一种上进上出的低温喷雾干燥系统的装置的制作方法

本发明属于喷雾干燥设备技术领域，具体是一种上进上出的低温喷雾干燥系统的装置。

背景技术：

现有的喷雾干燥机一般是由送风机、热交换器、干燥室、旋风分离器、布袋除尘器及引风机构成，送风机引入空气后通过热交换器对空气进行加温，使空气保持在较高的温度，通过高温空气来蒸发雾滴里面的水分来实现物料的干燥，一般的进风温度为120°以上；对热敏性物质来说，进风温度过高，极易导致物料丧失活性，所以目前很多热敏性强的物料都采用冻干机的方式进行干燥，但冻干机干燥时间长，能耗大，干燥产品需要二次粉碎，粉末不规则，流动性不佳，因此，一种良好的保护热敏性物料的活性并能连续化生产的低温喷雾干燥系统的装置的出现迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种上进上出的低温喷雾干燥系统的装置，突破传统的完全靠高温来蒸发溶剂的思维，创新性的提出除掉空气中的水分，让进风由湿风变成干风，在雾化干燥的过程中，干风承载水分离开，从而减少溶剂的蒸发量，实现低温干燥。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种上进上出的低温喷雾干燥系统的装置，包括送料泵以及雾化塔，所述送料泵通过管道与雾化塔贯通连接，所述雾化塔侧壁固定有压力传感变送器，所述压力传感变送器与雾化塔贯通连接，所述雾化塔通过管道与旋风分离器贯通连接，且该管道靠近雾化塔的一端设有防爆片，所述雾化塔与旋风分离器连接的管道上依次设有第三露点仪以及第二出风温度传感变送器，所述旋风分离器通过管道与布袋除尘器贯通连接，所述布袋除尘器通过管道与第一引风机贯通连接，所述第一引风机通过管道与第一换热器输入端连接，所述第一引风机与第一换热器之间的管道上设有第一调风阀，所述第一冷水机通过管道与第一换热器换热管连接，所述第一换热器输出端通过管道与第一汽水分离器固定连接，所述第一汽水分离器通过管道与第二四通换向阀一端连接，所述第二四通换向阀通过管道分别与第二加热器输出端、第一ams工作站输入端以及第二ams工作站输入端连接，所述第二加热器输入端通过管道与第四换热器输出端贯通连接，所述第四换热器输入端通过管道与第二送风机输出端贯通连接，所述第四换热器的换热管一端通过管道与第二引风机输出端连接，所述第四换热器的换热管的另一端通过管道与第二自然风出口连接，所述第二引风机输入端通过管道与第三换热器换热管的一端连接，所述第三换热器换热管的另一端通过管道与第一自然风进口贯通连接，所述第一ams工作站的输出端以及第二ams工作站的输出端皆通过管道与第一四通换向阀贯通连接，所述第一四通换向阀另外两端分别通过管道与过滤器输入端以及第二调风阀输入端贯通连接，所述第二调风阀输出端通过管道与第三换热器输入端连接，所述第三换热器输出端通过管道与第三汽水分离器输入端贯通连接，所述第三汽水分离器输出端通过管道与第二换热器输入端固定连接，所述第二换热器换热管通过管道与第二冷水机贯通连接，所述第二换热器输出端通过管道与第二汽水分离器输入端连接，所述第二汽水分离器输出端通过管道与第二送风机输入端贯通连接，所述过滤器输出端通过管道与第一送风机输入端贯通连接，所述第一送风机输出端通过管道与第一加热器输入端贯通连接，所述第一加热器输出端通过管道与雾化塔固定贯通连接，所述雾化塔与第一加热器之间的管道上设有第一进风温度传感变送器，所述第一四通换向阀与过滤器之间的管道上设有第一露点仪，所述第一四通换向阀与第二调风阀之间的管道上设有第二露点仪，所述第二四通换向阀与第二加热器之间的管道上设有除湿温度传感变送器。

进一步地，所述第一四通换向阀的四个端口分别为a端口、b端口、c端口以及d端口，所述a端口与过滤器连接，所述b端口与第一ams工作站连接，所述c端口与第二调风阀连接，所述d端口与第二ams工作站连接，所述a端口、c端口为第一四通换向阀的输出端口，所述b端口以及d端口为第一四通换向阀的输入端口。

