CN113926377B - 用于流化床装置的导流筒及流化床装置 - Google Patents
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Abstract
用于流化床装置的导流筒，当流化床装置工作时在导流筒的内侧产生上升气流，并且在导流筒的外侧产生上升气流，在导流筒内侧的上升气流强于在导流筒外侧的上升气流，其中，导流筒为单层壁结构，在导流筒的壁设置有多个通孔，使得导流筒的内侧与外侧连通，通过较强的上升气流和较弱的上升气流产生从导流筒的外侧到内侧的、经由通孔的贯通气流并进而在导流筒的壁的内侧形成气膜。本发明还涉及具有这种导流筒的流化床装置。通过本发明，在导流筒内壁引入保护性气膜有助于缓冲或消除粒子与导流筒内壁之间的撞击/摩擦、减少或消除了粒子向上运动时因导流筒导致的摩擦阻力，缓冲或消除了对粒子造成的机械性损害，提高了包衣或制粒工艺的质量和成品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于流化床装置的导流筒。本发明还涉及一种用于对粒子进行包衣或制粒的流化床装置。
背景技术
现有技术中，特别是在制药领域中，已知已经有多种专门的设备和装置用于包衣或制粒的目的，这类装置通常包括垂直置于容器内的圆筒形的导流筒以及与导流筒同心安装的喷枪，该导流筒被悬置于具有开孔的、其上衬有金属网的空气分配板之上，并且导流筒将容器分隔出位于中央的上行流动床区及周边的下行流动床区。该空气分配板的处于导流筒的垂直投影区域内的中央区域的开孔孔径较大而处于导流筒的垂直投影区域外的周边区域开孔孔径较小。在导流筒和空气分配板之间垂直地存在环状的间隙，作为粒子从下行流动床区到上行流动床区的环状通道。
由于通过空气分配板中央区域上升的较强的上升气流的高速率，使得在导流筒筒壁下方的环状的间隙以及导流筒下方的空气分配板上的环状边界区域向内产生了极小的静压，同时由于通过空气分配板周边区域上升的较弱的上升气流使得粒子保持在一种悬浮的半流化状态，该较弱的上升气流在空气分配板的周边区域之上产生流化层，刚好能够防止流化层中待处理粒子的粘连并且保持粒子轻微运动。因此，由于较强的上升气流产生的极小静压作用，在导流筒外侧的流化层的待处理粒子将通过导流筒筒壁下方的环状的间隙向导流筒内侧移动。
通过空气分配板上升的高速率较强的上升气流携带着粒子在导流筒内向上运动，粒子在此经过由喷枪的喷嘴释出的喷雾而被包衣或制粒，粒子随后在导流筒上方的膨胀区遇到低速率较弱的上升气流，当气流速率不足以支持粒子，粒子在重力作用下落入下行流动床区，粒子在存在于环状的间隙的吸力作用下而重新进入导流筒内侧并遭遇高速率较强的上升气流，因此得以实现在上行流动床区进行包衣或制粒、在下行流动床区进行干燥的一个循环。然而，在上述传统流化床装置运行的过程中，由喷枪的喷嘴释出的雾化压缩空气推动粒子高速径向撞击导流筒，对粒子造成了一定程度的机械性损害，影响了粒子的包衣或制粒效果。特别是在晶体包衣的应用中，由于晶体对于碰撞特别敏感，会导致良品率的大幅下降。
现有技术中，对于在包衣或制粒过程中对粒子造成的机械性损害提出改进方案的公开文献很少，在专利申请PCT/CN2016/073224中，公开了通过将旋风发生器引入到流化床设备中，从而在导流筒中的上行流动床区内喷枪附近引入旋转上升气流的气动动力学方法，这有助于喷雾形态和粒子流形态充分地发育，优化了产品的对流路径，提升了流化床设备的性能，提高了产品的质量，减轻了对粒子造成的机械性损害。在此，结合本专利申请将上述前置专利申请全文引用。参见图1至图5，其提供了一种能够与流化床装置10中的喷枪60结合的旋风发生器70以提供相对于喷枪60的沿圆周向外的旋风气流A。特别地，旋风发生器70包括可装配在喷枪枪体62上的套筒71，该套筒71包括上端77和下端78，导向槽口79在上端77和下端78之间沿轴向延伸。并且旋风发生器70还包括固定在下端78的复合件81和盖圈82，其中自压缩空气气源延伸的空气管线73通过接头72连接到盖圈82和复合件81，复合件81的底部包括适合于被嵌入空气分配板40的中央开孔的凸出部83，因此空气分配板40被夹在复合件81和盖圈82之间，套筒71、复合件81和盖圈82一起拧紧或紧固在喷枪枪体62上并且共同装配在空气分配板40上，喷枪60的螺帽64被拧紧在喷枪枪体62上。旋风发生器70还设有沿轴向延伸穿过复合件81和盖圈82的扩展开孔84、85，扩展开孔84适于装配接头72，其连接第二空气管线73，并继而连接压缩空气气源(未示出)。