CN109806810B - 一种稳定化生产肥料颗粒的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种稳定化生产肥料颗粒的方法，所述稳定化生产肥料颗粒的方法包括将肥料料浆通过布料器喷出形成肥料液滴；控制所述布料器中的肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差；并控制当肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差超过预设温度差时，对所述肥料料浆进行降温或者升温，以使所述肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差。本发明还提供一种稳定化生产肥料颗粒的设备。本发明提供的稳定化生产肥料颗粒的方法通过自动化控制肥料料浆的温度稳定，使布料器布料均匀，进而实现稳定化生产大小一致的肥料颗粒。

Description

一种稳定化生产肥料颗粒的方法和设备

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种稳定化生产肥料颗粒的方法和设备。

背景技术

现有生产肥料颗粒的技术中，获得颗粒大小均匀的方法一般是将生产后的肥料颗粒进行筛分，将大小合格的肥料颗粒筛分出来进行包装，大小不合格的肥料颗粒将回收进入熔炉中熔融，用于重新造粒。

CN205392342U公开了一种有机肥料造粒成型设备，包括箱体机架，所述箱体机架上部设置有物料输入传送带，所述物料输入传送带上方设置有喷淋装置，所述物料输入传送带左端设置有颗粒预成型装置，所述颗粒预成型装置下端与导向通道的一端相连，所述导向通道的另一端连接有滚筒，所述滚筒的一端设置有出料挡板，所述滚筒外壁设置有电磁加热层；所述滚筒的下游设置有物料输出传送带。在该专利技术中通过设置在滚筒外壁的电磁加热层可对滚筒内的有机肥颗粒进行烘干加热，以使有机肥颗粒的造粒均匀。但是该专利技术中仅在肥料颗粒成型的步骤进行加热烘干。

目前对于如何通过温度控制来实现肥料造粒成型前的肥料液滴的大小稳定化还没有较多的研究。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种通过温度控制来实现稳定化生产肥料颗粒的方法。具体技术方案如下所述。

一种稳定化生产肥料颗粒的方法，所述稳定化生产肥料颗粒的方法包括：

将肥料料浆通过布料器喷出形成肥料液滴；

控制所述布料器中的肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差；并控制当肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差超过预设温度差时，对所述肥料料浆进行降温或者升温，以使所述肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差。

优选的，所述稳定化生产肥料颗粒的方法还包括：

控制所述布料器中的肥料料浆的压力与预设压力之间的压力差小于预设压力差；并控制当肥料料浆的压力与预设压力之间的压力差超过预设压力差时，对所述肥料料浆进行降压或者升压，以使所述肥料料浆的压力与预设压力之间的温度差小于预设压力差。

优选的，所述预设温度差占预设温度的百分比为0.5-5％。

优选的，所述预设温度差为1-10℃，所述肥料料浆的温度为140-160℃。

优选的，所述预设压力差占预设压力的百分比为0.1-20％。

本发明还提供一种稳定化生产肥料的设备，所述稳定化生产肥料的设备包括布料器、冷却装置以及控温组件，所述布料器用于将肥料料浆喷出形成肥料液滴，所述肥料液滴落在所述冷却装置上，所述冷却装置用于将所述肥料液滴冷却形成肥料颗粒；

所述控温组件用于控制所述布料器中的肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差；并控制当肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差超过预设温度差时，对所述肥料料浆进行降温或者升温，以使所述肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差。

优选的，所述控温组件包括温度测量装置、控制装置以及恒温装置；

所述温度测量装置用于监测所述肥料料浆的实时温度，并将所述肥料料浆的实时温度传送给所述控制装置；

所述恒温装置用于对所述肥料料浆进行降温或者升温；

所述控制装置与温度测量装置及恒温装置连接，所述控制装置用于根据所述肥料料浆的实时温度与预设温度之间的温度差控制所述恒温装置对所述肥料料浆进行降温或者升温，以使所述肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差。

优选的，所述布料器包括出料管和出料环；所述出料管为中空结构，所述出料管包括出料管本体和多个喷嘴，所述出料管本体包括进料口、封端和管壁，所述管壁设置在所述进料口和所述封端之间，所述喷嘴设置在所述管壁上，所述喷嘴与所述进料口相贯通；

所述出料环包括出料环本体，所述出料环本体为筒形中空结构，所述出料环本体上设置有多个出料孔，所述出料管设置在所述出料环内部且与出料环相间隔，所述出料环能够围绕所述出料管旋转；