进一步地，所述第二四通换向阀的四个端口分别为e端口、f端口、g端口以及i端口，所述e端口与第一汽水分离器连接，所述f端口与第一ams工作站连接，所述g端口与第二ams工作站连接，所述i端口与第二加热器连接，所述e端口、i端口为第二四通换向阀的输入端口，所述f端口、g端口为第二四通换向阀的输出端口。

进一步地，所述上进上出的低温喷雾干燥系统的装置包括如下系统：上进上出结构、闭路循环的系统、冷凝系统、低温喷雾干燥系统、四通阀自动切换系统、除湿系统以及节能系统；

所述上进上出结构工作方式及原理为自然风从干燥塔顶端进入，螺旋下降后又上升到干燥塔顶端，从顶端排出；

所述闭路循环的系统工作方式及原理为循环利用气体。

进一步地，所述冷凝系统工作方式及原理在于通过布袋除尘器排出的气体温度较高，经过换热器温度急剧下降，变成冷空气，利用露点差原理，原来未达饱和的水蒸气可变成饱和水蒸气，析出多余水分，冷空气在汽水分离器中进行汽水分离，空气中的水分凝结变成雾滴，被汽水分离器收集，原来的空气变成了含水量低的冷空气继续进入到喷雾干燥系统。

进一步地，所述低温喷雾干燥系统工作方式及原理在于经冷凝系统处理后，布袋除尘器器排出的气体变成饱和冷干气体，气体循环利用，再次进入干燥塔前对冷干气体进行加热处理，使其变成不饱和的气体，增加了气体的载水量，在喷雾干燥时，不饱和气体会承载水分离开，减少蒸发量，实现低温干燥。

进一步地，所述四通阀自动切换系统工作方式及原理在于：

1）在第一ams工作站和第二ams工作站系统切换处安装两个四通阀，在两条线路上各安装一个露点仪，当第一露点仪检测到空气中含水量过大，会反馈到plc控制系统，控制系统发出命令，四通阀自动切换，第二四通换向阀使e与f处相连，g与i处相连，第一四通换向阀使a与b处相连，c与d处相连；

2）当第二露点仪检测到空气湿度过大，四通阀再次自动切换，第二四通换向阀使e与g处相连，f与i处相连，第一四通换向阀使a与d处相连，b与c处相连。

进一步地，所述除湿系统工作方式及原理在于：第一露点仪检测到第一ams工作站湿度过大，会自动启动除湿系统，250°以上的高温热风，通过第二四通换向阀的fi线，到达第一ams工作站处，通过高温蒸发和气流运动将第一ams工作站的水分带走，第一ams工作站得以干燥，恢复其吸水性，240°的高温气流经过第二调风阀到达第三换热器和第三汽水分离器处进行降温，换热器出来的气流温度为70-80°之间，再到第二换热器和第二汽水分离器处进行冷凝，降低空气的温度，空气中的水分会析出，空气中含水量就会变少，第三换热器和第二换热器共用第二冷水机，经冷凝后排出的气体温度大约在40°，经第二送风机传送到第四换热器，再到第二加热器进行加温，加温后的热风经过第一ams工作站再次进行除湿，形成闭路循环系统。

进一步地，所述节能系统工作方式及原理在于高温气流经过第二调风阀到达第三换热器处进行降温处理，在第三换热器处有四个风口，左边为高温热风进风口，温度在240°，右边为高温热风出风口，温度在70-80°之间，然后经第二换热器和第二汽水分离器进行冷凝，冷凝后的气体在40°，经第二送风机传送到第四换热器，第三换热器右下方留有自然风进风口，温度在20-30°之间，左下方设有热自然风出口，温度为125°，125°的热自然风经第二引风机传送到第四换热器，在第四换热器处，125°的热自然风对冷凝后的40°的风进行热能交换，热能交换后冷凝后的风达到80°，再到第二加热器进行加温，当温度达到设定的250°后进入第一ams工作站再次进行除湿，热能交换后的热自然风温度降低经第二自然风出口排出。

