器。
通过采用上述技术方案，干燥塔内的热风、溶剂蒸汽、水蒸汽和物料小颗粒从出气管进入旋风分离器分离，分离出的物料小颗粒再次从干燥塔顶部进入参与制粒，旋风分离器的排气进入喷淋除尘器净化后排至大气。
优选的，所述旋风分离器的出料口与干燥塔的连接管道上依次连接有第一空气过滤器、第一风泵、空气除湿机。
通过采用上述技术方案，利用第一风泵将旋风分离器分离出的物料小颗粒吹入干燥塔中，利用空气除湿机和第一空气过滤器为第一风泵提供干燥、洁净的空气。
优选的，所述固定流化床上依次连接有第二空气过滤器、第一蒸汽换热器、第二风泵、第三空气过滤器。
通过采用上述技术方案，空气被第二风泵抽入第三空气过滤器过滤后进入第一蒸汽换热器与蒸汽换热后形成热空气，热空气经过第二空气过滤器的二次过滤后吹入固定流化床（流化床可将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有流体的某些表观特征）中，热空气从固定流化床吹入干燥塔中，使物料颗粒悬浮，并使干燥塔内的物料颗粒和雾化料液升温。
优选的，所述固定流化床上还依次连接有第四空气过滤器、第三风泵，第三风泵连接空气除湿机，空气除湿机接通冷盐水。
通过采用上述技术方案，较重的大颗粒物料沉降落至固定流化床上，需要排出并装袋，此时的大颗粒物料温度较高，若直接装袋容易胀袋，所以利用常温空气在空气除湿机中与冷盐水换热形成冷空气，第三风泵将冷空气吸入固定流化床的出料端给大颗粒物料降温，从而消除大颗粒物料的热应力，解决了胀袋的问题。
优选的，所述干燥塔的顶部连接有第一热气管，第一热气管上依次连接有第四风泵和第五空气过滤器，第四风泵和第五空气过滤器之间连接有第二热气管，第二热气管上依次连接有第四电动阀、电加热器、第二蒸汽换热器、蒸汽源，第四电动阀与电加热器之间的第二热气管上连接有第三热气管，第三热气管与干燥塔的顶部连接。
通过采用上述技术方案，开启第四电动阀时，第二热气管中的热空气同时从第一热气管和第三热气管进入干燥塔，由于第四风泵将常温空气吸入第一热气管，因此可降低第一热气管中的空气温度，从而降低干燥塔内的温度；关闭第四电动阀和第四风泵时，第二热气管中的热空气仅可从第三热气管进入干燥塔，可提高干燥塔内的温度。
优选的，所述第三热气管上设有第六空气过滤器和温度传感器。
通过采用上述技术方案，通过温度传感器监控进入干燥塔的热空气温度，当温度过高时温度传感器发送信号给控制器，控制器打开第四电动阀和第四风泵给干燥塔适当降温；降温至一定温度时，温度传感器再次发送信号给控制器，控制器关闭第四电动阀和第四风泵。
优选的，所述第二蒸汽换热器与干燥塔的顶部还依次连接有第五风泵、第七空气过滤器。
通过采用上述技术方案，第五风泵将干燥塔内的热空气泵至第二蒸汽换热器内与蒸汽换热，利用干燥塔的余热提高了热交换效率，具有节能减排的效果。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.利用压力传感器自动检测喷雾压力，配合压缩空气的自动吹扫，既解决了喷雾压力降低时雾化喷头滴液的问题，又解决了停泵时料液堵塞料管的问题；
2.将干燥塔内的热空气泵至蒸汽换热器内，利用干燥塔的余热提高了热交换效率，具有节能减排的效果；
3.本发明具有连续进料、连续出料的优点，大大提高了制粒效率。
附图说明
图1是连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统的整体结构示意图；
图2是图1中A部放大图；
图3是图1中B部放大图；
图4是图1中C部放大图；
图5是图1中D部放大图。
图中，1、干燥塔；2、固定流化床；3、进料管；4、高压均质泵；5、料液过滤器；6、原料罐；7、清水罐；8、吹气管；9、压缩空气罐；10、第一电动阀；11、压力传感器；12、第二电动阀；13、排空管；14、第三电动阀；15、出气管；16、旋风分离器；17、喷淋除尘器；18、第一空气过滤器；19、第一风泵；20、空气除湿机；21、第二空气过滤器；22、第一蒸汽换热器；23、第二风泵；24、第三空气过滤器；25、第四空气过滤器；26、第三风泵；27、第一热气管；28、第四风泵；29、第五空气过滤器；30、第二热气管；31、第四电动阀；32、电加热器；33、第二蒸汽换热器；34、蒸汽源；35、第三热气管；36、第六空气过滤器；37、温度传感器；38、第五风泵；39、第七空气过滤器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：一种连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，如图1所示，包括立式的干燥塔1，干燥塔1的底部设有固定流化床2，干燥塔1顶部连接有进料管3，进料管3上距离干燥塔1由近至远依次连接有高压均质泵4、料液过滤器5、原料罐6和清水罐7。物料与清水混合后形成浆液，浆液经过料液过滤器5过滤杂质后被高压均质泵4泵入进料管3中，进料管3端部接通雾化喷头，雾化喷头位于干燥塔1内的顶部，浆液被雾化喷头雾化后喷入干燥塔1内。
