CN1878609A - 处理颗粒材料的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于处理颗粒材料的装置(10)，其具有容纳和处理所述材料的处理室(16)。底部(18)由多块重叠导向板(22－24)组成，所述板都一块置于另一块上，并在所述板之间形成了用于通过处理空气的环形槽(25，26)。环隙喷嘴(30)布置在底部(18)的中心，设计该环隙喷嘴(30)的孔口(32)，使其可喷射运行方向大致与底平面平行的喷射薄层(44)。
Description
技术领域
本发明涉及用于处理颗粒材料的装置，其具有处理室，用以容纳和处理所述材料并具有由多块重叠导向板组成的底部，所述重叠导向板都一块置于另一块上并在板之间形成环形槽，通过所述环形槽能够引入具有径向朝外的基本为水平分量运动的处理空气。
背景技术
例如由DE 102 48 116 B3已披露了这种装置。
这种已知装置用来使颗粒材料干燥、粒化或为其涂层。气体介质“处理空气”由底部引入处理室，并通过重叠导向板之间的许多槽按大致平行的导向方式进入处理室。由于环形导向板的重叠，在其间形成许多槽，处理室中形成从内向外径向流动的处理空气流，并且所述气流通过处理室的壁面向上偏转。待处理的材料在该过程中得以输送，但是由于重力的作用在中心向下沉降，并再次撞击处理空气的气垫。如果在处理空气上施加一定的大范围的分量，则会逐渐形成螺旋形旋转的漩涡式流动环。
如果要由细如灰尘的粉末形成较大的团块，亦即，如果要使材料粒化，则需要通过喷嘴向螺旋形环喷射粘性介质。在起初提及的DE 10248 116 B3中，例如斜着指向上方的喷雾嘴嵌入封装了处理室的容器壁中。
在涂层期间，涂料层要尽可能均匀地应用到已存在的较大主体上，亦即，所述涂料层要被喷射而成。
多种喷嘴的构造是公知的，其共同特征是通过喷射空气，来通常喷射液体或也可喷射颗粒处理物质，以形成薄雾层。为此目的，已公知的是，例如在高压下从槽形喷口喷出液体，并通过喷射空气孔口将其喷射，这种喷射发生在液体间隙的一侧上或其两侧上。
DE 102 32 863 A1也披露了一种具有环形横截面的流道的喷雾嘴。取决于喷射角和环绕角的大小，产生辐射状、圆锥形或程度不同的平面的喷射薄层。在喷射角为180°以及环绕角为360°的情况下，产生实际上为平面的喷射薄层。
这种广泛使用于制药领域应用的技术中，努力要达到的结果是尽可能均匀，亦即，达到颗粒具有十分狭窄的粒度分布，并在涂层期间，在包含在装置中的所有加料粒子上达到尽可能均匀的涂料层，亦即，特别是具有相同厚度的涂料层。相当大的问题在于，按不受控的方式漂移并用潮湿的并通常为粘性的喷射液体弄湿的材料粒子，会彼此粘附在一起形成不需要的团块。
因此，在螺旋形旋转材料带中希望精确界定容许获得最佳处理结果的流动条件。特别地，希望在喷射之后，粒子在设想的飞行路径中有可能相互分离并且不会彼此相向运动，以防止形成不希望的团块。
发明内容
因此，本发明的目标是在这种用于处理颗粒材料的装置中提供改进，使其能达到具有最佳处理结果的协调的运动顺序。
按照本发明，达到所述目标是因为，在起初所提及的类型的装置中，环隙喷嘴布置在底部中心，环隙喷嘴的孔口设计为使其可喷射运行方向大致与底平面平行的平面的喷射薄层。
现在结合这种环隙喷嘴和具有使处理空气流从内流向外的环形导向板的底部，可令人惊讶地导致特别协调地引导空气和材料。通过环形槽排放的处理空气形成空气垫，该气垫在底部之上从内向外按径向滑移，并引导待处理的材料径向地向外进入逐渐增大的可用空间中；因此，所述粒子首先相互分离。