本发明的有益效果：本发明的低温喷雾能够较好的保持物料活性，为微生物，各种菌液，酶制剂，天然提取物，中草药等对温度敏感的热敏性物料提供新的工艺选择。用低温喷雾干燥，干燥时间短，能够节约时间，提升生产效率。喷雾一次成粉，粉体规则性好，流动性佳，简化工艺流程，提升公司产能。闭路循环系统，节约能源的同时提高蒸发效率，性能稳定，安全系数高。低温喷雾干燥系统结合除湿系统的自动切换模式，更智能化的完成低温喷雾。节能系统将废弃热能转化成有用热能，大大降低了机器运行的能耗，节约生产成本。同时设有的第一调风阀和第二调风阀可以根据实际需要来调节风量大小，维持管道内的压力平衡，提高生产安全性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的一种上进上出的低温喷雾干燥系统的装置的工作原理示意图。

具体实施方式

参阅图1所示，一种上进上出的低温喷雾干燥系统的装置，包括送料泵1以及雾化塔3，送料泵1通过管道与雾化塔3贯通连接，雾化塔3侧壁固定有压力传感变送器4，压力传感变送器4与雾化塔3贯通连接，雾化塔3通过管道与旋风分离器11贯通连接且该管道靠近雾化塔3的一端设有防爆片2，雾化塔3与旋风分离器11连接的管道上依次设有第三露点仪9以及第二出风温度传感变送器10，旋风分离器11通过管道与布袋除尘器12贯通连接，布袋除尘器12通过管道与第一引风机13贯通连接，第一引风机13通过管道与第一换热器27输入端连接，第一引风机13与第一换热器27之间的管道上设有第一调风阀14，第一冷水机29通过管道与第一换热器27换热管连接，第一换热器27输出端通过管道与第一汽水分离器28固定连接，第一汽水分离器28通过管道与第二四通换向阀20一端连接，第二四通换向阀20通过管道分别与第二加热器22输出端、第一ams工作站18输入端以及第二ams工作站19输入端连接，第二加热器22输入端通过管道与第四换热器23输出端贯通连接，第四换热器23输入端通过管道与第二送风机24输出端贯通连接，第四换热器23的换热管一端通过管道与第二引风机25输出端连接，第四换热器23的换热管的另一端通过管道与第二自然风出口36连接，第二引风机25输入端通过管道与第三换热器30换热管的一端连接，第三换热器30换热管的另一端通过管道与第一自然风进口35贯通连接，第一ams工作站18的输出端以及第二ams工作站19的输出端皆通过管道与第一四通换向阀16贯通连接，第一四通换向阀16另外两端分别通过管道与过滤器8输入端以及第二调风阀26输入端贯通连接，第二调风阀26输出端通过管道与第三换热器30输入端连接，第三换热器30输出端通过管道与第三汽水分离器34输入端贯通连接，第三汽水分离器34输出端通过管道与第二换热器31输入端固定连接，第二换热器31换热管通过管道与第二冷水机32贯通连接，第二换热器31输出端通过管道与第二汽水分离器33输入端连接，第二汽水分离器33输出端通过管道与第二送风机24输入端贯通连接，过滤器8输出端通过管道与第一送风机7输入端贯通连接，第一送风机7输出端通过管道与第一加热器6输入端贯通连接，第一加热器6输出端通过管道与雾化塔3固定贯通连接，雾化塔3与第一加热器6之间的管道上设有第一进风温度传感变送器5，第一四通换向阀16与过滤器8之间的管道上设有第一露点仪15，第一四通换向阀16与第二调风阀26之间的管道上设有第二露点仪17，第二四通换向阀20与第二加热器22之间的管道上设有除湿温度传感变送器21。

第一四通换向阀16的四个端口分别为a端口、b端口、c端口以及d端口，a端口与过滤器8连接，b端口与第一ams工作站18连接，c端口与第二调风阀26连接，d端口与第二ams工作站19连接，a端口、c端口为第一四通换向阀16的输出端口，b端口以及d端口为第一四通换向阀16的输入端口。

第二四通换向阀20的四个端口分别为e端口、f端口、g端口以及i端口，e端口与第一汽水分离器28连接，f端口与第一ams工作站18连接，g端口与第二ams工作站19连接，i端口与第二加热器22连接，e端口、i端口为第二四通换向阀20的输入端口，f端口、g端口为第二四通换向阀20的输出端口。

