CN110404475B - 一种条形开口的液滴形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种条形开口的液滴形成装置，所述条形开口的液滴形成装置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，所述管壁上开设有条形开口，所述条形开口临近所述封端设置；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。本发明的条形开口的液滴形成装置能够使料浆通过出料孔后形成液滴，且所述形成的液滴大小可调。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及一种条形开口的液滴形成装置。
背景技术
现有技术中肥料的生产方法主要采用高塔造粒技术。所谓高塔造粒是采用熔融的尿素与磷、钾等原料，在充分混合的情况下制成混合料浆，从高塔顶部喷淋而下，混合料浆液滴在从高塔下降过程中，与从塔底上升的空气阻力相互作用，与其进行热交换后冷却成为颗粒物料，降落到塔底，落入塔底的颗粒物料，再经筛分处理后得到颗粒复合肥料。采用高塔造粒的目的是使肥料液滴从高处下降的过程中冷却形成颗粒，但目前高塔的建造和维护需要较大的成本，将高塔换成低塔，由于低塔高度的限制，肥料液滴冷却不完全或者形成的颗粒达不到肥料标准。
CN02124972.5公开了一种熔融体喷射造粒法及系统，进入喷射器及混合喷射器的熔融物料或复合熔融物料被流经喷射器内的高速气流一点点剥离成液滴喷射至空中,其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒,大颗粒的为成品颗粒、小颗粒的为晶种颗粒,晶种颗粒在喷射器高速气流的作用下由其进料口吸入喷射器后进入混合喷射器,在外力作用下进入混合喷射器内的熔融物料或复合熔融物料在与其内高速运行的晶种颗粒接触的瞬间其晶种颗粒的表面被均匀地裹覆一层使原先成形的晶种颗粒球径变大的熔融物料或复合熔融物料且连同未裹覆晶种颗粒的熔融物料或复合熔融物料一同被剥离成液滴喷射至空中,其液滴遇冷自然收缩成球状颗粒,大颗粒的为成品颗粒、小颗粒的为晶种颗粒,如此循环,直至造粒结束。该技术形成的肥料大小不均，且需要筛分装置进行筛分，产业化连续生产效果不佳。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种能够将料浆挤压后形成液滴的装置，具体技术方法如下：
一种条形开口的液滴形成装置，所述条形开口的液滴形成装置包括：
出料管，所述出料管为中空结构，所述出料管包括进料口、封端和管壁，所述管壁设置在所述进料口和所述封端之间，所述管壁上开设有条形开口，所述条形开口临近所述封端设置；
出料环，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。
优选的，所述条形开口的开度为0.5-10mm。
优选的，所述条形开口包括第一开口边，所述条形开口的液滴形成装置还包括第一调节板，所述第一调节板设置在所述第一开口边上且设置在所述管壁外侧，所述第一调节板能够调节所述条形开口的开度。
优选的，所述条形开口还包括第二开口边，所述第二开口边与所述第一开口边相对设置，所述条形开口的液滴形成装置还包括第二调节板，所述第二调节板设置在所述第二开口边上且设置在所述管壁外侧，所述第二调节板能够调节所述条形开口的开度。
优选的，所述条形开口临近所述封端的开度大于所述条形开口远离所述封端的开度。
优选的，所述管壁中设有第一恒温通道，所述第一恒温通道用于使所述管壁在预设温度范围内。
优选的，所述封端中设有第二恒温通道，所述第二恒温通道与所述第一恒温通道相贯通，所述第二恒温通道用于使所述封端在预设温度范围内。
优选的，围绕所述出料环本体的一周内均匀设置6-20个出料孔。
优选的，所述条形开口与所述出料环本体的距离为0.5-20毫米。
本发明的有益效果：本发明的条形开口的液滴形成装置能够使料浆通过出料孔后形成液滴，且所述形成的液滴大小均匀。
附图说明
图1为本发明实施例提供的条形开口的液滴形成装置结构示意图。
图2为图1提供的条形开口的液滴形成装置的A-A剖面结构示意图。
图3为本发明提供的条形开口的液滴形成装置中的出料管管壁中设有第一恒温通道的结构示意图。
图4为本发明提供的条形开口的液滴形成装置中的出料管管壁中设有第一恒温通道和第二恒温通道的结构示意图。
图5为本发明提供的条形开口的液滴形成装置中的出料管管壁中设有第三恒温通道的结构示意图。
图6为本发明提供的条形开口的液滴形成装置中的出料管本体中设有扇环形第一恒温通道的结构示意图。