在壁面上向上方流动的处理空气所携带的材料粒子随处理空气垂直向上。这些从流出的处理空气中分离的材料粒子，按径向向内的导向方式移向中心，并且由于重力的作用在大致中心处向下沉降到通过底部的处理空气的气垫上。由于在中心设置环隙喷嘴并且其具有从所述环隙喷嘴喷射形成的平面的喷射薄层，下降的材料能被均匀地喷射并且接着能立即按辐射的方式径向地向外移动，亦即，材料粒子能够彼此移开。因此，所述材料粒子在降落时，通过喷射薄层以十分特殊的方式被喷射，并由处理空气垫衬垫，并被径向地向外移开。所述材料粒子在离开喷射薄层之后，可利用的是指向为水平径向地向外的进一步的路径，其随后的运动是垂直向上升以及再次返回中心的运动，以便在所述粒子在再次撞击喷射薄层之前，通过处理空气干燥喷射粒子并相应地使其固化。由于喷射薄层具有360°的环绕角，所有在中心下降的材料都能通过喷射液体均匀地喷射。
现已令人惊讶地发现，通过这个结合能达到材料协调均匀的最佳处理。环隙喷嘴在类似于“纵中线(amidships)”和“底架(underbed)”的位置上起作用。下降到喷射薄层上的材料由处理空气垫接受，并按照特别协调和均匀的方式进行处理。
即使在重达650千克的非常大的试验批料的情况下，也可实现理想的粒化、涂层和干燥过程。底侧的空气垫使得底面完全不含喷射物质，亦即，所有喷射物质都加到所述材料中，因此不发生任何喷射损失，这一点特别在制药领域是极其重要的。
在本发明的又一实施例中，支撑空气的排放口设于环隙喷嘴的孔口和位于下面的底部之间，以便在喷射薄层的下侧上形成支撑垫。
通常公知的是，在紧邻喷口的区域中产生一定的真空，并且该真空会造成材料在喷射口附近积聚。在起初提及的喷射薄层这种情况下，自然是由于材料粒子在中心下降并被水平地引导离开，所以关于这方面在其上侧上不存在任何问题。但是，在喷射薄层的下侧上，这种真空区会逐渐地造成粒子积聚。支撑空气由另外设置的排放口提供，环隙喷嘴的孔口区下侧上的这个区域不被所述支撑空气吹到。又一额外的影响是，支撑空气实际上能在喷射的平面喷射薄层的下侧上对其进行支撑，亦即，所述支撑空气防止喷射薄层由于重力或形成于横截面中的喷射锥而引起的不希望有的向下移动。这就排除了喷射损失或者涂到底部上侧的粘性材料损失的可能性。
在本发明的又一实施例中，支撑空气从环隙喷嘴本身和/或通过处理空气提供。
这些措施使得能够以许多不同的方式引入支撑空气。排放口可设于环喷嘴本身上，一些喷射空气通过所述排放口排放，以便有助于形成支撑空气。此外或可选地，一些流过底部的处理空气能够被引导在喷射薄层的下侧方向上，因此能有助于形成支撑空气。
在本发明的又一实施例中，环隙喷嘴具有近似的圆锥头，孔口沿圆锥截面的圆面设置。
这种措施的优点在于，通过圆锥体，从顶部到底部垂直移动的材料粒子均匀、平滑而由逐一地加到喷射薄层上，该喷射薄层从圆锥体的底端中的圆形喷射间隙中喷射出来。
在本发明的又一实施例中，在孔口和位于下面的底部之间的区域中设有截头圆锥壁，该截头圆锥壁具有用于支撑空气的通孔。
这种措施的优点在于，由通过该截头体的延续部分维持上述的协调的偏转运动，并且能够通过该区域中通孔排放支撑空气，以及支撑空气在喷射薄层的下侧上提供相应的支撑。
在本发明的又一实施例中，截头圆锥壁的下侧之间形成用于通过处理空气的环形槽。
这种措施的优点在于，能够特别有效地控制材料粒子转移到底部的空气垫，并且如果以特定的方式开始，这种转移能在喷嘴之下的区域中直接完成。
在本发明的又一实施例中，用于物质的进料部件的孔口置于环隙喷嘴之上。
业已发现，由于所选择的环形间隙和环隙喷嘴的结合造成的协调的流动，能够十分有效地加入额外的物质。因此有可能的是，例如在喷射薄层形成时直接将粉末从中心加到其上，使得粉末能以牢固的粘附方式加到待处理的物质的表面上，所述表面通过喷嘴变得有粘性。结果，在涂层期间，能够实现涂料层的厚度快速增加。这不是仅有的优点。另一相当大的优点在于，例如有可能加入活性物质，这种物质对湿度过敏，因此不能在悬浮液或溶液中处理，也不能通过环隙喷嘴喷射。在这种情况下，环隙喷嘴仅喷射粘性介质；实际的活性物质作为粉末从中心加入。从射流的观点看来，这种另外的加料当然是个要加以考虑的额外参数，由于通过上述的结合能够达到高度界定和协调的流动，所以能够完成所述加料。