扩展开孔85适于装配接头65，其连接液体管线63和第一空气管线66，并继而分别相对应地连接液体供源(未示出)和压缩空气供源(未示出)。尽管，旋转上升气流减缓了由喷枪的喷嘴释出的雾化压缩空气推动粒子撞击导流筒的速度，也将其撞击角度由相对于导流筒的径向偏转为相对于导流筒的切线方向，减轻了撞击对粒子造成的机械性损害。然而，随旋转上升气流在导流筒内呈螺旋状上升运动的过程中，粒子与导流筒内壁之间的摩擦和粒子之间的相互碰撞，也会对粒子产生一定程度的机械性损害，影响粒子的包衣或制粒效果。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明对流化床装置中的导流筒进行了改进，利用伯努利原理(Bernoulli principle)等气动动力学方法在导流筒的壁的内侧引入保护性气膜，缓冲或消除粒子与导流筒的壁的内表面之间的撞击/摩擦，提高粒子的包衣或制粒效果。特别地，产生保护性气膜的气动动力学特征具有独立的可调节性，因此能够更灵活地适应各种包衣或制粒工艺的需求。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于流化床装置的导流筒，当所述流化床装置工作时在所述导流筒的内侧随着上升气流高度的上升产生较强的上升气流，并且在所述导流筒的外侧随着上升气流高度的上升产生较弱的上升气流，在所述导流筒的内侧产生的较强的所述上升气流强于在所述导流筒的外侧产生的较弱的所述上升气流，其中，所述导流筒为单层壁结构，在所述导流筒的壁设置有多个通孔，使得所述导流筒的内侧与外侧连通，通过较强的所述上升气流和较弱的所述上升气流产生从所述导流筒的外侧到内侧的、经由所述通孔的贯通气流并进而在所述导流筒的壁的内侧形成气膜。
根据本发明的一个优选方案，在所述导流筒的内侧在所述旋风气流和较强的所述上升气流的共同作用下产生较强的旋转上升气流，在所述导流筒的外侧随着所述上升气流高度的上升产生较弱的上升气流，通过较强的所述旋转上升气流和较弱的所述上升气流产生从所述导流筒的外侧到内侧的、经由所述通孔的贯通气流并进而在所述导流筒的壁的内侧形成气膜。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔均匀地分布在所述导流筒的整个壁上。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔布置在所述导流筒的壁的预定的垂直区间，所述垂直区间占据所述导流筒的垂直高度的10％-60％。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔以多行平行排列的方式布置在所述导流筒的壁上。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔以多行错开排列的方式布置在所述导流筒的壁上。
根据本发明的一个优选方案，以0.01％-20％、优选0.1％-5％的开孔率设置所述多个通孔。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔在所述导流筒的壁内沿相对于所述导流筒的径向向外延伸。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔在所述导流筒的壁内沿相对于所述导流筒的径向渐进线向外延伸。
根据本发明的一个优选方案，所述通孔在所述导流筒的壁内的延伸方向与水平面呈0°至80°、优选15°至60°的俯角。
此外，为了实现上述发明目的，根据本发明提供一种用于流化床装置的导流筒，当所述流化床装置工作时在所述导流筒的内侧随着上升气流高度的上升产生较强的上升气流，其中，所述导流筒构造为由内壁与外壁构成的双层壁结构，在所述内壁与所述外壁之间构造有中间气流通道并且所述中间气流通道用于与高压气源连接，在所述导流筒的所述内壁设置有多个通孔，当由所述高压气源向所述中间气流通道供应高速气流时，产生从所述中间气流通道到所述导流筒的内侧的、经由所述通孔的贯通气流并进而在所述导流筒的所述内壁的内侧形成气膜。