所述肥料料浆从所述进料口进入所述出料管本体中，并从所述喷嘴喷出，然后被所述出料环中的出料孔切割形成所述肥料液滴。

优选的，所述温度测量装置包括第一温度探头，所述第一温度探头设置在所述喷嘴靠近所述封端的位置，以用于监测自靠近所述封端的所述喷嘴喷出的所述肥料料浆的实时温度。

优选的，所述温度测量装置还包括第二温度探头，所述第二温度探头设置在所述喷嘴靠近所述进料口的位置，以用于监测自靠近所述进料口的所述喷嘴喷出的所述肥料料浆的实时温度。

优选的，所述控温组件用于控制所述预设温度差占所述预设温度的百分比为0.5-5％。

优选的，所述稳定化生产肥料的设备还包括控压组件，所述控压组件还用于控制所述布料器中的肥料料浆的压力与预设压力之间的压力差小于预设压力差；并控制当肥料料浆的压力与预设压力之间的压力差超过预设压力差时，对所述肥料料浆进行降压或者升压，以使所述肥料料浆的压力与预设压力之间的温度差小于预设压力差。

优选的，所述控压组件用于控制所述预设压力差占预设压力的百分比为0.1-20％。

本发明的有益效果：本发明提供的稳定化生产肥料颗粒的方法通过自动化控制肥料料浆的温度稳定，使布料器布料均匀，进而实现稳定化生产大小一致的肥料颗粒。本发明提供的稳定化生产肥料颗粒的设备通过控温组件自动化控制肥料料浆的温度稳定，使布料器布料均匀，进而实现稳定化生产大小一致的肥料颗粒。

附图说明

图1为本发明提供的一种稳定化生产肥料颗粒的方法流程图。

图2为本发明提供的一种稳定化生产肥料颗粒的设备的结构示意图。

图3为本发明提供的一种稳定化生产肥料颗粒的设备中布料器和控温组件部分的结构示意图。

图4为本发明提供的另一种稳定化生产肥料颗粒的设备的部分结构示意图。

图5为图4中的布料器中的A-A剖视图。

具体实施方式

以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

请参阅图1和图2，本发明提供一种稳定化生产肥料颗粒的方法，所述稳定化生产肥料颗粒的方法包括步骤S100和步骤S200。详细步骤如下所述。

步骤S100，将肥料料浆400通过布料器100喷出形成肥料液滴500。其中可以理解的是，肥料料浆400是指经熔融能够流动的肥料原料。具体的，可以是将肥料的原材料经过破碎、筛分、熔融得到具有料浆形态的肥料料浆，然后将该具有料浆形态的肥料料浆通过布料器100喷出形成肥料液滴500。可以理解的是，肥料液滴500经过冷却得到固化的肥料颗粒600。在本发明中，布料器100包括容纳肥料料浆的容腔和出料孔，肥料料浆400从出料孔中喷出形成肥料液滴，但是在肥料料浆400通过布料器100进行布料的过程中，经常会发生布料不均匀，布料形成的肥料液滴大小不一致，最终形成的肥料颗粒大小一致。

步骤S200，控制所述布料器100中的肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差；并控制当肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差超过预设温度差时，对所述肥料料浆400进行降温或者升温，以使所述肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差。肥料料浆400通过布料器100布料时导致布料不均匀的主要原因是由于肥料料浆400在布料器100中的温度不稳定，温度不稳定导致同一种肥料料浆400的流动性、粘度等性质不稳定。例如影响肥料料浆400的粘度，当某一时刻肥料料浆400的温度过低时，粘度变大，使得肥料料浆400从出料孔中喷出时的量会减少，且喷出速度也会降低，进而影响肥料液滴600的大小。当某一时刻肥料料浆400的温度过高时，粘度变小，使得肥料料浆400从出料孔中喷出时的量会增加，且喷出速度也会提高，进而使得肥料液滴600变大。基于此，本发明步骤S200中通过控制肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差，控制肥料料浆400的温度在一定范围内稳定浮动，可以使得肥料料浆400的性质稳定，进而使得布料器100对肥料料浆400布料均匀，得到颗粒大小一致的肥料颗粒600。本发明还控制当肥料料浆400的温度过高或者过低时对肥料料浆400及时降温或者升温，以维持肥料料浆400的稳定。本发明通过对肥料料浆400的温度进行调控，还可以防止肥料料浆400因温度下降而堵塞在布料器100的出料孔中或者出料孔周围，影响布料。

