CN2293036Y - 高速离心喷雾干燥机 - Google Patents

Abstract

高速离心喷雾干燥机属于化工干燥设备。应用于各种液体或膏状物料的脱水干燥,最终得到空心微细球粒状成品。本实用新型对现有技术进行了以下改进:用两级平皮带传动代替压缩空气传动和齿轮增速传动,简化了结构、降低了成本、延长了寿命,使运转更加平稳。增加了吹扫机构,解决了粉料粘壁问题;增加了细粉再造粒机构,使成品颗粒均匀;改变了电加热器的结构和位置,使保温更彻底,设备整体造型更简单、紧凑。

Description

高速离心喷雾干燥机

本实用新型属喷雾干燥设备。

高速离心喷雾干燥机，是将流体物料加入高速旋转的喷头，靠离心力的作用，将其喷成细雾，再与切线方向进入器体的热空气混合，瞬间干燥成微细球粒状粉末产品的一种干燥设备。目前生产和使用的离心喷雾干燥机，存在着以下的不足：传动机构的震动与磨损：离心喷雾要求喷头转速在1万转/分以上。小型机器由于喷盘直径小，要保证其足够的线速度，则要求在2万转/分以上。因此，大、中型喷雾干燥机都是用齿；增速机构进行传动，不但结构复杂、噪声大、震动大，机件容易损坏，并且对齿轮材质、加工工艺及加工精度要求很高，致使喷头造价昂贵。小型喷雾干燥机由于喷头转速更高，要求达到2万转/分以上，用齿轮传动更加困难，所以都是采用压缩空气吹动透平轮进行传动，这种传动需要增加一台压缩机，增加了造价，也使整套装置变得累赘；更重要的是压缩空气传动是软传动，当物料浓度变稠，或加料量变大时，喷头转速会急骤下降，甚至不能工作，因此设备性能的局限性很大。物料粘壁问题没有解决：物料被喷成细雾以后，遇到热的器壁，便粘附在器壁上，越聚越多，时间一长，一些热敏性物料便会受热变质，不得不停机清理，造成物料损失和使用上的困难。如果加装器壁吹扫装置，其动力部份必须安装在出料口上，这样就不能安装粗粉收集筒，不能进行粗粉的收集，权衡利弊，一般都舍弃器壁吹扫装置，而保留粗粉收集筒，所以至今粘壁问题没能解决。成品颗粒不均匀，有微细粉末存在：喷雾干燥机一般有两个成品收集器，较大、较重的颗粒，直接落到器底的粗粉收集筒；飘扬的细粉被空气带入旋风分离器，落入细粉收集筒。有些用户或有些物料要求颗粒均匀，不希望有细粉存在，这些细粉就需要重新处理，增加了工艺上的麻烦，也限制了设备的推广使用。电加热器体积大，使整机外形雍肿：中、小型喷雾干燥机为了降低造价、方便使用，一般都使用电加热器，电加热器由于玻璃棉保温层太厚，体积太大，悬挂在干燥机上，不但保温效果不好，而且影响整机造型，给制造、运输、使用带来不便。

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种高速离心喷雾干燥机，使喷头机构更简单、更合理，降低其制造成本，减少震动和噪音，使运转更加平稳，延长喷头的使用寿命；防粉尘粘壁受热变质；消灭细粉，使成品颗粒均匀；整机外部更简单、美观。