根据本发明的一个优选方案，在所述导流筒的内侧在在所述旋风气流和较强的所述上升气流的共同作用下产生较强的旋转上升气流，当由所述高压气源向所述中间气流通道供应高速气流时，产生从所述中间气流通道到所述导流筒的内侧的、经由所述通孔的贯通气流并进而在所述导流筒的所述内壁的内侧形成气膜。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔均匀地分布在所述导流筒的整个所述内壁上。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔布置在所述导流筒的所述内壁的预定的垂直区间，所述垂直区间占据所述导流筒的垂直高度的10％-60％。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔以多行平行排列的方式布置在所述导流筒的所述内壁上。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔以多行错开排列的方式布置在所述导流筒的所述内壁上。
根据本发明的一个优选方案，以0.01％-20％、优选0.1％-5％的开孔率设置所述多个通孔。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔在所述导流筒的所述内壁内沿相对于所述导流筒的径向向外延伸。
根据本发明的一个优选方案，所述多个通孔在所述导流筒的所述内壁内沿相对于所述导流筒的径向渐进线向外延伸。
根据本发明的一个优选方案，所述通孔在所述导流筒的所述内壁内的延伸方向与水平面呈0°至80°、优选15°至60°的俯角。
此外，为了实现上述发明目的，根据本发明提供一种用于对粒子进行包衣或制粒的流化床装置，该流化床装置包括产品容器、位于所述产品容器的下部的充气基座、设置在所述产品容器与所述充气基座之间的空气分配板和设置在所述产品容器内的导流筒，其中，所述流化床装置还包括至少一支喷枪，所述喷枪的上端配备有喷嘴、所述喷枪的下端穿过所述空气分配板，所述导流筒与所述喷枪同心定位并且悬置于所述空气分配板的上方，其中，所述导流筒是如上所述的导流筒。
根据本发明的一个优选方案，流化床装置包括安装在所述喷枪上的旋风发生器，所述旋风发生器穿过所述空气分配板用于连接压缩空气气源，并且所述旋风发生器具有围绕所述喷枪的周围延伸的管状的套筒，在所述套筒与所述喷枪之间限定有空气室，并且所述套筒具有多个导向槽口，来自所述压缩空气气源的空气经由所述空气室通过所述导向槽口被引导旋转向外以在所述导流筒中提供相对于所述喷枪沿圆周向外的旋风气流。
根据本发明的一个优选方案，所述导流筒的所述通孔在所述导流筒的壁内的延伸方向和所述旋风发生器的导向槽口在所述套筒的壁内的延伸方向分别与水平面呈仰角和俯角关系、优选所述仰角和所述俯角的度数相等。
通过本发明，在导流筒内壁引入保护性气膜的气动动力学方法，有助于缓冲或消除粒子与导流筒内壁之间的撞击/摩擦、减少或消除粒子向上运动时因导流筒的壁导致的摩擦阻力、促进喷雾形态和/或粒子流形态充分地发育、以及优化产品对流路径，可有利地提高工艺和产品的质量。由此改进后的气动动力学方法缓冲或消除了对粒子造成的机械性损害，进一步提高了包衣或制粒工艺的质量和成品率。在应用方面而言，保护性气膜为粒子提供的保护，使得很多机械强度差的物料也能够采用流化床包衣或制粒，例如原料晶体的包衣；扩大了工艺的使用范围。
附图说明
图1示出了现有技术中的旋风流化床装置的轴向截面侧视图。
图2示出了现有技术中的旋风流化床装置的旋风发生器的透视图，其中旋风发生器的圆柱状金属网呈现展开状。
图3示出了现有技术中的旋风流化床装置的喷枪连同装配在其上的旋风发生器的轴向截面侧视图。
图4示出了现有技术中的旋风流化床装置的套筒连同喷枪的径向截面俯视图。
图5示出了根据本发明第一实施例的导流筒在旋风流化床装置中的轴向截面侧视图，其中示出了旋转上升气流B和贯通气流H的对流路径、气膜X的形成方式、以及粒子M的运动轨迹。
图6示出了图5所示的根据本发明第一实施例的导流筒在旋风流化床装置中的径向截面俯视图。
图7是根据本发明的第一实施例的导流筒的壁呈现展开状的平面视图。
图8示出了根据本发明第一实施例的导流筒的流化床装置的截面示意图，其中流化床装置具有多个喷嘴和导流筒。
图9示出了图8所示的根据本发明第一实施例的导流筒的流化床装置的水平截面俯视图。
图10示出了根据本发明第二实施例的导流筒在旋风流化床装置中的轴向截面侧视图，其中示出了高速气流I的分布路径、旋转上升气流B和贯通气流J的对流路径、气膜X的形成方式、以及粒子M的运动轨迹。
图11示出了图10所示的根据本发明第二实施例的导流筒在旋风流化床装置中的径向截面俯视图。
图12示出了根据本发明第三实施例的导流筒应用于没有旋风气流的传统流化床装置中的轴向截面侧视图，其中示出了上升气流K和贯通气流L的对流路径、气膜X的形成方式、以及粒子N的运动轨迹。