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。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种条形开口的液滴形成装置10，所述条形开口的液滴形成装置10包括出料管100和出料环200。
所述出料管100为中空结构，所述出料管100包括进料口110、封端120和管壁130，所述管壁130设置在所述进料口110和所述封端120之间，所述管壁130上开设有条形开口140，所述条形开口140临近所述封端120设置。所述出料管100的中空结构用于容纳并传送料浆，料浆在真空泵的作用下输送到出料管100中，并从所述条形开口140喷出。所述出料管100的一端采用封端120设置，使料浆从进料口110通入后，在出料管100的管道内传输，当料浆传输到所述封端120时，由于封端120的阻碍作用，具有压力和速度的料浆在封端被挤压以形成较大的压力和速度后从所述条形开口140挤压出。所述封端120设置可以增加料浆的压力和速度，或者在同样的压力和速度要求下可以降低输送泵的功率。所述条形开口140设置可以加快出料管的出料速度，提高工业化生产的效率。所述出料管100可以为圆形、椭圆形等。
所述出料环200包括出料环本体210，所述出料环本体210为筒形中空结构，所述出料环本体210上设置有多个出料孔220。所述出料管100设置在所述出料环200内部且与出料环200相间隔，所述出料环200能够围绕所述出料管100旋转。将所述出料管100和所述出料环200间隔设置，使出料环200旋转更顺利，减少阻力。
可以理解的是，所述出料管100设置在出料环200的中心位置或者偏离中心的位置，优选的，所述出料管100从设有条形开口140的方向靠近所述出料环本体210。也就是说，所述出料环200的轴心线(未示出)与所述出料管100的轴心线114不重合，且所述出料管100的轴心线114相较于所述出料环200的轴心线靠近所述条形开口140。缩短所述出料环200与所述出料管100相切割的距离，以使所述出料环200切割从条形开口120中挤压出的具有较大速度的料浆。
可以理解的是，所述筒形中空结构是指中间为空心的筒状结构。优选的，所述出料环本体210可以但不限于为圆筒形中空结构、多棱柱筒型结构。可以理解的是，所述出料环200能够围绕所述出料管100旋转是指所述出料环200本身能够沿着出料环的中心线轴旋转，也可以说是自转。值得一提的是，在图1中的出料环本体210上没有看到出料孔220，这是因为所述出料环本体210旋转到一定位置的剖面图中没有呈现出料孔220,当所述出料环本体210旋转到另一个角度时，在进行剖面图解析就能够呈现出料孔200，出料环本体210上的出料孔220可参考图2、图3或者图6所示。
当所述条形开口的液滴形成装置10工作时，料浆被输送到出料管100中，在出料管100的管道112积聚，并通过与出料管100中的管道112相贯通的条形开口140挤出。在工作过程中，所述出料环本体210不停地围绕所述出料管100旋转，从条形开口140挤出的料浆再被旋转的出料环本体210上的出料孔220切断，形成了液滴，其中切断的方向与料浆从条形开口140喷出的方向相垂直。从条形开口140挤出的料浆通过出料环210上的出料孔220，由于出料孔220随着出料环本体210在不停的旋转，料浆在通过出料孔220时实质上被出料孔200切断，因此形成了液滴。从出料孔220出来的液滴在经过急剧冷却形成颗粒。可以理解的是，所述料浆可以肥料料浆，也可以是其他需要转变上液滴的料浆。所述肥料料浆是指将氮肥、磷肥、钾肥、中微量元素肥、有机碳肥、微生物肥等中的一种或多种混合形成肥料料浆，其中混合的方式可以是一级混合，也可以是二级混合、三级混合等，可以理解的是，肥料料浆混合的顺序、温度、pH值等条件不限，可根据肥料料浆的原料成分的特性和混合要求进行调整。
在进一步的实施例中，所述条形开口140的开度为0.5-10mm。所述条形开口140的长度方向与第一方向a平行，所述第一方向a为所述进料端110指向所述封端120的方向。所述开度是指所述条形开口140的开口宽度，所述开口宽度的方向与所述第一方向a垂直。所述条形开口140的长度小于所述出料环本体210上的出料孔220在第一方向a上排布的长度，以使所述条形开口140挤出的料浆全部被出料孔220切割形成液滴，提高颗粒形成收率。
请参阅图2，在进一步的实施例中，所述条形开口140包括第一开口边141，所述条形开口的液滴形成装置10还包括第一调节板300，所述第一调节板300设置在所述第一开口边140上且设置在所述管壁130外侧，所述第一调节板300能够调节所述条形开口140的开度。当要求出料管的出料速度变小时，将第一调节板300往条形开口140的第二开口边142移动到预设位置，就可以实现减小条形开口140的开度。