为了实现上述发明创造的目的，本实用新型的技术方案是在现有的离心喷雾干燥机的顶部，用两级平皮带传动机构替代齿轮增速机构和压缩空气传动机构，电机皮带；装在电机轴的端部，中间塔轮轴的两端竖直地装在轴承支座的上、下轴承上，轴承支座固定在中拖板上，且位于电机皮带轮和喷头皮带轮之间，喷头皮带轮装在喷头主轴的上端，一级传动皮带套在电机皮带轮和中间塔轮上端的皮带轮上，二级传动皮带套在中间塔轮下端的皮带轮和喷头带轮上；在电机拖板的底部，依次设置了中拖板和底板，在中拖板和底板的侧面分别设置了调整一、二级平皮带松紧度的装置；细粉再造粒装置的凸缘与旋风分离器的底端凸缘相连接，该装置包括一个横式筒体，其两端下部各开有与横式筒体连通的孔，孔上分别装有与相应孔连通的喷嘴及其控制阀，在横式筒体内装有螺旋器，螺旋器的一端装有回转轮，其回转表面上有凹形槽，回转轮的中心线与一喷嘴的中心线重合，在回转轮所在的螺旋器端装有轴承，该轴承与回转轮之间装有轴套，轴承上的轴承座与横式筒体一端连接，并在端部处密封，在两端喷嘴之间的横式筒体上端装有侧面带有锥度的立式筒体，该筒体的上端开口，下端与横式筒体连通，在两筒体的相交处形成相贯线，在立式筒体的正面装有视镜，横式筒体的另一端封闭，该端喷嘴所对的横式筒体的上表面上装有出粉口联通器，该联通器的上端装有通往干燥器内的管道；器壁吹扫机构包括装在下料管内，其下端伸出收集筒顶盖的吹扫器本体，在下料管上装了调整吹扫器本体在下料管内位置的调整装置，在吹扫器本体内的上、下轴承上装了有通孔的回转体，并使该回转体的上部与吹扫器本体的上部对应位置密封，且伸出吹扫器本体的上端进入锥形器底的底部，回转体的上端与吹扫管固定连接，并使回转体的通孔与吹扫管直通，在锥形器底内侧面和上半端面内的吹扫管的面上装有与吹扫管连通的喷嘴，在回转体的下端装有回转外表面上带有凹槽的回转轮，在回转轮水平中心线所对的吹扫器本体上开有通孔，使位于收集筒顶盖上的进气管与该通孔连通，装在收集筒顶盖上的另一进气管固定在吹扫体本体下端的密封连接盖上，并使进气管与回转体的通孔连通；电加热器为扁平形，装在喷雾干燥器顶盖里，电加热器包括装在外壳端部的过滤网，在外壳内依次装有中间罩和内罩，在中间罩与外壳之间的上、下端分别装有支撑筋板，中间罩的下端与外壳底部留有间距，内罩的上端开有进气通孔，其下端与外壳底部相连，在中间罩和内罩的上端装有花板，多排电热管的一端装在花板上，其另一端位于内罩内。

本实用新型与现有技术相比，具有以下技术效果：取消了结构复杂、加工工艺和精度要求极高的增速齿轮机构和透平传动机构，代之以两级平皮带传动机构，使喷头结构和传动机构大大简化，降低了加工成本和设备造价；两级平皮带传动噪声低、运转更平稳，也减少了更换部件、停产维修的损失；两级平皮带传动只要电机功率足够大，对物料浓度及加料量的变化就不会像气动传动那么敏感，加大了设备的操作弹性。

增添了器壁吹扫装置，解决了粉尘粘壁问题，对于粘度大的或热敏性物料，能及时吹扫干净，避免物料过热，减少停车清扫的麻烦；增添了细粉再造粒机构，解决了颗粒不均和粉体过细的问题，使该机能适应更多的物料品种和不同用户的要求，增加了该机的使用范围。