图13示出了图12所示的根据本发明第三实施例的导流筒应用于没有旋风气流的传统流化床装置中的径向截面俯视图。
附图标记说明
10流化床装置；20产品容器；21膨胀室；22产品容器的上端；23上行流动床区；24下行流动床区；25膨胀区；30充气基座；31进气管道；40空气分配板；41、42空气分配板开孔；50导流筒；51导流筒的上端；52导流筒的下端；53间隙；501通孔；502导流筒内壁；503导流筒外壁；504导流筒中间气流通道；505高压气源；60喷枪；61喷嘴；62喷枪枪体；63液体管线；64螺帽；65装配接头；66第一空气管线；70旋风发生器；71套筒；72接头；73第二空气管线；74空气室；77套筒上端；78套筒下端；79导向槽口；81复合件；82盖圈；83中央开孔的凸出部；84、85扩展开孔；A旋风气流；B旋转上升气流；C粒子向下坠落方向；E、G、F、K上升气流；H、J、L贯通气流；I高速气流；M、N粒子；X气膜。
具体实施方式
参照图1，流化床装置10包括具有膨胀室21的用于容纳粒子的产品容器20、位于产品容器20下部的充气基座30、以及置于产品容器20和充气基座30之间的空气分配板40。产品容器20的上端22可以开放以连接于位于其上方的过滤器外罩(未显示)，其具有空气过滤器结构和空气出口。进气管道31自第一气源(未显示)通入充气基座30。
参照图1和图12，空气分配板40具有多个空气通道开孔41、42，来自下部的充气基座30的气流可以通过所述空气通道开孔41、42进入产品容器20。通常为圆筒形的导流筒50悬置于容器20的中央并在容器20中分隔出位于中央的上行流动床区23和位于周边的下行流动床区24。导流筒50具有开放的上端51、下端52，其上端51向上延伸进入在气动动力学方面位于上行流动床区23与下行流动床区24之间的膨胀区25，而其下端52悬置于空气分配板40上方并且与空气分配板40形成环状的间隙53。空气分配板40的处于导流筒50的垂直投影区域内的开孔41的孔径大于处于导流筒的垂直投影区域外的开孔42的孔径，从而在开孔41的区域形成风量较大、风速较高的较强的上升气流F而在开孔42的区域形成风量较小、风速较低的上升气流G，由此对于粒子而言在容器20中在气动动力学方面形成由导流筒50分隔的位于中央的上行流动床区23和位于周边的下行流动床区24。喷枪60垂直地安装在导流筒50的中央同心轴上并且延伸通过空气分配板40进入容器20的上行流动床区23。喷枪60的顶部配备有喷嘴61，该喷嘴61接收通过空气供源(未显示)提供的压缩空气并且带压喷射通过液体供源(未显示)提供的溶液。
以上结构是本领域常见传统流化床装置的惯常结构，如行业内所周知。
第一实施例
在根据专利申请PCT/CN2016/073224的流化床装置10中，基于其工作原理，在导流筒50的内侧产生高速率较强的旋转上升气流B，并且在导流筒50的外侧产生低速率较弱的上升气流E。根据本发明的第一实施例，基于这种在导流筒50内、外侧气流形成流速差并且利用伯努利原理对常见的单层壁的导流筒50进行改进，从而在导流筒50的壁的内侧形成保护性气膜X，以避免在导流筒50内的粒子M与导流筒50的壁的内表面产生碰撞/摩擦从而受损，影响包衣或制粒的质量。
具体地，参照图5和图6，根据本发明第一实施例的导流筒50具有旋转对称的结构，例如为圆筒形或近似圆筒形，其中该导流筒50为单层壁结构，在导流筒50的壁设置有多个通孔501，使得导流筒50的内侧与外侧连通。根据伯努利原理，由于在导流筒50内、外侧气流存在流速差并因此形成压力差，经由通孔501产生从导流筒50的外侧到内侧的贯通气流H并进而在导流筒50的壁的内侧形成气膜X。
本实施例基于专利申请PCT/CN2016/073224，对一种已知的、具有旋风发生器70的旋风流化床装置10的根据本发明的第一实施例的导流筒50的应用加以说明。参照图5和图6，在导流筒50的内侧，在较强的上升气流F和旋风气流A的共同作用下，在上行流动床区23中产生高速率较强的旋转上升气流B，该旋转上升气流B携带粒子M经过喷嘴61上方的喷雾区域接受喷涂。与此同时，在导流筒50的外侧，随着上升气流G高度的上升产生低速率较弱的上升气流E，当通过喷雾区域润湿的粒子M进入导流筒50上方的膨胀区25时，粒子M遇到的低速率较弱的上升气流E使得粒子M在下行流动床区24内向下坠落，如图5中箭头C所示。粒子M在向下路径中被干燥的程度使得通过空气分配板40周边区域的较弱的上升气流G足以避免流化层中出现结块。由于旋转上升气流B在环状的间隙53处形成的吸力，粒子M随后通过该间隙53被吸入上行流动床区23。故而，粒子M在上行流动床区23中的喷涂和在下行流动床区24中的干燥形成了循环。
