CN116271886A - 喷雾干燥机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及干燥机技术领域，具体涉及一种喷雾干燥机，包括干燥塔和通过雾化器输送物料至干燥塔内的供料系统，干燥塔包括柱形塔体和倒锥形塔底，柱形塔体的顶部设置有连接送风系统的蜗壳热风分布器，倒锥形塔底的侧面设置出风口，并通过管道依次连接组合型旋风器和多仓式布袋除尘器，多仓式布袋除尘器的顶部一侧通过管道连接引风机；干燥塔内在倒锥形塔底内壁通过固定杆连接有位于干燥塔轴线上的关节轴承，并在关节轴承内转动安装吹扫杆，吹扫杆沿长度方向开设有可对锥形内壁吹扫的多个吹气口，干燥塔外在倒锥形塔底安装有驱动吹扫杆转动的驱动机构。本发明在保证安装方便同时提升了喷液量级，同时解决了干燥塔内壁挂料粘料的问题。

Description

喷雾干燥机
技术领域
本发明涉及干燥机技术领域，具体涉及一种喷雾干燥机。
背景技术
喷雾干燥机包括分离心式喷雾干燥机和压力式喷雾干燥机，是目前工业生产中使用最广泛的干燥机。在化工、石化、轻工、食品、医药、建材、陶瓷等领域，经常需要对一些溶液、乳液、悬浮液、糊状物料干燥成干粉。但是现有离心式喷雾干燥机的离心式雾化器最大喷液量有限，难以做到十吨级，且故障率高，而大型压力式喷雾干燥机高度较高，不利于制作安装。
此外，干燥塔内喷雾干燥过程中粉体会附着在塔壁和塔锥体上，由于长时间处于干燥塔内，物料颜色明显加深，有效成分破坏，影响产品品质，而且如果雾化液滴与热空气接触不充分的话，会导致干燥品质下降同时提升耗能，导致成本增加。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种喷雾干燥机，在保证安装方便同时提升了喷液量级，喷液时通过进液压力推动同时旋转，增大喷雾液滴与热空气的接触面积，提升干燥效率并解决了干燥塔内壁挂料粘料的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
提供一种组合型喷雾干燥机，包括干燥塔和通过雾化器输送物料至干燥塔内的供料系统，干燥塔包括柱形塔体和倒锥形塔底，柱形塔体的顶部设置有连接送风系统的蜗壳热风分布器，倒锥形塔底的侧面设置出风口，并通过管道依次连接组合型旋风器和多仓式布袋除尘器，多仓式布袋除尘器的顶部一侧通过管道连接引风机；干燥塔内在倒锥形塔底内壁通过固定杆连接有位于干燥塔轴线上的关节轴承，并在关节轴承内转动安装吹扫杆，吹扫杆沿长度方向开设有可对锥形内壁吹扫的多个吹气口，干燥塔外在倒锥形塔底安装有驱动吹扫杆转动的驱动机构。
进一步的，驱动机构包括安装台、转动盘和摆动杆，安装台通过连接杆设置在干燥塔外底部下方，转动盘转动安装在安装台上并由减速电机驱动转动，摆动杆的下端铰接在转动盘上，摆动杆的上端伸入干燥塔内并与倒锥形塔底中心通过关节轴承转动连接，摆动杆的上端与吹扫杆连接。
安装台上转动安装的转动盘通过减速电机驱动，可利用摆动杆带动吹扫杆在干燥塔内转动，转动同时配合吹气口吹气对锥体内壁的粘附的粉料进行吹扫，摆动杆与吹扫杆不在同一直线，在转动同时摆动杆和吹扫杆形成的轨迹可起到搅拌以及导流作用，可带动塔体内的粉状物料沿切线从出风口甩出，加速物料排出。
进一步的，摆动杆与吹扫杆均内设有与吹气口连通的中空气腔，且两中空气腔相互连通，每个吹气口上安装有可调节吹气方向的吹气嘴，摆动杆在干燥塔外开设有进气口并在进气口处通过旋转接头连接有进气管，进气管通过阀门连接有压缩气源。
中空气腔通过进气口进气，利用压缩气源供气，通过吹气口上的吹气嘴吹向锥形内壁，通过调整吹气嘴的角度，使得吹气方向与锥形内壁呈一定的夹角，更有助于将粉料吹下。
进一步的，摆动杆的中空内腔自进气口至摆动杆与吹扫杆连接处设置有隔板，并通过隔板分隔将中空内腔分隔为第一进风通道和第二进风通道，第一进风通道与摆动杆上的吹气口连通，第二进风通道与吹扫杆上的出气口连通。