在进一步的实施例中，所述条形开口140还包括第二开口边142，所述条形开口的液滴形成装置10还包括第二调节板400，所述第二调节板400设置在所述第二开口边142上且设置在所述管壁130外侧，所述第二调节板400能够调节所述条形开口的开度。本发明还可以将第二调节板400和第一调节板300同时向对方移动，使所述第二调节板400与第一调节板300之间的开度小于所述条形开口140的开度，进而实现减小条形开口140的开度。
可以理解的是，所述第一调节板300和/或第二调节板400在所述条形开口140的第一方向a上的长度小于所述条形开口140在第一方向a上的长度,且所述第一调节板300和/或第二调节板400靠近所述进料口110设置。也就是说，所述第一调节板300和/或第二调节板400可以调节靠近所述进料口110位置的条形开口140的开度。当料浆从进料口110进入管道112后，由于条形开口140具有一定的长度，其料浆在进料口近端和远端具有不同的压力和速度，从靠近进料口110一端的条形开口140挤出的料浆的压力或者速度大于远离进料口110一端的条形开口140挤出的料浆的压力或者速度，这种压力差导致出料速度不均问题，因此通过第一调节板300和/或第二调节板400调节靠近所述进料口110设置，调节靠近所述进料口110位置的条形开口140的开度，以使料浆从条形开口140出来速度均匀，有利于形成颗粒大小一致性高的肥料或者其他产品。
在进一步的实施例中，所述条形开口140临近所述封端120的开度大于所述条形开口140远离所述封端120的开度。同样的，由于料浆在临近封端120和远离封端处的料浆出料压力不同，通过上述设置可以改善出料压力差问题。
请参阅图3和图4，在进一步的实施例中，所述管壁130中设有第一恒温通道131，所述第一恒温通道131用于使所述管壁在预设温度范围内。所述第一恒温通道131使所述管壁在预设温度范围内，使通道中的料浆能够在较合适的温度下通入。第一恒温通道中设有加热介质、冷却介质、加热部件或者冷却部件，所述加热介质为高温蒸汽、热气体或者高温液体中的一种或多种，所述冷却介质为低温蒸汽、冷气体或者低温液体中的一种或多种，所述加热部件为加热棒、加热条、加热网或者加热丝中的一种或多种。所述加热介质或者加热部件用于加热出料管100的管道112中的料浆，以使所述料浆在输送至所述条形开口前保持良好的流动性，避免料浆粘黏管壁而堵塞管道。所述冷却介质和冷却部件用于对料浆降温，便于造粒。可以理解的是，所述第一恒温通道131为圆管型通道。所述第一恒温通道131在所述管壁内形成U字回形通道，所述第一恒温通道131中的入口靠近所述进料口110。
请参阅图4，在进一步的实施例中，所述封端120中设有第二恒温通道121，所述第二恒温通道121与所述第一恒温通道131相贯通，所述第二恒温通道121用于使所述封端120在预设温度范围内。可以理解的是，所述第一恒温通道131和所述第二恒温通道121形成U字回形通道。由于所述出料管100的一端是采用封端120设置的，在封端120处料浆不能流通，长时间工作会料浆积压而堵塞封端120，因此在封端120中设有第二恒温通道121，通入加热介质或者加热部件用于提高料浆的流动性，避免料浆积压。所述加热介质为高温蒸汽、热气体或者高温液体，所述加热部件为加热棒、加热条、加热网或者加热丝中的一种或多种。所述第二恒温通道121中还设有冷却介质或者冷却部件，所述冷却介质为低温蒸汽或者低温液体。
可以理解的是，所述加热部件还可以内嵌在所述管壁130和所述封端120中，使所述加热部件与所述管壁和所述封端之间的热传递更迅速。
请参阅图5，在进一步的实施例中，所述管壁130中还设有第三保温通道132，所述第三保温通道132用于提供加热介质或者冷却介质，所述第三保温通道116与所述管道112相贯通，以使所述加热介质或者冷却介质通入到所述管道112中。所述加热介质通入所述管道112后，直接对料浆进行加热。所述冷却介质通入所述管道内腔后，直接对料浆进行冷却，以达到快速加热料浆或者快速冷却料浆的效果。所述加热介质为高温蒸汽或者热气流。
可以理解的是，所述第三保温通道132可以从出料管100的一端通入，也可以从两端通入。所述第三保温通道132以设置多个，以使作用效果更好。
请参阅图6，在进一步的实施例中，所述第一恒温通道131的通道长度方向与第一方向a平行，所述第一恒温通道131在第二方向上的剖面为扇环形，所述第二方向与所述第一方向a垂直，所述扇环形的弧度为45°-270°。所述第二方向也就是所述图1中的A-A剖面的方向。所述扇环形的弧度是指扇环形的两端与出料管剖面的中心所构成的弧度。扇环形的第一恒温通道131通入加热介质后，能够以较大面积与管道接触，加快管道内的料浆与所述加热介质之间的热交换，使管道内的料浆保持预设温度。所述扇环形的弧度为45°-270°为较佳选择。