改变了电加热器的结构和保温方式，减少的热损，提高了设备热效率，同时也彻底地改变了整机的外观形象。

附图说明：

图1为高速离心喷雾干燥机外形图

1、喷头机构         10、喷粉风控制阀

2、电器控制箱       11、进风管

3、进风温度计       12、进风管

4、出风温度计       13、粗粉收集筒

5、旋风分离器       14、支腿

6、透明尼龙管       15、检查门

7、翻板阀           16、把手

8、细粉再造粒机构   17、观查窗

9、回转风控制阀

图2为高速离心喷雾干燥机俯视图

 1、喷头机构        4、出风温度计

17、防雾照明灯      3、进风温度计

 6、透明尼龙管      2、电器控制箱

18、电加热器       16、把手

 5、旋风分离器     15、检查门

图3为图2的C-C剖面图

 1、喷头机构       21、吹扫机构

19、喷粉管         13、粗粉收集筒

 6、透明尼龙管     22、锥形器底

18、电加热器       23、吹扫管

 5、旋风分离器     24、喷嘴

 8、细粉再造粒装置 16、把手

20、出风管         15、检查门

14、支腿           25、膨胀珍珠岩粉

图4为图3的A-A剖面图

25、膨胀珍珠岩粉   18、电加热器

26、蜗壳

图5为喷头机构

27、调节垫圈           47、喷头顶板

28、支撑柱             48、膨胀珍珠岩粉

29、电机               49、泄油孔

30、电机皮带轮         50、轴承箱

31、一级尼龙平皮带     51、中轴承

32、轴承支座           52、甩油杯

33、中间塔轮           53、封油套

34、滴油杯             54、喷雾盘

35、上轴承             55、浮动轴承

36、抛油盘             56、进料管

37、透明尼龙油管       57、排油管

38、二级尼龙平皮带     58、下轴承

39、皮带罩             59、二级固定螺栓

40、进油管             60、一级固定螺栓

41、主轴               61、底板

42、喷头皮带轮         62、中拖板

43、油封圈             63、电机拖板

44、回油管             64、一级顶紧螺钉

45、上轴承             65、二级顶紧螺钉

46、压板

图6为喷头机构俯视图

65、二级顶紧螺钉       60、一级固定螺栓

64、一级顶紧螺钉       59、二级固定螺栓

62、中拖板             31、一级尼龙平皮带

63、电机拖板           32、轴承支座

28、支撑柱             33、中间塔轮

30、电机皮带轮         57、排油管

37、透明尼龙油管       40、进油管

38、二级尼龙平皮带     56、进料管

39、皮带罩             66、保温粉充填孔

47、喷头顶板      46、压板

44、回油管

图7为细粉再造粒机构

67、接缘         71、视镜

68、螺旋         72、回转轮

69、喷嘴         73、轴承

70、出粉口       74、喷嘴

 6、透明尼龙胶管

图8为器壁吹扫机构

11、进气管       79、回转体

12、进气管       80、下料管

13、粗粉收集筒   81、轴承

75、回转轮       22、锥形器底

76、收集筒顶盖   23、吹扫管

77、顶紧螺钉     24、喷嘴

78、吹扫器本体

图9为电加热器

82、密封垫片     88、花板

83、外壳         89、过滤网

84、中间罩       90、进气孔

85、内罩         91、支撑筋板

86、接线鼻       92、方法兰

87、电热管

图10为图9的B-B剖面图。

本实用新型的外形如图1所示：两级平皮带传动喷头[1]，装在喷雾干燥机顶部。电器控制箱[2]上装置了全部仪表，包括：变频调速器、电流计、油路报警器、温度报警器、电加热器开关和全部控制按扭。进风温度计[3]和出风温度计[4]显示着进、出风温度。旋风分离器[5]将排风中带出的细粉，分离后落到细粉再造粒机构[8]中，通过进气阀[10]输入压缩空气经透明尼龙胶管[6]将细粉吹回干燥机内，重新造粒；机器底部装有粗粉收集筒[13]收集成品；开启检查门[15]可以检查和清扫机器。通过观查窗[17]可以看到机器内部运行情况。

图2为整机的俯视图。防雾照明灯[17]射出黄色光线，可穿过雾层显示喷雾器工作情况；电加热器[18]，如同抽屉一样插入顶盖保温层内，抽取方便，并使整机造型简单。

图3为图2的C-C剖面图，可以观察到整机内部结构和工作原理，最具代表性。膨胀珍珠岩细粉[25]充满了整机的夹层，起着绝热保温的作用。器体内壁为不锈钢板制作。吹扫管[23]在吹扫机构[21]的驱动下沿着器壁慢慢回转，通过喷嘴[24]喷出压缩空气，扫除器壁上粘附着的粉尘。

图4为图3的A-A剖面图，主要是表明电加热器[18]在设备顶部保温层内的设置及热风蜗壳[26]的形状。

图5是两级平皮带传动喷头。电机皮带轮[30]通过一级传动平皮带[31]带动中间塔轮[33]，中间塔轮[33]再通过二级传动平皮带[38]带动喷头带轮[42]，实现喷头的增速转动。中间塔轮的支座[32]固定在中拖板[62]上，通过二级顶紧螺钉[65]，可以调整二级平皮带的松紧度；通过一级紧螺钉[64]可以移动电机拖板[63]，调整一级平皮带的松紧。调整完后分别用固定螺栓[59][60]，将拖板固定。中间塔轮[33]由于处于较高转速下运行，为了减轻磨损，延长轴承寿命，采用滴油润滑：由滴油杯[34]将润滑油滴到上轴承[35]上，经抛油盘[36]的密封，润滑油通过透明尼友胶管[37]流至下轴承[58]，再由排油管[57]排至收集器里。