通过在中空内腔中设置隔板，将中空内腔分隔为两个进风通道，第一进风通道与摆动杆内腔连通，用于将空气导入摆动杆并从摆动杆上的吹气口吹出；第二进风通道与吹扫杆内腔连通，用于对将空气导入吹扫杆并从吹扫杆上的吹气口吹出，这样可尽量减少两个杆的进风压力损失，保证吹风压力稳定。
进一步的，吹扫杆上吹气口的直径自吹扫杆下端至上端依次增大。
通过改变吹扫杆上的吹气口的直径可调节不同直径吹气口的吹气压强，吹扫杆移动轨迹上距离锥形内壁远时吹气口直径小，可增大吹气压强，提升吹气效果，而距离锥形内壁近时吹气口直径大，可适当减小吹气压强，整体上平衡吹扫杆上的吹扫压力。
进一步的，干燥塔的顶部在蜗壳热风分布器的中心开设进料口并安装竖向伸入干燥塔内的进料管，进料管的上端在干燥塔外与供料系统送料管连接，进料管的下端在干燥塔内转动套设有密封盖，进料管直径方向固定有定位杆，定位杆中心转动安装有转轴，转轴上安装有叶轮，转轴的端部与密封盖的中心连接，密封盖的周面均匀连接有与进料管连通的多个支管，每个支管的端部均安装雾化器。
进料管内泵入的高压液体会推动转轴上的叶轮转动，叶轮转动带动转轴及密封盖在进料管上转动，密封盖转动时可带动周面均匀安装的雾化器一起转动，雾化器喷出的雾化液滴可通过转动扩散到干燥塔各个位置，便于与热风接触，提升干燥效果。
作为优选，每个支管上均套设安装有轴承，轴承的外圈上均匀连接有扇叶。
通过轴承安装扇叶，可在密封盖转动时利用风阻带动扇叶转动，进而可通过扇叶转动分散雾化器的喷雾，增大比表面积，更有助于雾化液滴与热风接触干燥。
进一步的，蜗壳热风分布器的中心形成有与供料系统送料管连通的进料腔，雾化器设置有多个且环形嵌装在进料腔的底部，雾化器的雾化喷嘴伸入干燥塔内且位于蜗壳热风分布器出风口下方。
蜗壳热风分布器的中心形成进料腔，用于承接供料系统料液，通过雾化器将料液在干燥塔内进行雾化处理，配合蜗壳热风分布器在干燥塔内吹出的热风进行干燥成粉。
进一步的，组合型旋风器包括预除尘器、集合料斗和至少一个小旋风分离器，预除尘器的顶部进风口通过180°弯头和变径接管与干燥塔出风口的管道连接，预除尘器的上部出风口对应连接小旋风分离器的进风口，小旋风分离器的底部下料口通过溜槽与集合料斗连通，旋风分离器的顶部出风口连通有一集风箱，集风箱上连接多个集风管，各集风管通过汇风筒和弯头连接多仓式布袋除尘器。
组合型旋风器通过预除尘器与多个小旋风分离器配合，实现逐级过滤收集，提升收集效率。
进一步的，送风系统包括通过管道依次连接的组合型空气过滤器、送风机和加热器。
组合型空气过滤器用于对空气进行过滤除尘，配合送风机将过滤后的空气送入加热器中加热，送入干燥塔内用于干燥雾化液滴。
进一步的，组合型空气过滤器为初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器组成的多级过滤器。
组合型空气过滤器通过初效、中效和高效三级过滤，提升过滤效果，保证过滤空气的品质。
进一步的，供料系统包括缓冲罐，缓冲罐的进料管上连接有高压泵，并在高压泵的前方安装有过滤器，缓冲罐的出料管与干燥塔连通。
供料系统在进入高压泵前设置过滤器进行过滤，利用高压泵泵入缓冲罐内再导入干燥塔内，利用雾化器进行雾化。
进一步的，组合型旋风分离器的底部和多仓式布袋除尘器的底部均设置电动卸料阀。
通过设置电动卸料阀，方便电控开闭，实现自动卸料。
本发明的有益效果：
本发明的喷雾干燥机塔体高度矮，便于安装使用，而且具有喷雾干燥机产量高的优点，可同时兼具离心式喷雾干燥机和压力式喷雾干燥机的优势，具有产量大，干燥效果好，设备高度矮，制作安装方便等特点，同时本发明设计的扫塔器通过摆动杆摆动带动上方的吹扫杆同步摆动，利用压缩空气经吹气嘴吹出对干燥塔的锥形塔底侧壁上的粉料进行吹扫，大大降低了内壁粘料挂料的情况发生，由于吹扫杆与摆动杆呈一定角度，两者在转动过程中，分别对塔底侧壁吹扫时，压缩空气的吹扫方向一个整体向下，一个整体向上，通过上下对处吹，可加速锥形内壁的粉料脱落，便于及时从出风口排出，同时吹扫杆与摆动杆在干燥塔内转动具有类沙漏形摆动轨迹，可在锥形塔底内起到移动的搅拌作用，用于搅动塔底部分的粉料，使其再次飘起随气流一同经出风口排出塔外，进而提升了产量减少物料损失。