请再次参阅图2，在进一步的实施例中，围绕所述出料环本体210的一周内均匀设置6-20个出料孔220。优选的，所述出料孔220设置为12个。合适的出料孔个数设置能够使出料环切断料浆形成液滴的效果更好，液滴大小均匀。
在进一步的实施例中，所述条形开口140与所述出料环本体210的距离为0.5-20毫米。可以理解的是，所述条形开口140与所述出料环本体210最近的侧壁之间的距离为0.5-20毫米。以使从条形开口140出来的料浆以较高速度通过出料环本体210上的出料孔220,提高液滴形成速度。
请再次参阅图1，在进一步的实施例中，所述出料环200还包括转动轴230，所述转动轴230与所述出料环本体210连接，所述转动轴230驱动所述出料环本体210围绕所述出料管100旋转。其中，所述出料环本体210包括第一端211和第二端212，所述第一端211与所述进料口110相近，所述第二端212与所述封端120相近。可以理解的是，所述转动轴230可设置在所述出料环本体210的第二端。优选的，所述转动轴230与所述出料环本体210通过连接法兰240连接。在进一步的实施例中，所述转动轴230与传动链轮250连接。所述传动链轮250用于连接转动装置，当转动装置转动时通过传动链轮250驱动转动轴230转动，然后转动轴230驱动出料环本体210转动，以实现围绕出料管100旋转。可以理解的是，所述出料环本体210的第一端211与所述出料管本体110通过连接法兰240连接。所述连接法兰240与所述出料环本体210的第一端211连接的位置中间还设有密封圈260，所述密封圈260能够紧密连接的位置。可以理解的是，此处的连接法兰和转动轴230与所述出料环本体210连接的连接法兰，可根据相互连接的部件的结构差异来调整连接法兰的结构，在本实施例中不构成特殊限定。
在进一步的实施例中，所述出料环本体210的外壁上和所述转动轴230的外壁上还设有轴承270，所述轴承270用于支撑所述出料环本体210和所述转动轴230旋转。所述轴承270通过轴承座280安装在固定的位置上，可以但不限于为墙壁、支架等。
在进一步的实施例中，所述条形开口140的开口方向为垂直向下。可以理解的是，所述料浆经过条形开口140后，以垂直向下的方向喷出。
在进一步的实施例中，所述条形开口140的开度小于所述出料孔220的孔径。这种结构设置可以避免从条形开口140喷出的料浆太多而无法及时从出料孔220排出，造成堵塞积压的问题。
在进一步的实施例中，所述条形开口140的开度为0.5-5毫米，所述出料孔220的孔径为0.5-20毫米。
在进一步的实施例中，所述出料孔220之间的间距为5-20毫米。
在进一步的实施例中，所述条形开口140和出料孔220的表面喷涂形成超疏水疏油层。采用超疏水疏油层可以使料浆顺利地喷出，以及能够有效从条形开口和出料孔表面分离，避免造成料浆堆积堵塞问题。
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 (7)
1.一种条形开口的液滴形成装置，其特征在于，所述条形开口的液滴形成装置包括：
出料管，所述出料管为中空结构，所述出料管包括进料口、封端和管壁，所述管壁设置在所述进料口和所述封端之间，所述管壁上开设有条形开口，所述条形开口临近所述封端设置；
出料环，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；
所述条形开口的开度为0.5-10mm；所述条形开口临近所述封端的开度大于所述条形开口远离所述封端的开度。
2.如权利要求1所述的条形开口的液滴形成装置，其特征在于，所述条形开口包括第一开口边，所述条形开口的液滴形成装置还包括第一调节板，所述第一调节板设置在所述第一开口边上且设置在所述管壁外侧，所述第一调节板能够调节所述条形开口的开度。
3.如权利要求2所述的条形开口的液滴形成装置，其特征在于，所述条形开口还包括第二开口边，所述第二开口边与所述第一开口边相对设置，所述条形开口的液滴形成装置还包括第二调节板，所述第二调节板设置在所述第二开口边上且设置在所述管壁外侧，所述第二调节板能够调节所述条形开口的开度。
4.如权利要求1所述的条形开口的液滴形成装置，其特征在于，所述管壁中设有第一恒温通道，所述第一恒温通道用于使所述管壁在预设温度范围内。
5.如权利要求4所述的条形开口的液滴形成装置，其特征在于，所述封端中设有第二恒温通道，所述第二恒温通道与所述第一恒温通道相贯通，所述第二恒温通道用于使所述封端在预设温度范围内。
6.如权利要求1所述的条形开口的液滴形成装置，其特征在于，围绕所述出料环本体的一周内均匀设置6-20个出料孔。
7.如权利要求6所述的条形开口的液滴形成装置，其特征在于，所述条形开口与所述出料环本体的距离为0.5-20毫米。
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