上进上出的低温喷雾干燥系统的装置包括如下系统：上进上出结构、闭路循环的系统、冷凝系统、低温喷雾干燥系统、四通阀自动切换系统、除湿系统以及节能系统。

上进上出结构工作方式及原理为自然风从干燥塔顶端进入，螺旋下降后又上升到干燥塔顶端，从顶端排出。

闭路循环的系统工作方式及原理为循环利用气体。

冷凝系统工作方式及原理在于通过布袋除尘器12排出的气体温度较高，经过换热器温度急剧下降，变成冷空气，水蒸气含量不变的情况下，由于温度的降低，原来未达饱和的水蒸气可变成饱和水蒸气，多余的水分就会析出，冷空气在汽水分离器中进行汽水分离，空气中的水分凝结变成雾滴，被汽水分离器收集，原来的空气变成了含水量低的冷空气继续进入到喷雾干燥系统。

低温喷雾干燥系统工作方式及原理在于经冷凝系统处理后，布袋除尘器12器排出的气体变成饱和冷干气体，气体循环利用，再次进入干燥塔前对冷干气体进行加热处理，使其变成不饱和的气体，增加了气体的载水量，在喷雾干燥时，不饱和气体会承载水分离开，减少整体蒸发量，实现低温干燥。

四通阀自动切换系统工作方式及原理在于：

1）在第一ams工作站18和第二ams工作站19系统切换处安装两个四通阀，在两条线路上各安装一个露点仪，当第一露点仪15检测到空气中含水量过大，会反馈到plc控制系统，控制系统发出命令，四通阀自动切换，第二四通换向阀20使e与f处相连，g与i处相连，第一四通换向阀16使a与b处相连，c与d处相连；

2）当第二露点仪17检测到空气湿度过大，四通阀再次自动切换，第二四通换向阀20使e与g处相连，f与i处相连，第一四通换向阀16使a与d处相连，b与c处相连。

除湿系统工作方式及原理在于：当第一露点仪15检测到第一ams工作站18湿度过大，会自动启动除湿系统，250°以上的高温热风，通过第二四通换向阀20的fi线，到达第一ams工作站处18，通过高温蒸发和气流运动将第一ams工作站18的水分带走，第一ams工作站得以干燥，恢复其吸水性，240°的高温气流经过第二调风阀26到达第三换热器30和第三汽水分离器34处进行降温，换热器出来的气流温度为70-80°之间，再到第二换热器31和第二汽水分离器处33进行冷凝，降低空气的温度，空气中的水分会析出，空气中含水量就会变少，第三换热器30和第二换热器31共用第二冷水机32，经冷凝后排出的气体温度大约在40°，经第二送风机24传送到第四换热器23，再到第二加热器22进行加温，加温后的热风经过第一ams工作站18再次进行除湿，形成闭路循环系统。

节能系统工作方式及原理在于高温气流经过第二调风阀26到达第三换热器30处进行降温处理，在第三换热器30处有四个风口，左边为高温热风进风口，温度在240°，右边为高温热风出风口，温度在70-80°之间，然后经第二换热器31和第二汽水分离器33进行冷凝，冷凝后的气体在40°，经第二送风机24传送到第四换热器23，第三换热器30右下方留有自然风进风口，温度在20-30°之间，左下方设有热自然风出口，温度为125°，125°的热自然风经第二引风机25传送到第四换热器23，在第四换热器23处，125°的热自然风对冷凝后的40°的风进行热能交换，热能交换后冷凝后的风达到80°，再到第二加热器22进行加温，当温度达到设定的250°后进入第一ams工作站18再次进行除湿，热能交换后的热自然风温度降低经第二自然风出口36排出。

实施例1

经第一ams工作站18处理过的冷干风通过第一四通换向阀16，ab线到过滤器8进行过滤和净化，经第一送风机7的动力输送到第一加热器6进行加热，加热后冷干空气变成不饱和的热风，进入到雾化塔3进行喷雾干燥，干燥塔里的不饱和热风本身就能够承载一部分水分，所以能够实现低温喷雾干燥。本系统的出风口在顶端，气流经干燥塔顶端排出进入到旋风分离器11进行气固分离，随后气流到布袋除尘器12进行再次的除尘和净化，进化后的空气受第一引风机13的吸力输送到第一换热器27和第一汽水分离器28处进行冷凝，通过降低空气的温度，析出空气中水分，热湿空气变成冷干空气，冷干空气经过第二四通换向阀20的ef线到第一ams工作站18，第一ams工作站18会再次吸附冷干空气中的水分，经过此道工序，冷干空气中的水分微乎其微，冷干空气再次加热进入干燥塔中，形成低温喷雾干燥的闭路循环系统。