在本发明的又一实施例中，导向元件布置在环形导向板之间，这些导向元件在所通过的处理空气上另外施加大范围的流动分量。
这种公知的措施本身具有的优点是，能够通过这些导向元件施加相应大范围的分量运动，以便形成均匀的漩涡式材料粒子的螺旋形旋转带，结果这就能均匀地撞击平面的喷射薄层。
当然，不背离本发明范围的情况下，上述的特征以及还要在以下说明的特征不仅能用于特定的结合，而且也可用于其它的各种结合或者用于它们本身。
附图说明
以下结合附图参考几个选择的示范性的实施例，更详细地说明本发明，附图包括：
图1显示通过用于处理颗粒材料的装置的高度示意性的径向剖面图；以及
图2显示具有用于另外物质的额外进料部件的相应剖面图。
具体实施方式
如图1所示的用于处理颗粒材料的装置总体用参考数字10代表。
装置10包括具有竖立的圆柱形壁面14的容器12。该壁面14封装相应的处理室16。
处理室16具有底部18，流入室20位于底部18之下。
如例如由起初提及的DE 192 48 116 B3所披露，底部18由总共10块相互置于彼此之上的环形导向板组成。10块导向板以一块置于另一块之上的方式设置，使得与壁面14相连的最外面的环形板是最低的环形板，然后其它9块内部环形板置于在该板之上，这9块环形板部分地重叠在各自下面的环形板上。
为清楚起见，仅有几块导向板设有参考数字，例如以一块位于另一块之上的方式设置的两块导向板22和23。通过将一块板置于另一块之上并通过两板之间的间隔，在所有情况下在两块导向板之间形成环形槽25，通过该环形槽25，具有基本为水平方向分量运动的处理空气28能够通过底部18，当然这本身是公知的。环隙喷嘴30在底部中心开口中的、中心最上的内部导向板24中从下面嵌入。环隙喷嘴30具有孔口32，该孔口32具有总共3个孔口间隙33、34和35。所有这3个孔口间隙33、34和35的定向方式为，使得它们大致平行于底部18进行喷射，亦即，近似水平地具有360°环绕角。喷射空气通过上间隙33和最下间隙35喷出，而待喷射的液体通过中间间隙34喷出。
环隙喷嘴30具有杆形主体36，其向下延伸并包含相应的通道和进料管线，如本身所公知。环隙喷嘴可设计为，例如象来自DE 102 32863 A1的雾化喷嘴一样。
这种环隙喷嘴可形成为具有例如“旋转环形间隙”，其中通过喷射液体的通道的壁面相对于彼此旋转，以便排除结渣或成块，使得从间隙34进行的喷射能够在整个360°环绕角上达到均匀。因此，相对于环隙喷嘴30的主体36的纵轴，喷射角是180°。
环隙喷嘴30具有在孔口32之上的圆锥头38。
在孔口32之下的区域中，存在具有众多开口42的截头圆锥壁40。从图1中可见，截头圆锥壁40的下侧搭在最里面的导向板24之上，确切的方式是，使得在截头圆锥壁40的下侧和位于下面且部分地与所述壁面40重叠的导向板24之间，形成能通过处理空气的槽26。
在试验运转状态中形成的流动条件如图1的右半部分所示。
平面的喷射薄层44从孔口32排出。由于通过截头圆锥壁40中的开口42的空气并且也可能是由于例如处理空气，在喷射薄层44的下侧上形成支撑空气流46。由于通过许多槽(25，26)的处理空气，在壁面14的方向上形成径向流动并且通过壁面14向上偏转，如箭头48所示。处理空气和待处理的材料现在相互分离，处理空气通过出口排出，漩涡式材料径向地向内移动，并且由于重力在环隙喷嘴30的圆锥头38的方向上垂直向下沉降。下降的材料平滑地转移到所述位置并导入喷射薄层44的上侧，并在此通过喷射的介质得到处理。喷射薄层中的喷射粒子相互分离，当然是由于粒子在离开环形孔口32之后，可利用的空间变得相当大。在喷射薄层的区域中，待处理的材料粒子与液体粒子相碰撞并且保持在运动的这个方向上，彼此相互分离，并且所述粒子在该过程中得到处理空气十分均匀而协调的处理，亦即，它们被干燥。