本发明提供的稳定化生产肥料颗粒的方法通过自动化控制肥料料浆400的温度维持稳定，使布料器布料均匀，进而实现稳定化生产大小一致的肥料颗粒。

在进一步的实施例中，所述预设温度差占预设温度的百分比为0.5-5％。也就是说肥料料浆400的实时温度与预设温度的差值设置不能太大，也不能太小。如果预设温度差太大，则对于实现稳定化生产大小一致的肥料颗粒600不利；如果预设温度差太小，可不利于对肥料料浆400的温度的控制，假设将预设温度差设置的太小，则当肥料料浆400的温度每次在很小范围内变动时，都要对其进行温度调控，频繁的调控会加大机器的损耗和能耗。在本发明中设置预设温度占预设温度的百分比为0.5-5％时对肥料料浆400温度进行调控，即可在节约能耗和耗材损失的基础上实现稳定化生产肥料颗粒。在进一步的实施例中，本发明的预设温度大于肥料料浆400的温度。例如，当预设温度为200℃时，预设温度差为1-10℃，即肥料料浆的实时温度控制在190-199℃以内。

在进一步的实施例中，所述预设温度差为1-10℃，所述肥料料浆的温度为140-160℃。也就是说，在该实施例中制备肥料颗粒600时，肥料料浆400的实际温度控制在140-160℃，优选的预设温度差为1-10℃。

在进一步的实施例中，所述稳定化生产肥料颗粒的方法还包括步骤S300。具体如下所述。

步骤S300，控制所述布料器100中的肥料料浆400的压力与预设压力之间的压力差小于预设压力差；并控制当肥料料浆400的压力与预设压力之间的压力差超过预设压力差时，对所述肥料料浆400进行降压或者升压，以使所述肥料料浆400的压力与预设压力之间的温度差小于预设压力差。肥料料浆400通过布料器100布料时导致布料不均匀的另一个原因是由于肥料料浆400在布料器100中的压力不稳定，压力不稳定导致同一种肥料料浆自布料器100中的出料孔中喷出的速度不同，进而使形成的肥料颗粒600大小不一致。在该实施例中通过温度和压力同时进行控制，可进一步使肥料颗粒的生产稳定化。

在进一步的实施例中，所述预设压力差占预设压力的百分比为0.1-20％。也就是说肥料料浆400的实时压力与预设压力的差值设置不能太大，也不能太小。如果预设压力差太大，则对于实现稳定化生产大小一致的肥料颗粒不利；如果预设压力差太小，可不利于对肥料料浆的压力的控制，假设将预设压力差设置的太小，则当肥料料浆400的压力每次在很小范围内变动时，都要对其进行压力调控，频繁的调控同样会加大生产设备的损耗和能耗。在本发明中设置预设压力差占预设压力的百分比为0.1-20％时对肥料料浆400压力进行调控，即可在节约能耗和耗材损失的基础上实现稳定化生产肥料颗粒。

请参阅图2，本发明还提供一种稳定化生产肥料的设备10，所述稳定化生产肥料的设备10包括布料器100、冷却装置200以及控温组件300，所述布料器100用于将肥料料浆400喷出形成肥料液滴500，所述肥料液滴500落在所述冷却装置200上，所述冷却装置200用于将所述肥料液滴500冷却形成肥料颗粒600。其中本发明中的冷却装置200可以为传送带，肥料液滴500垂直落在传送带上后，在传送带传送的过程中冷却肥料液滴，并将冷却后的肥料颗粒600从传送带上移出，以离开冷却装置200。

所述控温组件300控制所述布料器100中的肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差；并控制当肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差超过预设温度差时，对所述肥料料浆400进行降温或者升温，以使所述肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差。本发明中的控温组件300可以控制肥料料浆400的温度维持在较稳定的范围内，使得肥料料浆400通过布料器100布料时温度稳定，进而维持肥料料浆400的流动性、粘度等性质稳定，得到颗粒大小一致的肥料颗粒600。本发明中的控温组件300通过对肥料料浆400的温度进行调控，还可以防止肥料料浆400因温度下降而堵塞在布料器100的出料孔中或者出料孔周围，影响布料。