如图2所示，高压均质泵4与干燥塔1之间的进料管3上连接有吹气管8，吹气管8连接压缩空气罐9，吹气管8上安装有第一电动阀10。吹气管8与高压均质泵4之间的进料管3上安装有压力传感器11和第二电动阀12、连通有排空管13，排空管13上安装有第三电动阀14。当喷雾完成后高压均质泵4停泵时，压力传感器11检测到进料管3（与雾化喷头连通）中压力下降至低于雾化喷头的最小喷雾压力（比如5kg）时，压力传感器11发送信号给控制器，控制器打开第一电动阀10，利用压缩空气加压，使雾化喷头中的残液雾化喷出；随后控制器打开第二电动阀12和第三电动阀14，压缩空气将进料管3中的残液吹扫排出，以防料液长时间滞留于进料管3中干结后造成进料管3堵塞。
如图1所示，干燥塔1的顶部连接有出气管15，出气管15连接至少一个旋风分离器16，旋风分离器16的出料口与干燥塔1的顶部连接，旋风分离器16的出风口连接喷淋除尘器17，喷淋除尘器17底部连接水管，水管伸至喷淋除尘器17内的顶部连接喷淋头，水管上安装有循环水泵。干燥塔1内的热风、溶剂蒸汽、水蒸汽和物料小颗粒从出气管15进入旋风分离器16分离，分离出的物料小颗粒从旋风分离器16底部出料口管道再次进入干燥塔1参与制粒，旋风分离器16的排气进入喷淋除尘器17净化后排至大气。
结合图1与图3，旋风分离器16的出料口与干燥塔1的连接管道上依次连接有第一空气过滤器18、第一风泵19、空气除湿机20。空气除湿机20为组合式，集成了电热丝和换热管：通过在换热管中通入冷盐水，常温空气与换热管换热后形成冷气；给电热丝通电后可将常温空气加热成热空气。空气除湿机20利用电热丝加热空气后，第一风泵19将热空气和旋风分离器16分离出的物料小颗粒共同吹入干燥塔1中。
如图4所示，固定流化床2上依次连接有第二空气过滤器21、第一蒸汽换热器22、第二风泵23、第三空气过滤器24，第一蒸汽换热器22连接蒸汽源34。常温空气被第二风泵23抽入第三空气过滤器24过滤，过滤后进入第一蒸汽换热器22与蒸汽换热后形成热空气，热空气经过第二空气过滤器21的二次过滤后吹入固定流化床2（固定流化床2可将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有流体的某些表观特征）中，热空气从固定流化床2吹入干燥塔1中，使物料颗粒悬浮，并使干燥塔1内的物料颗粒和雾化料液升温。
如图1所示，固定流化床2上还依次连接有第四空气过滤器25、第三风泵26，第三风泵26与空气除湿机20连接，空气除湿机20利用冷盐水将常温空气换热成冷气后，第三风泵26将冷空气吸入固定流化床2的出料端给物料大颗粒降温，从而消除物料大颗粒的热应力，解决了包装较热大颗粒物料时胀袋的问题。
如图5所示，干燥塔1的顶部连接有第一热气管27，第一热气管27上依次连接有第四风泵28和第五空气过滤器29，第四风泵28和第五空气过滤器29之间连接有第二热气管30，第二热气管30上依次连接有第四电动阀31、电加热器32、第二蒸汽换热器33、蒸汽源34，第四电动阀31与电加热器32之间的第二热气管30上连接有第三热气管35，第三热气管35与干燥塔1的顶部连接，第三热气管35上设有第六空气过滤器36和温度传感器37。通过温度传感器37监控进入干燥塔1的热空气温度，当温度过高时温度传感器37发送信号给控制器，控制器打开第四电动阀31和第四风泵28给干燥塔1适当降温；降温至一定温度时，温度传感器37再次发送信号给控制器，控制器关闭第四电动阀31和第四风泵28。开启第四电动阀31时，第二热气管30中的热空气同时从第一热气管27和第三热气管35进入干燥塔1，由于第四风泵28将常温空气吸入第一热气管27，因此可降低第一热气管27中的空气温度，从而降低干燥塔1内的温度；关闭第四电动阀31和第四风泵28时，第二热气管30中的热空气仅可从第三热气管35进入干燥塔1，可提高干燥塔1内的温度。
如图5所示，第二蒸汽换热器33与干燥塔1的顶部还依次连接有第五风泵38、第七空气过滤器39，第五风泵38将干燥塔1内的热空气泵至第二蒸汽换热器33内与蒸汽换热，利用干燥塔1的余热提高了热交换效率，具有节能减排的效果。