当第二露点仪17检测出空气中的湿度过大的时候，反馈到plc控制系统，控制系统发出命令，四通阀进行自动切换，第二四通换向阀20使e与f处相连，g与i处相连，第一四通换向阀16使a与b处相连，c与d处相连。低温喷雾干燥气流从第一ams工作站18通过，如上形成低温喷雾干燥闭路循环系统。

第二ams工作站19的湿度过大，需要进行除湿，除湿系统的运行如下：250°以上的高温热风，通过第二四通换向阀20的gi线，到达第二ams工作站19，通过高温蒸发和气流运动将第二ams工作站19的水分带走，第二ams工作站19得以干燥，恢复其吸水性。240°左右的高温气流经过第二调风阀26到达第三换热器30和第三汽水分离器34处进行降温，换热器出来的气流温度为70-80°之间，再到第二换热器31和第二汽水分离器33进行冷凝，降低空气的温度，空气中的水分会析出，空气中含水量就会变少，第三换热器30和第二换热器31共用一个第二冷水机32，经冷凝后排出的气体温度大约在40°左右，经第二送风机24传送到第四换热器23进行热能交换，第三换热器30右下方留有自然风进风口，温度在20-30°之间，左下方设有热自然风出口，温度为125°左右，125°的热自然风经第二引风机25传送到第四换热器23。在第四换热器23处，125°的热自然风对冷凝后的40°的风进行热能交换，热能交换后冷凝后的风达到80°左右，再到第二加热器22进行加温，当温度达到设定的250°后进入第二ams工作站19再次进行除湿，形成节能与除湿闭路循环系统。

实施例2

当第一露点仪15检测出空气中的湿度过大的时候，反馈到plc控制系统，控制系统发出命令，四通阀进行自动切换，第二四通换向阀20使e与i处相连，e与g处相连，第一四通换向阀16使b与c处相连，a与d处相连。

低温喷雾干燥气流从第二ams工作站19通过，经第二ams工作站19处理过的冷干风通过第一四通换向阀16的ad线到过滤器8进行过滤和净化，经第一送风机7的动力输送到第一加热器6进行加热，加热后冷干空气变成不饱和的热风，进入到雾化塔3进行喷雾干燥，干燥塔里的不饱和热风本身就能够承载一部分水分，所以能够实现低温喷雾干燥。本系统的出风口在顶端，气流经干燥塔顶端排出进入到旋风分离器11进行气固分离，随后气流到布袋除尘器12进行再次的除尘和净化，进化后的空气受第一引风机13的吸力输送到第一换热器27和第一汽水分离器28处进行冷凝，通过降低空气的温度，析出空气中水分，热湿空气变成冷干空气，冷干空气经过第二四通换向阀20的eg线到第二ams工作站19，第二ams工作站19会再次吸附冷干空气中的水分，经过此道工序，冷干空气中的水分微乎其微，冷干空气再次加热进入干燥塔中，形成低温喷雾干燥的闭路循环系统。

第一ams工作站18的湿度过大，需要进行除湿，除湿系统的运行如下：250°以上的高温热风，通过第二四通换向阀20的fi线，到达第一ams工作站18，通过高温蒸发和气流运动将第一ams工作站18的水分带走，第一ams工作站得以干燥，恢复其吸水性，240°左右的高温气流经过第二调风阀26到达第三换热器30和第三汽水分离器34处进行降温，换热器出来的气流温度为70-80°之间，再到第二换热器31和第二汽水分离器33进行冷凝，降低空气的温度，空气中的水分会析出，空气中含水量就会变少，第三换热器30和第二换热器31共用一个第二冷水机32，经冷凝后排出的气体温度大约在40°左右，经第二送风机24传送到第四换热器23进行热能交换，第三换热器30右下方留有自然风进风口，温度在20-30°之间，左下方设有热自然风出口，温度为125°左右，125°的热自然风经第二引风机25传送到第四换热器23。在第四换热器23处，125°的热自然风对冷凝后的40°的风进行热能交换，热能交换后冷凝后的风达到80°左右，再到第二加热器22进行加温，当温度达到设定的250°后进入第一ams工作站18再次进行除湿，形成节能与除湿闭路循环系统。

以上实施例1为低温喷雾干燥系统与对第二ams工作站19进行除湿的系统工作方式，实施例2为低温喷雾干燥系统与对第一ams工作站18进行除湿的系统工作方式。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。