本发明提供的稳定化生产肥料颗粒的设备通过控温组件300自动化控制肥料料浆的温度稳定，使布料器100布料均匀，进而实现稳定化生产大小一致的肥料颗粒600。

在进一步的实施例中，所述控温组件300用于控制所述预设温度差占所述预设温度的百分比为0.5-5％。如上所述，在本发明中控温组件300控制预设温度差占预设温度的百分比为0.5-5％以对肥料料浆400温度进行调控，即可在节约能耗和耗材损失的基础上实现稳定化生产肥料颗粒。

请参阅图3，在进一步的实施例中，所述控温组件300包括温度测量装置310、控制装置320以及恒温装置330。所述温度测量装置310用于监测所述肥料料浆400的实时温度，并将所述肥料料浆400的实时温度传送给所述控制装置320。其中所述肥料料浆400的实时温度可以为布料器100中的某一点的温度，也可以是布料器100中所有肥料料浆400的平均温度。优选的，所述肥料料浆400的实时温度为布料器100中出料孔处的温度，出料孔前等待被喷出的肥料料浆400温度最能决定布料后的肥料液滴500的大小。

所述恒温装置330用于对所述肥料料浆400进行降温或者升温。可以理解的是，当肥料料浆400需要降温时，所述恒温装置330可通过冷却介质对肥料料浆400进行冷却；当肥料料浆400需要升温时，所述恒温装置330可通过加热介质对肥料料浆400进行加热。可以理解的是，所述恒温装置330可用于对布料器100中的肥料料浆400进行降温或者升温；也可以将肥料料浆400在进入布料器100之前的管道或者储存罐进行降温或者升温，以使进入到布料器100中的肥料料浆400降温或者升温。

所述控制装置320与温度测量装置310及恒温装置330连接，所述控制装置320用于根据所述肥料料浆400的实时温度与预设温度之间的温度差控制所述恒温装置330对所述肥料料浆400进行降温或者升温，以使所述肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差。具体的，控制装置320在获取肥料料浆400的实时温度后，将实时温度与预设温度进行比较运算分析，当控制装置320运算得到所述布料器100中的肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差时，控制所述恒温装置330对所述肥料料浆400进行降温或者升温，以使所述肥料料浆400的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差。

请参阅图4，在进一步的实施例中，所述布料器100包括出料管110和出料环140；所述出料管110为中空结构，所述出料管110包括出料管本体120和多个喷嘴130，所述出料管本体120包括进料口121、封端122和管壁123，所述管壁123设置在所述进料口121和所述封端122之间，所述喷嘴130设置在所述管壁123上，所述喷嘴130与所述进料口121相贯通。

所述出料环140包括出料环本体150，所述出料环本体150为筒形中空结构，所述出料环本体150上设置有多个出料孔151(参阅图5)，所述出料管110设置在所述出料环140内部且与出料环140相间隔，所述出料环140能够围绕所述出料管110旋转。

所述肥料料浆400从所述进料口121进入所述出料管本体120中，并从所述喷嘴130喷出，然后被所述出料环140中的出料孔151切割形成所述肥料液滴500。本发明优选的是对该布料器100中的肥料料浆400的温度进行控制，来实现使用该种布料器100在生产肥料颗粒时的稳定化生产。

在进一步的实施例中，所述温度测量装置310包括第一温度探头311，所述第一温度探头311设置在所述喷嘴130靠近所述封端122的位置，以用于监测自靠近所述封端122的所述喷嘴130喷出的所述肥料料浆400的实时温度。肥料料浆400自进料口121进入出料管110后，肥料料浆400自进料口121到封端122的温度逐渐降低，当肥料料浆400流到封端122处时的温度最低。因此，由上面所述，温度较低的肥料料浆400具有较大的粘度等性质，会使得自喷嘴130喷出后的肥料液滴500大小不一致，基于此，在本发明中将第一温度探头311设置在靠近封端122的喷嘴130处，可以监测布料器100中的肥料料浆400的最低温度，以使控制装置320能够获得肥料料浆400的最低温度，并根据该最低温度来控制是否升温。

在进一步的实施例中，所述温度测量装置310还包括第二温度探头312，所述第二温度探头312设置在所述喷嘴130靠近所述进料口121的位置，以用于监测自靠近所述进料口121的所述喷嘴130喷出的所述肥料料浆400的实时温度。可以理解的是，肥料料浆400自进料口121进入出料管110后，在靠近进料口121的喷嘴130处监测得到肥料料浆400的实时温度即为自所有喷嘴130中即将喷出的最高的肥料料浆400的温度，通过监测该温度，以使控制装置320能够获得肥料料浆400即将自喷嘴130喷出的最高温度，并根据该最高温度来控制是否降温。