本设备通过利用进液管自身的进液压力，驱动叶轮带动转轴及密封盖转动，密封盖转动同时带动各个雾化器进行雾化喷雾，进而增加了雾化液滴的扩散范围，使其更好与热空气进行接触，提升干燥效率，降低热损耗，整体设备投资少，运行稳定可靠，产品品质高，设备具有推广价值。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中蜗壳热风分布器的俯视图。
图3为本发明中锥形塔底内部结构示意图。
图4为本发明中空内腔的结构示意图。
图5为本发明中蜗壳热风分布器的截面示意图。
图6为进料管的内部结构示意图。
图7为组合型旋风器的结构示意图。
图8为本发明中多仓式布袋除尘器结构示意图。
图中所示：
1、干燥塔，2、供料系统，201、过滤器，202、高压泵，203、缓冲罐，3、蜗壳热风分布器，301、热风蜗壳，302、布风器，303、调风门，4、组合型空气过滤器，5、送风机，6、加热器，7、组合型旋风器，701、预除尘器，702、小旋风除尘器，703、集合料斗，704、溜槽，705、汇风筒，706、集风箱，707、集风管，708、变径接管，709、180°弯头，8、电动卸料阀，9、多仓式布袋除尘器，901、过滤布袋，902、仓室隔板，903、脉冲反吹，10、引风机，11、排空管，12、PLC控制器，13、吹扫杆，14、吹气嘴，15、摆动杆，16、关节轴承，17、连接杆，18、减速电机，19、转动盘，20、安装台，21、转动接头，22、隔板，23、第二进风通道，24、第一进风通道，25、进气管，26、进料管，27、密封盖，28、雾化器，29、定位杆，30、转轴，31、叶轮，32、扇叶，33、轴承，34、支管，35、固定杆。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
一种喷雾干燥机，包括干燥塔1和通过雾化器28输送物料至干燥塔1内的供料系统2，其中，供料系统2包括缓冲罐203，缓冲罐203的进料管上连接有高压泵202，并在高压泵202的前方安装有过滤器201，缓冲罐203的出料管与干燥塔1连通。
干燥塔1包括柱形塔体和倒锥形塔底，干燥塔1的表面设置有保温层，用于保温，柱形塔体的顶部设置有连接送风系统的蜗壳热风分布器3，在本实施例中，送风系统包括通过管道依次连接的组合型空气过滤器4、送风机5和加热器6。组合型空气过滤器4为初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器组成的多级过滤器。
干燥塔1的顶部在蜗壳热风分布器3的中心开设进料口并安装竖向伸入干燥塔1内的进料管26，进料管26的上端在干燥塔1外与供料系统2送料管连接，进料管26的下端在干燥塔1内转动套设有密封盖27，进料管26直径方向固定有定位杆29，定位杆29中心转动安装有转轴30，转轴30上安装有叶轮31，转轴30的端部与密封盖27的中心连接，密封盖27的周面均匀连接有与进料管26连通的多个支管34，每个支管34的端部均安装雾化器28。在本发明中，雾化器为压力式雾化器。每个支管34上均套设安装有轴承33，轴承33的外圈上均匀连接有扇叶32。
蜗壳热风分布器3包括热风蜗壳301和布风器302，热风蜗壳301内部设置有多道活动式调风门303，可调节热风进口角度，防止物料粘壁，布风器302可通过调整角度控制出风量，该结构为现有技术产品，在本发明中只起到热风分布均匀进入干燥塔1的作用，其具体结构不再赘述。
加热器6为蒸汽加热器、电加热器、热风炉加热器中的一种或多种组合形式。作为本发明的一种实施方式，加热器6可以选用电加热器，安全方便。