根据伯努利原理，流体的机械能守恒，即：流速大，压力就小；流速小，压力就大。因此，当导流筒50的内侧和外侧气流存在流速差并因此形成压力差时，由于在导流筒50内侧的高速率较强的旋转上升气流B的较高流速以及在导流筒50外侧的低速率较弱的上升气流E的较低流速，在导流筒50的内侧与外侧实际上存在压力差。根据本发明，通过为导流筒50的壁设置多个通孔501，使得导流筒50的内侧与外侧连通，则基于上述导流筒50内侧和外侧形成的压力差，可以经由通孔501产生从导流筒50的外侧到内侧的贯通气流H。该贯通气流H在穿过通孔501后受到导流筒50内的旋转上升气流B的作用，在导流筒50的壁的内侧形成气膜X。在旋转上升气流B的作用下原本可能会与导流筒50碰撞的粒子M在导流筒50的壁的内侧附近首先遇到该气膜X，使得粒子M的运动方向被改变、远离导流筒50的壁的内表面。由此，避免或减少了粒子M与导流筒50的壁的内表面的碰撞/摩擦，缓冲或消除了对粒子M造成的机械性损害，提高了产品质量和成品率。
优选地，如图7所示，多个通孔501均匀地分布在导流筒50的整个壁上。或者，多个通孔501仅布置在导流筒50的部分壁上，特别是布置在导流筒50的壁上与粒子M发生碰撞的概率较高的预定的垂直区间，所述垂直区间优选占据导流筒垂直高度的10％-60％中。例如，多个通孔501以多行平行排列的方式布置在导流筒50的壁上。替代性地或附加性地，多个通孔501以多行错开排列的方式布置在导流筒50的壁上。
优选地，在导流筒50的整个壁或部分壁上可以以0.01％-20％、优选0.1％-5％的开孔率设置多个通孔501。这里的开孔率是指导流筒50的壁的给定面积内多个孔的面积之和与该给定面积的比值。
优选地，通孔501的孔径可以为0.1mm-10mm、优选0.5mm-5mm。
通孔501的延伸方向可以垂直于导流筒50的壁。优选地，通孔501可以相对于导流筒50的壁倾斜地延伸。例如，通孔501在圆筒状的导流筒50上以圆周旋转对称的方式布置且在导流筒50的壁内沿相对于导流筒的径向渐进线向外延伸。通孔501在导流筒50的壁内的延伸方向可以例如与水平面呈0°至80°、优选15°至60°的俯角，如图5和图6所示。特别地，导流筒50的通孔501在导流筒50的壁内的延伸方向和旋风发生器70的导向槽口79在套筒71的壁内的延伸方向分别与水平面呈仰角和俯角关系、优选仰角和俯角的度数相等，以便旋转上升气流B和贯通气流H产生更好的对流效果，使得贯通气流H在旋转上升气流B的作用下在导流筒50内侧所产生的气膜X具有更好的保护作用。
通过设定通孔501所占据导流筒的垂直高度区间、通孔501的开孔率、通孔501的孔径以及通孔501的延伸方向，可以调节在导流筒50内侧所产生的气膜X的覆盖面积及强度，从而能够针对各种包衣或制粒工艺灵活地进行设定，以实现保护功能。
如图8和图9所示，在流化床装置中可以设置多个根据本发明的第一实施例的导流筒50。
第二实施例
除了上述基于导流筒内、外侧气流存在流速差并因此形成压力差、利用伯努利原理的第一实施例之外，本发明的第二实施例利用高压气源在导流筒的内壁的内侧形成保护性气膜X。
参照图10和图11，本实施例基于专利申请PCT/CN2016/073224，对一种已知的、具有旋风发生器70的旋风流化床装置10的根据本发明的第二实施例的导流筒50的应用加以说明。具体地，根据本发明第二实施例的导流筒50构造为由内壁502与外壁503构成的双层壁结构，导流筒50的内壁502具有旋转对称的结构，例如为圆筒形或近似圆筒形，其中在内壁502与外壁503之间构造有中间气流通道504并且该中间气流通道504与高压气源505连接。在导流筒50的内壁502设置有多个通孔501，当由高压气源505向中间气流通道504供应高速气流I时，能够经由通孔501产生从导流筒50的中间气流通道504到导流筒50的内侧的贯通气流J。该贯通气流J在穿过通孔501后受到导流筒50内的旋转上升气流B的作用，在导流筒50的内壁502的内侧形成气膜X。在旋转上升气流B的作用下原本可能会与导流筒50碰撞的粒子M在导流筒50的内壁502的内侧附近首先遇到该气膜X，使得粒子M的运动方向被改变、远离导流筒50的内壁502的内表面。由此，避免或减少了粒子M与导流筒50的内壁502的内表面的碰撞，避免或减少了生产中的损耗，提高了产品质量和成品率。