在进一步的实施例中，所述稳定化生产肥料的设备10还包括控压组件700，所述控压组件700还用于控制所述布料器100中的肥料料浆400的压力与预设压力之间的压力差小于预设压力差；并控制当肥料料浆400的压力与预设压力之间的压力差超过预设压力差时，对所述肥料料浆400进行降压或者升压，以使所述肥料料浆400的压力与预设压力之间的温度差小于预设压力差。可以理解的是，可通过控制肥料料浆400进入布料器100的流速来控制布料器100中的肥料料浆400压力。具体的，可在肥料料浆400进入布料器100前设置肥料料浆400流速控制阀门，当控压组件700发现布料100中的肥料料浆400的压力过大而使压力与预设压力之间的压力差超过预设压力差时，可通过流速控制阀门控制进入布料器100的肥料料浆400的流速降低，例如可将流速控制阀门关小。

在进一步的实施例中，所述控压组件700用于控制所述预设压力差占预设压力的百分比为0.1-20％。如上所述，控压组件700通过控制预设压力差占预设压力的百分比为0.1-20％时以对肥料料浆压力进行调控，即可在节约能耗和耗材损失的基础上实现稳定化生产肥料颗粒。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种稳定化生产肥料的设备，其特征在于，所述稳定化生产肥料的设备包括布料器、冷却装置以及控温组件，所述布料器用于将肥料料浆喷出形成肥料液滴，所述肥料液滴落在所述冷却装置上，所述冷却装置用于将所述肥料液滴冷却形成肥料颗粒；

所述控温组件用于控制所述布料器中的肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差；并控制当肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差超过预设温度差时，对所述肥料料浆进行降温或者升温，以使所述肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差；

所述控温组件包括温度测量装置、控制装置以及恒温装置；

所述温度测量装置用于监测所述肥料料浆的实时温度，并将所述肥料料浆的实时温度传送给所述控制装置；

所述恒温装置用于对所述肥料料浆进行降温或者升温；

所述控制装置与温度测量装置及恒温装置连接，所述控制装置用于根据所述肥料料浆的实时温度与预设温度之间的温度差控制所述恒温装置对所述肥料料浆进行降温或者升温，以使所述肥料料浆的温度与预设温度之间的温度差小于预设温度差；

所述布料器包括出料管和出料环；所述出料管为中空结构，所述出料管包括出料管本体和多个喷嘴，所述出料管本体包括进料口、封端和管壁，所述管壁设置在所述进料口和所述封端之间，所述喷嘴设置在所述管壁上，所述喷嘴与所述进料口相贯通；

所述出料环包括出料环本体，所述出料环本体为筒形中空结构，所述出料环本体上设置有多个出料孔，所述出料管设置在所述出料环内部且与出料环相间隔，所述出料环能够围绕所述出料管旋转；

所述肥料料浆从所述进料口进入所述出料管本体中，并从所述喷嘴喷出，然后被所述出料环中的出料孔切割形成所述肥料液滴；

所述温度测量装置包括第一温度探头，所述第一温度探头设置在所述喷嘴靠近所述封端的位置，以用于监测自靠近所述封端的所述喷嘴喷出的所述肥料料浆的实时温度；

所述温度测量装置还包括第二温度探头，所述第二温度探头设置在所述喷嘴靠近所述进料口的位置，以用于监测自靠近所述进料口的所述喷嘴喷出的所述肥料料浆的实时温度。

2.如权利要求1所述稳定化生产肥料的设备，其特征在于，所述稳定化生产肥料的设备还包括控压组件，所述控压组件用于控制所述布料器中的肥料料浆的压力与预设压力之间的压力差小于预设压力差；并控制当肥料料浆的压力与预设压力之间的压力差超过预设压力差时，对所述肥料料浆进行降压或者升压，以使所述肥料料浆的压力与预设压力之间的温度差小于预设压力差。

3.如权利要求1所述稳定化生产肥料的设备，其特征在于，所述预设温度差占预设温度的百分比为0.5-5%。

4.如权利要求1所述稳定化生产肥料的设备，其特征在于，所述预设温度差为1-10℃，所述肥料料浆的温度为140-160℃。

5.如权利要求2所述稳定化生产肥料的设备，其特征在于，所述预设压力差占预设压力的百分比为0.1-20%。