倒锥形塔底的侧面设置出风口，并通过管道依次连接组合型旋风器7和多仓式布袋除尘器9，组合型旋风分离器7的底部和多仓式布袋除尘器9的底部均设置电动卸料阀8，多仓式布袋除尘器9的顶部一侧通过管道连接引风机10，引风机10的出风端竖向连接有排空管11。
其中，组合型旋风器7包括预除尘器701、集合料斗703和至少一个小旋风分离器702，如图7所示，预除尘器701上连接四个小旋风分离器702，预除尘器701的顶部进风口通过180°弯头709和变径接管708与干燥塔1出风口的管道连接，预除尘器701的上部出风口对应连接小旋风分离器702的进风口，小旋风分离器702的底部下料口通过溜槽704与集合料斗703连通，小旋风除尘器702的顶部出风口连通有一集风箱706，集风箱706上连接多个集风管707，各集风管707通过汇风筒705和弯头连接多仓式布袋除尘器9。
多仓式布袋除尘器9内部包括多个仓室隔板902，脉冲反吹903过滤布袋901时各仓室互不影响，反吹效果更佳。
干燥塔1内在倒锥形塔底内壁通过固定杆35连接有位于干燥塔1轴线上的关节轴承16，并在关节轴承16内转动安装吹扫杆13，吹扫杆13沿长度方向开设有可对锥形内壁吹扫的多个吹气口，干燥塔1外在倒锥形塔底安装有驱动吹扫杆13转动的驱动机构。吹扫杆13上吹气口的直径自吹扫杆下端至上端依次增大。
驱动机构包括安装台20、转动盘19和摆动杆15，安装台20通过连接杆17设置在干燥塔1外底部下方，转动盘19转动安装在安装台20上并由减速电机18驱动转动，摆动杆15的下端铰接在转动盘19上，摆动杆15的上端伸入干燥塔1内并与倒锥形塔底中心通过关节轴承16转动连接，摆动杆15的上端与吹扫杆13连接。
摆动杆15与吹扫杆13均内设有与吹气口连通的中空气腔，且两中空气腔相互连通，每个吹气口上安装有可调节吹气方向的吹气嘴14，摆动杆15在干燥塔1外开设有进气口并在进气口处通过旋转接头21连接有进气管25，进气管25通过阀门连接有压缩气源。
摆动杆15的中空内腔自进气口至摆动杆15与吹扫杆13连接处设置有隔板22，并通过隔板22分隔将中空内腔分隔为第一进风通道24和第二进风通道23，第一进风通道24与摆动杆15上的吹气口连通，第二进风通道23与吹扫杆13上的出气口连通。
为了方便自动化控制，本发明可增加PLC控制器12，将设备中各个用电设备与PLC控制器12电连接。
本发明的工作原理：
冷空气经组合型空气过滤器4被鼓风机5送入电加热器6形成热风，热风进入蜗壳热风分布器3，供料系统2通过高压泵202将液体物料泵入缓冲罐203内，并从出料管进入蜗壳热风分布器3中心的进料管26，高压液体在进入进料管26后冲击叶轮31，叶轮31转动带动转轴30及密封盖27转动，密封盖27转动时其周面的各个支管34及支管34上的雾化器28跟随一起转动，雾化器28将液体雾化与蜗壳热风分布器3出风口的热风迎合，最终在塔体内与雾化成液滴的物料充分接触加热，密封盖27转动同时可利用风阻带动支管34上的扇叶32转动，扇叶32转动扇动周围空气，加速雾化液滴扩散速度及拓展扩散方向，可快速蒸发掉物料中水分，形成粉状干燥的物料，并通过气流带动粉料从干燥塔1底部的出风口经管道进入组合型旋风分离器7，组合型旋风分离器7下面设置电动卸料阀8，组合型旋风分离器7通过管道与多仓式布袋除尘器9相连，多仓式布袋除尘器9下面设置电动卸料阀8，多仓式布袋除尘器9通过管道与引风机10相连。含粉料的气流在依次经过组合型旋风分离器7和多仓式布袋除尘器9后实现粉气分离，粉料经电动卸料阀8排出收集，空气经引风机10的排空管11排出。