与第一实施例类似，多个通孔501可以均匀地分布在导流筒50的整个内壁502上。或者，多个通孔501仅布置在导流筒50的部分内壁502上，特别是布置在导流筒50的内壁502上与粒子M发生碰撞的概率较高的预定的垂直区间，所述垂直区间优选占据导流筒50垂直高度的10％-60％中。例如，多个通孔501以多行平行排列的方式布置在导流筒50的内壁502上。替代性地或附加性地，多个通孔501以多行错开排列的方式布置在导流筒50的内壁502上。
优选地，在导流筒50的整个内壁502或部分内壁502上可以以0.01％-20％、优选0.1％-5％的开孔率设置多个通孔501。
优选地，通孔501的孔径可以为0.1mm-10mm、优选0.5mm-5mm。
通孔501的延伸方向可以垂直于导流筒50的内壁502。优选地，通孔501可以相对于导流筒50的内壁502倾斜地延伸。例如，通孔501在圆筒状的导流筒50的内壁502上以圆周旋转对称的方式布置且在导流筒50的内壁502内沿相对于导流筒50的径向渐进线向外延伸。通孔501在导流筒50的内壁502内的延伸方向可以例如与水平面呈0°至80°、优选15°至60°的俯角，如图10和图11所示。特别地，导流筒50的内壁502的通孔501在导流筒50的壁内的延伸方向与旋风发生器70的导向槽口79在套筒71的壁内的延伸方向分别与水平面呈仰角和俯角关系、优选仰角和俯角的度数相等，以便旋转上升气流B和贯通气流J产生更好的对流效果，使得贯通气流J在旋转上升气流B的作用下在导流筒50的内壁502内侧所产生的气膜X具有更好的保护作用。
类似于第一实施例，在流化床装置10中可以设置多个根据本发明的第二实施例的导流筒50。
第三实施例
除了应用在旋风流化床装置10中，根据本发明第一实施例的导流筒50还可以应用在没有旋风气流的传统流化床装置10中。参照图12和图13，代替图5和图6所示的旋风流化床装置10中的旋转上升气流B，在传统流化床装置10中，在导流筒50的内侧，随着上升气流F高度的上升产生较强的上升气流K，该上升气流K携带粒子N经过喷嘴上方的喷雾区域接受喷涂。在导流筒50的外侧随着上升气流G高度的上升产生较弱的上升气流E，粒子N遇到的低速率较弱的上升气流E使得粒子N在下行流动床区24内向下坠落，如图12中箭头C所示。粒子N在向下路径中被干燥的程度使得通过空气分配板40周边区域的较弱的上升气流G足以避免流化层中出现结块。由于较强的上升气流K在环状的间隙53处形成的吸力，粒子N随后通过该间隙53被吸入上行流动床区23。故而，粒子N在上行流动床区23中的喷涂和在下行流动床区24中的干燥形成了循环。同样根据伯努利原理，当导流筒50的内侧和外侧气流存在流速差并因此形成压力差时，由于在导流筒50内侧高速率较强的上升气流K的较高流速以及在导流筒50外侧的低速率较弱的上升气流E的较低流速，在导流筒50的内侧与外侧实际上存在压力差。通过为导流筒50的壁设置多个通孔501，使得导流筒50的内侧与外侧连通，则基于上述导流筒50的内侧与外侧存在的压力差，可以经由通孔501产生从导流筒50的外侧到内侧的贯通气流L。该贯通气流L在穿过通孔501后受到在导流筒50内的上升气流K的作用，靠近导流筒50的壁的内侧形成气膜X。在上升气流K的作用下原本受喷嘴61喷出的雾化压缩空气推动可能会与导流筒50碰撞的粒子N在导流筒50的壁的内侧附近首先遇到该气膜X，使得粒子N的运动方向被改变、远离导流筒50的壁的内表面。由此，避免或减少了粒子N与导流筒50的壁的内表面的碰撞，避免或减少了生产中的损耗，提高了产品质量和成品率。
尽管没有用附图示出，与第三实施例类似，根据本发明第二实施例的双层壁结构的导流筒也同样可以应用在没有旋风气流的传统流化床装置中以便替代单层壁结构的导流筒，参见并结合图10和图12。
鉴于在此结合优选的实施例已经对本发明进行了演示和描述，显而易见，在符合本发明权利要求预期的广泛范围内可以进行变型、替换和附加。
Claims (27)
1.一种用于对粒子进行包衣或制粒的流化床装置(10)，该流化床装置(10)包括产品容器(20)、位于所述产品容器(20)的下部的充气基座(30)、设置在所述产品容器(20)与所述充气基座(30)之间的空气分配板(40)和设置在所述产品容器(20)内的导流筒(50)，