改为两级平皮带传动以后，去掉了喷头内部的增速齿轮机构和气压透平机构，使喷头的内部结构变得十分简单：主轴[41]为一挠性轴，在上轴承[45]和中轴承[51]的支撑下转动。当启动后转速达到一阶临界转速和二阶临界转速时，主轴会因共震而产生摇摆与弯曲，这时浮动轴承[55]便会控制轴端的的振幅，使其度过共震区，当主轴达到正常转速，远离共震区后趋于稳定，浮动轴承因间隙较大，便脱离与主轴的接触，恢复两点支承下的运转。

因主轴转速很高，大、中型设备1万-2万转/分，小型设备最高可达4万转/分。为了延长运转部件及轴承寿命，将磨擦产生的热量及热风烘烤喷头的热量置换出去，保持良好的低温润滑状态。喷头采用喷油循环冷却润滑装置。润滑油从进油管[40]喷到上轴承[45]上，由上轴承空隙流进轴承箱[50]中部的中轴承[51]。泄油孔[49]是为了泄掉来不及流走的油，以免产生压力，从密封圈[43]处漏油。由中轴承[51]流下的油集中在轴承箱底部，从回油管[44]用齿轮油泵吸走。甩油杯[52]和封油管[53]是为了封住润滑油，不致顺主轴泄漏。

传动皮带，采用国产《尼龙粘胶平皮带》，其最小厚度为1.2mm，允许使用的最小带轮直径为30mm。用于最小型喷雾干燥机上时，可以选用总速比i＝3×3＝9。使用电机同步转速3000转/分时，使喷头转速可达到27000转/分。加装变频调速器或使用直流变速电机时，可实现0～40000转/分，无级可调。可以适应各种物性的物料和需要进行各种工艺条件试验的用户使用。大、中型喷雾干燥器，因喷头转速稍低，功率较大，则可降低速比，增大皮带轮直径，增加平皮带厚度，实现两级平皮带传动则更加容易。

图6是两级平皮带传动喷头的俯视图。皮带罩[39]是用螺钉固定在支撑柱[28]和喷头顶板[47]上。为了更换喷头方便，用四块压板[46]将喷头固定在干燥器的顶盖上。

图7是细粉再造粒机构。通过像高压锅上一样的接缘[67]将其固定在旋风分离器的底端，旋风分离器从排气中分离出来的细粉落入该装置后，压缩空气从喷嘴[74]喷出，吹动回转轮[72]带动螺旋[68]旋转，将细粉推到螺旋的一端。从喷嘴[69]吹来的压缩空气进入出粉口[70]时，产生一个负压，将细粉吸入出粉口，经透明尼龙胶管[6]送入干燥器内，被进入干燥器的热风吹散，与喷头喷出的细雾混合，重新造粒，使颗粒变大，消灭细粉，使成品颗粒均匀。如果客户对成品颗粒没有要求，则可将细粉再造粒机构取下，换上细粉收集筒收集细粉，进行两点成品收集。

图8为器壁吹扫机构。器壁吹扫机构的本体[78]安装在下料管[80]里，周围有六枚顶紧螺钉[77]调整本体在下料管中的位置，使吹扫管[23]回转时与器壁四周保持同样的距离。吹扫管[23]的回转是靠压缩空气从进风管[12]进入，吹动回转轮[75]带动回转体[79]转动来实现的。吹扫风从进气管[11]进入吹扫管[23]，从喷嘴[24]喷到器壁上。吹扫管的回转速度和喷嘴喷到器壁上的力度，是从器外通过调整进气管[11]、[12]的进气量来实现的。本器壁吹扫器最大特点是体积特别小，可以装在下料管中并不影响下料，而且两根进气管都安装在粗粉收集筒的顶盖上，不妨碍粗粉收集筒的拆装。也就是说，在使用吹扫器的同时，也可以使用粗粉收集筒，实现器底出料。当用户的物料粘壁性不强或热敏性不高时，也可拆掉这套机构，同样可以正常使用。