为了防止粉料在干燥塔1的锥形塔底的锥面上粘附，塔体的底部设置利用压缩空气反吹的吹扫杆13，通过启动减速电机18，减速电机18驱动转动盘19转动，转动盘19带动摆动杆15转动，摆动杆15通过塔底中心处安装的关节轴承16限位转动，使得摆动杆15的上端带动吹扫杆13在干燥塔1内做类沙漏形轨迹的规律转动，转动过程中，打开进气管25的阀门，压缩气源内的压缩气体经进气管25和进气口分别进入第一进风通道24和第二进风通道23，压缩空气分别从摆动杆15和吹扫杆13上的出气口和吹气嘴14吹出对锥形内壁上的粉料进行吹扫，调整摆动杆15和吹扫杆13上的吹气嘴14的吹气方向，使得两杆上的吹气方向均与锥形内壁保持倾斜夹角，即摆动杆15上吹气嘴14向上吹扫，吹扫杆13的吹气嘴14向下吹扫，两者相互吹扫后，可加速内壁粉料的脱落，脱落的粉料会随气流经出风口送入组合型旋风分离器7内进行分离过滤。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种喷雾干燥机，包括干燥塔和通过雾化器输送物料至干燥塔内的供料系统，其特征在于：干燥塔包括柱形塔体和倒锥形塔底，柱形塔体的顶部设置有连接送风系统的蜗壳热风分布器，倒锥形塔底的侧面设置出风口，并通过管道依次连接组合型旋风器和多仓式布袋除尘器，多仓式布袋除尘器的顶部一侧通过管道连接引风机；干燥塔内在倒锥形塔底内壁通过固定杆连接有位于干燥塔轴线上的关节轴承，并在关节轴承内转动安装吹扫杆，吹扫杆沿长度方向开设有可对锥形内壁吹扫的多个吹气口，干燥塔外在倒锥形塔底安装有驱动吹扫杆转动的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的喷雾干燥机，其特征在于：驱动机构包括安装台、转动盘和摆动杆，安装台通过连接杆设置在干燥塔外底部下方，转动盘转动安装在安装台上并由减速电机驱动转动，摆动杆的下端铰接在转动盘上，摆动杆的上端伸入干燥塔内并与倒锥形塔底中心通过关节轴承转动连接，摆动杆的上端与吹扫杆连接。
3.根据权利要求2所述的喷雾干燥机，其特征在于：摆动杆与吹扫杆均内设有与吹气口连通的中空气腔，且两中空气腔相互连通，每个吹气口上安装有可调节吹气方向的吹气嘴，摆动杆在干燥塔外开设有进气口并在进气口处通过旋转接头连接有进气管，进气管通过阀门连接有压缩气源。
4.根据权利要求3所述的喷雾干燥机，其特征在于：摆动杆的中空内腔自进气口至摆动杆与吹扫杆连接处设置有隔板，并通过隔板分隔将中空内腔分隔为第一进风通道和第二进风通道，第一进风通道与摆动杆上的吹气口连通，第二进风通道与吹扫杆上的出气口连通。
5.根据权利要求3所述的喷雾干燥机，其特征在于：吹扫杆上吹气口的直径自吹扫杆下端至上端依次增大。
6.根据权利要求1所述的喷雾干燥机，其特征在于：干燥塔的顶部在蜗壳热风分布器的中心开设进料口并安装竖向伸入干燥塔内的进料管，进料管的上端在干燥塔外与供料系统送料管连接，进料管的下端在干燥塔内转动套设有密封盖，进料管直径方向固定有定位杆，定位杆中心转动安装有转轴，转轴上安装有叶轮，转轴的端部与密封盖的中心连接，密封盖的周面均匀连接有与进料管连通的多个支管，每个支管的端部均安装雾化器。
7.根据权利要求6所述的喷雾干燥机，其特征在于：每个支管上均套设安装有轴承，轴承的外圈上均匀连接有扇叶。
8.根据权利要求1所述的喷雾干燥机，其特征在于：组合型旋风器包括预除尘器、集合料斗和至少一个小旋风分离器，预除尘器的顶部进风口通过180°弯头和变径接管与干燥塔出风口的管道连接，预除尘器的上部出风口对应连接小旋风分离器的进风口，小旋风分离器的底部下料口通过溜槽与集合料斗连通，旋风分离器的顶部出风口连通有一集风箱，集风箱上连接多个集风管，各集风管通过汇风筒和弯头连接多仓式布袋除尘器。
9.根据权利要求1所述的喷雾干燥机，其特征在于：供料系统包括缓冲罐，缓冲罐的进料管上连接有高压泵，并在高压泵的前方安装有过滤器，缓冲罐的出料管与干燥塔连通。
10.根据权利要求1所述的喷雾干燥机，其特征在于：送风系统包括通过管道依次连接的组合型空气过滤器、送风机和加热器。
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