与图1中的部分类似的部分以透视图的方式在图2中显示，图2所示的装置总体用参考数字50代表。在此，也存在具有竖立的圆柱形壁面54的容器52，该壁面54界定处理室56。如以上与图1有关的说明所述，底部58由10块相应地置于彼此之上的导向板组成，例如仅有2块导向板62和63在此被标明。流入室60于是也位于底部58之下。
在此显示，导向元件64和65布置在导向板之间，这些导向元件64和65引起的状况是，不但使通过导向板62和63之间的处理空气正好径向地向外流动，而且在所述处理空气上施加一定的大范围的分量运动，如箭头68所示。
同样地在该处，如上所述的相应的环隙喷嘴70也在中心布置。例如从侧面进料的管道这样的进料部件72在中心布置在所述环隙喷嘴之上，进料部件72的孔口74正好在中心同轴地位于环隙喷嘴70之上。孔口的位置能垂直地调节。
这就有可能使得，例如将以粉末78的形式的固体带到从环隙喷嘴70喷射的平面的喷射薄层的上侧。
在提及的两种构造中，各自的环隙喷嘴30或70的设计方式为，使得其即使在运行中也能自下从底部拆除，例如以便检查故障等。在拆除之前，喷射液体的进料当然要停止；然而，由于在中心孔中形成了向上升的处理空气柱，所以也有可能使材料在装置10或50中循环，使得材料粒子不可能通过这个开口降落。这也是在螺旋形旋转带的限制之内高度界定的协调的漩涡式运动的结果。
Claims (9)
1.一种用于处理颗粒材料的装置，具有处理室(16，56)，所述处理室(16，56)用于容纳和处理所述材料并具有由多块重叠导向板(22-24；62，63)组成的底部(18，58)，所述导向板(22-24；62，63)以一块置于另一块之上的方式设置，并且在导向板(22-24；62，63)之间形成环形槽(25，26)，通过所述环形槽(25，26)能够引入具有径向朝外的基本为水平分量运动的处理空气(28，68)，环隙喷嘴(30，70)布置在底部(18，58)的中心，设计该环隙喷嘴(30，70)的孔口(32)，使其能够喷射运行方向大致与底平面平行的平面的喷射薄层(44)。
2.如权利要求1所述的装置，其中，用于支撑空气(46)的排放口(42)设置在环隙喷嘴(30，70)的孔口(32)和位于下面的底部(18，58)之间，以便在喷射薄层(44)的下侧上形成支撑垫。
3.如权利要求2所述的装置，其中，支撑空气(46)能够从环隙喷嘴(30，70)本身提供和/或由处理空气(28，68)提供。
4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中，环隙喷嘴(30，70)具有近似的圆锥头(38)，在此处孔口(32)沿圆锥截面的圆形周线设置。
5.如权利要求4所述的装置，其中，在孔口(32)和位于下面的底部(18，58)之间的区域中存在截头圆锥壁(40)，该截头圆锥壁(40)具有用于支撑空气(46)的通孔(42)。
6.如权利要求5所述的装置，其中，在截头圆锥壁(40)的下侧之间形成用于通过处理空气(68)的环形槽(26)。
7.如权利要求1-6所述的装置，其中，用于物质78的进料部件(72)的孔口(74)置于环隙喷嘴(70)之上。
8.如权利要求7所述的装置，其中，孔口(74)的位置能够垂直地调节。
9.如权利要求1-8中任一项所述的装置，其中，导向元件(64，65)布置在环形导向板(62，63)之间，这些导向元件(64，65)在所通过的处理空气(68)上另外施加大范围的流动分量。
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