本实施例的实施原理为：原料罐6中物料和溶剂混合，再加入清水罐7中的水形成浆液，浆液经料液过滤器5过滤后被高压均质泵4从雾化喷头喷入干燥塔1，在干燥塔1内形成雾群，通过第二蒸汽换热器33向干燥塔1内的顶部泵入热空气，通过第一蒸汽换热器22向固定流化床2泵入热空气（热空气从固定流化床2向上进入干燥塔1，使干燥塔1内的物料颗粒和雾化的浆液悬浮），雾化的浆液干燥后小颗粒物料不断团聚长大形成大颗粒物料，大颗粒物料沉降落至固定流化床2上，漂浮于干燥塔1内顶部的部分小颗粒物料连同热空气、溶剂蒸汽、水蒸汽一起被吸入旋风除尘器中，旋风除尘器分离出的小颗粒物料再次被空气除湿机20除湿、加热过的干燥热空气吹入干燥塔1中参与沸腾制粒，旋风除尘器的尾气经喷淋除尘器17处理后排出洁净尾气。
经空气除湿机20除湿、制冷后的干燥冷气被吹入固定流化床2的出料端以冷却大颗粒物料，消除大颗粒物料的热应力，使大颗粒物料装袋后不会胀袋。第二蒸汽换热器33从干燥塔1顶部吸入热气，与蒸汽换热后可迅速升温，利用干燥塔1的余热提高了换热效率。
完成喷雾、关停高压均质泵4时，进料管3内从50kg的喷雾压力快速下降，使用的雾化喷头的最低喷雾压力为5kg，当压力传感器11检测到进料管3内的压力低于5kg时，压力传感器11反馈信号给控制器，控制器立即打开第一电动阀10让压缩空气罐9给进料管3加压，使雾化喷头有足够压力将剩余残留浆液雾化喷出，因此残留浆液不会滴流到固定流化床2上而造成不良影响，延时几秒后第二电动阀12和第三电动阀14也打开，进料管3内的残留浆液被压缩空气从排空管13中吹出。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，包括干燥塔（1），干燥塔（1）底部设有固定流化床（2），干燥塔（1）顶部连接有进料管（3），进料管（3）上距离干燥塔（1）由近至远依次连接有高压均质泵（4）、料液过滤器（5）、原料罐（6）和清水罐（7），其特征在于：所述高压均质泵（4）与干燥塔（1）的连接管道上连接有吹气管（8），吹气管（8）连接压缩空气罐（9），吹气管（8）上安装有第一电动阀（10）；吹气管（8）与高压均质泵（4）的连接管道上安装有压力传感器（11）和第二电动阀（12）、连接有排空管（13），排空管（13）上安装有第三电动阀（14）。
2.根据权利要求1所述的连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，其特征在于：所述干燥塔（1）顶部连接有出气管（15），出气管（15）连接旋风分离器（16），旋风分离器（16）的出料口与干燥塔（1）顶部连接，旋风分离器（16）的出风口连接喷淋除尘器（17）。
3.根据权利要求2所述的连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，其特征在于：所述旋风分离器（16）的出料口与干燥塔（1）的连接管道上依次连接有第一空气过滤器（18）、第一风泵（19）、空气除湿机（20）。
4.根据权利要求3所述的连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，其特征在于：所述固定流化床（2）上依次连接有第二空气过滤器（21）、第一蒸汽换热器（22）、第二风泵（23）、第三空气过滤器（24）。
5.根据权利要求4所述的连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，其特征在于：所述固定流化床（2）上还依次连接有第四空气过滤器（25）、第三风泵（26），第三风泵（26）连接空气除湿机（20），空气除湿机（20）接通冷盐水。
6.根据权利要求1所述的连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，其特征在于：所述干燥塔（1）的顶部连接有第一热气管（27），第一热气管（27）上依次连接有第四风泵（28）和第五空气过滤器（29），第四风泵（28）和第五空气过滤器（29）之间连接有第二热气管（30），第二热气管（30）上依次连接有第四电动阀（31）、电加热器（32）、第二蒸汽换热器（33）、蒸汽源（34），第四电动阀（31）与电加热器（32）之间的第二热气管（30）上连接有第三热气管（35），第三热气管（35）与干燥塔（1）的顶部连接。
7.根据权利要求6所述的连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，其特征在于：所述第三热气管（35）上设有第六空气过滤器（36）和温度传感器（37）。
8.根据权利要求6所述的连续式压力喷雾沸腾制粒干燥系统，其特征在于：所述第二蒸汽换热器（33）与干燥塔（1）的顶部还依次连接有第五风泵（38）、第七空气过滤器（39）。
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