其中，所述流化床装置(10)还包括至少一支喷枪(60)，所述喷枪(60)的上端配备有喷嘴(61)、所述喷枪(60)的下端穿过所述空气分配板(40)，所述导流筒(50)与所述喷枪(60)同轴地定位并且悬置于所述空气分配板(40)的上方，当所述流化床装置(10)工作时在所述导流筒(50)的内侧随着上升气流(F)高度的上升产生较强的上升气流(K)，并且在所述导流筒(50)的外侧随着上升气流(G)高度的上升产生较弱的上升气流(E)，在所述导流筒(50)的内侧产生的所述上升气流(K)强于在所述导流筒(50)的外侧产生的所述上升气流(E)，其中，
所述导流筒(50)为单层壁结构，在所述导流筒(50)的壁设置有多个通孔(501)，使得所述导流筒(50)的内侧与外侧连通，通过较强的所述上升气流(K)和较弱的所述上升气流(E)产生从所述导流筒(50)的外侧到内侧的、经由所述通孔(501)的贯通气流并进而在所述导流筒(50)的壁的内侧形成气膜(X)。
2.根据权利要求1所述的流化床装置(10)，其特征在于，在所述导流筒(50)的内侧在旋风气流(A)和较强的所述上升气流(F)的共同作用下产生较强的旋转上升气流(B)，在所述导流筒(50)的外侧随着所述上升气流(G)高度的上升产生较弱的上升气流(E)，通过较强的所述旋转上升气流(B)和较弱的所述上升气流(E)产生从所述导流筒(50)的外侧到内侧的、经由所述通孔(501)的贯通气流并进而在所述导流筒(50)的壁的内侧形成气膜(X)。
3.根据权利要求1所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)均匀地分布在所述导流筒(50)的整个壁上。
4.根据权利要求1所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)布置在所述导流筒(50)的壁的预定的垂直区间，所述垂直区间占据所述导流筒(50)的垂直高度的10％-60％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)以多行平行排列的方式布置在所述导流筒(50)的壁上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)以多行错开排列的方式布置在所述导流筒(50)的壁上。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，以0.01％-20％的开孔率设置所述多个通孔(501)。
8.根据权利要求7所述的流化床装置(10)，其特征在于，以0.1％-5％的开孔率设置所述多个通孔(501)。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)在所述导流筒(50)的壁内沿相对于所述导流筒(50)的径向向外延伸。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)在所述导流筒(50)的壁内沿相对于所述导流筒(50)的径向渐进线向外延伸。
11.根据权利要求9所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述通孔(501)在所述导流筒(50)的壁内的延伸方向与水平面呈0°至80°的俯角。
12.根据权利要求11所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述通孔(501)在所述导流筒(50)的壁内的延伸方向与水平面呈15°至60°的俯角。
13.一种用于对粒子进行包衣或制粒的流化床装置(10)，该流化床装置(10)包括产品容器(20)、位于所述产品容器(20)的下部的充气基座(30)、设置在所述产品容器(20)与所述充气基座(30)之间的空气分配板(40)和设置在所述产品容器(20)内的导流筒(50)，
其中，所述流化床装置(10)还包括至少一支喷枪(60)，所述喷枪(60)的上端配备有喷嘴(61)、所述喷枪(60)的下端穿过所述空气分配板(40)，所述导流筒(50)与所述喷枪(60)同轴地定位并且悬置于所述空气分配板(40)的上方，当所述流化床装置(10)工作时在所述导流筒(50)的内侧随着上升气流(F)高度的上升产生较强的上升气流(K)，其中，
所述导流筒(50)构造为由内壁(502)与外壁(503)构成的双层壁结构，在所述内壁(502)与所述外壁(503)之间构造有中间气流通道(504)并且所述中间气流通道(504)用于与高压气源(505)连接，在所述导流筒(50)的内壁(502)设置有多个通孔(501)，当由所述高压气源(505)向所述中间气流通道(504)供应高速气流(I)时，产生从所述中间气流通道(504)到所述导流筒(50)的内侧的、经由所述通孔(501)的贯通气流并进而在所述导流筒(50)的所述内壁(502)的内侧形成气膜(X)。