图9为电加热器。本实用新型把一般常用的园筒形和方形电加热器改成扁平形，再去掉很厚的玻璃棉保温层，采用空气置换法保温，这样就可以把加热器做得很薄(约10公分左右)。可以将其装进喷雾干燥器顶盖里如图3、图4。不但使喷雾干燥器外观造形简单和具有美感，而且保温效果更好。保温原理参看图9中箭头所示：冷空气通过过滤网[89]进入加热器，带走花板[88]及接线端子所散发的热量，然后通过电加热器的外壳夹层，带走外壳四周的热量，再通过内夹层从每个进气孔[90]进入炉体，经电热管加热后顺着蜗壳进入干燥器内。由于风速很快，约每秒钟置换10余次，可视为外壁温度和室温一致，基本上没有热量散失。因此这种保温效果比任何保温材料层都彻底。

整个电加热器像抽屉一样，插在干燥器的顶盖上，拆装、维修方便。随着喷雾干燥器规格的增大，设备直径增大后，可以装置四台这样的电加热器，以满足干燥所需的功率。

图10为电加热器的B-B剖面图。主要表示电热管[87]在花板上的排列。电热管采取倾斜排列可以减小加热器的厚度，以便干燥器的顶盖里能容纳得下。

Claims (1)

1、一种高速离心喷雾干燥机，包括装在其顶部上的电机，位于该干燥机正面上的电器控制箱，装在其上的进、出风温度计、旋风分离器、透明尼龙管、防雾照明灯、电加热器、检查门及其上的观查窗、锥形器底、粗、细粉收集筒，与旋风分离器和锥形底连通的出风管，装在锥形器底上的支腿；其特征是在现有的离心喷雾干燥机的顶部，用两级平皮带传动机构替代齿轮增速机构和压缩空气传动机构，电机皮带轮装在电机轴的端部，中间塔轮轴的两端竖直地装在轴承支座的上、下轴承上，轴承支座固定在中拖板上，且位于电机皮带轮和喷头皮带轮之间，喷头皮带轮装在喷头主轴的上端，一级传动皮带套在电机皮带轮和中间塔轮上端的皮带轮上，二级传动皮带套在中间塔轮下端的皮带轮和喷头带轮上；在电机拖板的底部，依次设置了中拖板和底板，在中拖板和底板的侧面分别设置了调整一、二级平皮带松紧度的装置；细粉再造粒装置的凸缘与旋风分离器的底端凸缘相连接，该装置包括一个横式筒体，其两端下部各开有与横式筒体连通的孔，孔上分别装有与相应孔连通的喷嘴及其控制阀，在横式筒体内装有螺旋器，螺旋器的一端装有回转轮，其回转表面上有凹形槽，回转轮的中心线与一喷嘴的中心线重合，其回转轮所在的螺旋器端装有轴承，该轴承与回转轮之间装有轴套，轴承上的轴承座与横式筒体的一端连接，并在该端部处密封，在两端喷嘴之间的横式筒体上端装有侧面带有锥度的立式筒体，该筒体的上端开口，下端与横式筒体连通，在两筒体的相交处形成相贯线，在立式筒体的正面装有视镜，横式筒体的另一端封闭，该端喷嘴所对的横式筒体的上表面上装有出粉口联通器，该联通器的上端装有通往干燥器内的管道；器壁吹扫机构包括装在下料管内，其下端伸出收集筒顶盖的吹扫器本体，在下料管上装了调整吹扫器本体在下料管内位置的调整装置，在吹扫器本体内的上、下轴承上装了有通孔的回转体，并使该回转体的上部与吹扫器本体的上部对应位置密封，且伸出吹扫器本体的上端进入锥形器的底部，回转体的上端与吹扫管固定连接，并使回转体的通孔与吹扫管直通，在锥形器底内侧面和上半端面内的吹扫管的面上装有与吹扫管连通的喷嘴，在回转体的下端装有回转外表面上带有凹槽的回转轮，在回转轮水平中心线所对的吹扫器本体上开有通孔，使位于收集筒顶盖上的进气管与该通孔连通，装在收集筒顶盖上的另一进气管固定在吹扫体本体下端的密封连接盖上，并使进气管与回转体的通孔连通；电加热器为扁平形，装在喷雾干燥器顶盖里，电加热器包括装在外壳端部的过滤网，在外壳内依次装有中间罩和内罩，在中间罩与外壳之间的上、下端分别装有支撑筋板，中间罩的下端与外壳底部留有间距，内罩的上端开有进气通孔，其下端与外壳底部相连，在中间罩和内罩的上端装有花板，多排电热管的一端装在花板上，其另一端位于内罩内。

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