14.根据权利要求13所述的流化床装置(10)，其特征在于，在所述导流筒(50)的内侧在旋风气流(A)和较强的所述上升气流(F)的共同作用下产生较强的旋转上升气流(B)，当由所述高压气源(505)向所述中间气流通道(504)供应高速气流(I)时，产生从所述中间气流通道(504)到所述导流筒(50)的内侧的、经由所述通孔(501)的贯通气流并进而在所述导流筒(50)的所述内壁(502)的内侧形成气膜(X)。
15.根据权利要求13所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)均匀地分布在所述导流筒(50)的整个所述内壁(502)上。
16.根据权利要求13所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)布置在所述导流筒(50)的所述内壁(502)的预定的垂直区间，所述垂直区间占据所述导流筒(50)的垂直高度的10％-60％。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)以多行平行排列的方式布置在所述导流筒(50)的所述内壁(502)上。
18.根据权利要求13至16中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)以多行错开排列的方式布置在所述导流筒(50)的所述内壁(502)上。
19.根据权利要求13至16中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，以0.01％-20％的开孔率设置所述多个通孔(501)。
20.根据权利要求19所述的流化床装置(10)，其特征在于，以0.1％-5％的开孔率设置所述多个通孔(501)。
21.根据权利要求13至16中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)在所述导流筒(50)的所述内壁(502)内沿相对于所述导流筒(50)的径向向外延伸。
22.根据权利要求13至16中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述多个通孔(501)在所述导流筒(50)的所述内壁(502)内沿相对于所述导流筒(50)的径向渐进线向外延伸。
23.根据权利要求21所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述通孔(501)在所述导流筒(50)的所述内壁(502)内的延伸方向与水平面呈0°至80°的俯角。
24.根据权利要求23所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述通孔(501)在所述导流筒(50)的所述内壁(502)内的延伸方向与水平面呈15°至60°的俯角。
25.根据权利要求1至4、13至16中任一项所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述流化床装置(10)包括安装在所述喷枪(60)上的旋风发生器(70)，所述旋风发生器(70)穿过所述空气分配板(40)用于连接压缩空气气源，并且所述旋风发生器(70)具有围绕所述喷枪(60)的周围延伸的管状的套筒(71)，在所述套筒(71)与所述喷枪(60)的喷枪枪体(62)之间限定有空气室(74)，并且所述套筒(71)具有多个导向槽口(79)，来自所述压缩空气气源的空气经由所述空气室(74)通过所述导向槽口(79)被引导旋转向外以在所述导流筒(50)中提供相对于所述喷枪(60)沿圆周向外的旋风气流(A)。
26.根据权利要求25所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述导流筒(50)的通孔(501)在所述导流筒(50)的壁内的延伸方向和所述旋风发生器(70)的导向槽口(79)在所述套筒(71)的壁内的延伸方向分别与水平面呈仰角和俯角关系。
27.根据权利要求26所述的流化床装置(10)，其特征在于，所述仰角和所述俯角的度数相等。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |