专利名称：用于差动旋转造粒的造粒喷头的制作方法
技术领域：
本发明属于化工设备技术领域，涉及一种生产高粘度复合肥的造粒喷头，具体涉及一种适用于高粘度复合肥的差动旋转造粒的造粒喷头。
背景技术：
高粘度复合肥熔体塔式旋转喷淋造粒工艺，是将含氮元素的物料(尿素或硝酸铵)熔融至工艺温度，与含磷元素的粉体物料及含钾元素的粉体物料在热状态下搅拌混合成具有一定温度的可流动液态复合料浆，再通过专用的造粒喷头将混合好的料浆以液滴的形式进入冷却媒介中，液滴在与冷媒接触冷却的过程中自动收缩成圆球形的固体颗粒。
由于熔体法复合肥工艺的氮、磷、钾三元素物质在熔融复合过程中其粘度比纯硝铵或尿素熔液的粘度大数百乃至数千倍且含有相当数量的固相悬浮颗粒，造粒喷头的喷孔很容易被堵塞，常规的解决方法是加大造粒喷头的喷孔直径或延长设备的工作时间，但随之而来的问题是，增大孔眼必然增大了液滴断裂后的体积，增大液滴体积必然延长了颗粒冷却固化的时间，延长颗粒冷却固化的时间即等于要延长颗粒降落的路径也就是造粒塔的有效高度，为了保证颗粒不至于在未完全固化时就落至塔底而形成粘塔底事故，就必须增加造粒塔的直径、高度或通风量，而球形颗粒的直径若增加一倍则其体积将增大八倍，这对于生产厂商来讲肯定不是首选的方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于差动旋转造粒的造粒喷头，解决了高粘度、含有一定固相悬浮颗粒比例的熔融物料在塔式旋转喷淋造粒工艺中，熔融混合溶液容易使造粒喷头的喷孔堵塞的问题，既能达到产量、粒径、合格率以及颗粒强度、粉尘排放等指标，又能满足工业化生产对单机连续工作时间的要求。
本发明所采用的技术方案是，用于差动旋转造粒的造粒喷头，包括与差动旋转机构内转轴固定连接的截头圆锥回转形的喷头外壳，喷头外壳上开有喷孔，喷头外壳内，一中间法兰与差动旋转机构外转轴的端头固定连接，中间法兰沿圆周放射状均匀固定有L型筋板，L型筋板与喷头外壳之间留有间隙，且与喷头外壳的锥度相等，所述喷孔的中心轴线与喷头外壳的锥体母面垂直。
本发明的特点还在于，L型筋板为3～12片，其两端分别固定有板状圆环形挡环。
L型筋板的端点高度H1为10～40毫米，其端点距喷头外壳的内锥壁距离H2为5～30毫米。
喷头外壳与L型筋板的锥度为20°～25°。
喷头外壳上的喷孔为圆柱形，呈放射状分布，喷孔直径为Φ2～Φ5毫米。
由于在造粒喷头内部设置了一个同轴异向的旋转体——L型筋板，使得造粒喷头的内壁面主要承受的是熔融液自布料机构端点呈切线方向射出的液体冲刷力而不是传统造粒喷头那样的液体离心压力，这一液体冲刷力使熔液从圆周运动的筋板端点切线方向射入造粒喷头内壁面的喷孔并令其以液滴的形式脱离造粒喷头。由于造粒喷头与喷头内件L型筋板在旋转速度上存在着差异，加之熔液的射入角度关系，故造粒喷头的喷孔并不是在熔液完全充满的状态下工作，自喷孔抛出的液体流直径仅约为喷孔直径的一半，这就可以最大限度的减少喷孔被堵塞的可能，也可将由此断裂的液滴的体积控制在造粒塔对液滴冷却能力的范围之内。
图1是本发明造粒喷头的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是本发明造粒喷头的工作原理图；图4是本发明造粒喷头内部L型筋板工作状况示意图；图5是图4的K部放大示意图。
图中1.进料盒，2.内转轴，3.外转轴，4.端面挡板，5.挡环，6.压盖，7.喷头外壳，8.中间法兰，9.L型筋板，10.螺栓，11.轴套，12.轴套键，13.内转轴螺母，14.螺栓，15.熔融液流，16.熔融液滴。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。
本发明的造粒喷头，适用于差动旋转造粒机构，该差动旋转造粒机构有两个同轴设置的工作主轴，即内转轴2和外转轴3，内转轴2驱动造粒喷头，外转轴3驱动分配物料的喷头内件布料机构，按工艺需要，两个主轴通过各自的传动机构同向异步差动旋转或逆向差动旋转。
如图1所示，本发明的造粒喷头设置在差动旋转造粒机构的下端，包括喷头外壳7，喷头外壳7为金属质薄壁截头圆锥回转体，锥度为20°～25°，壁厚2～5毫米，其两端分别固定有端面挡板4和压盖6，差动旋转造粒机构的内转轴2和外转轴3伸入喷头外壳7内，内转轴2的下端通过轴套键12连接有轴套11，压盖6通过螺栓14、内转轴螺母13与轴套11固定，就可使喷头外壳7随内转轴2一起转动，喷头外壳7内，差动旋转机构外转轴3的端头通过螺栓10固定连接一中间法兰8，中间法兰8沿圆周放射状均匀固定有L型筋板9，L型筋板9与中间法兰8焊接为一整体，其锥度与喷头外壳7的锥度相同，参见图2，L型筋板9设置为6片，其设置的数量可以为3～12片，其端点高度H1为10～40毫米，L型筋板9与喷头外壳7之间留有间隙，其端点距喷头外壳7的内锥壁距离H2为5～30毫米，L型筋板9为金属质结构件，由厚度为3～6毫米的金属板机械折弯加工而成，其两端分别固定有板状圆环形挡环5，喷头外壳7上呈放射状分布喷孔，喷孔为圆柱形，直径为Φ2～Φ5毫米，喷孔的中心轴线与喷头外壳7的锥体母面垂直，喷孔的数量视造粒量及熔融液的粘度不同而不同。
差动旋转造粒机工作时，通过各自的传动机构驱动内转轴2和外转轴3作异向旋转运动，参见图3，当熔融液流15自环状进料盒1进入喷头外壳7内，接触到旋转着的喷头内件L型筋板9后立即由垂直降落状态改变为以喷头轴线为圆心的离心旋转状态，如图4、图5所示，离心旋转的熔融液流15顺着L型筋板9内壁面至L型筋板9的折弯处时，由于受到折弯处的阻力而自动形成一个自下而上剖面基本相似的液体流，然后自喷头内件L型筋板9的端点呈切线方向射出，切线方向射出的熔融液流15在喷头锥体7内壁面形成均匀的冲刷，当该熔融液流15碰到逆向旋转的喷头外壳7母面上的喷孔时，必然要顺着喷孔的一侧被抛出喷头外壳7，抛出喷头外壳7的熔融液就是熔融液滴16。喷头外壳7与喷头内件L型筋板9的速度差越大，自喷头外壳7喷孔抛出的熔融液滴16的体积就越小。
由于本发明的造粒喷头内部还有一个同轴的旋转体——L型筋板9，故造粒喷头工作时，腔体里面没有像传统旋转造粒喷头那样的液态回转体液层，造粒喷头的内壁面主要承受的是熔融液自布料机构端点呈切线方向射出的液体冲刷力而不是传统造粒喷头那样的液体离心压力，这一液体冲刷力一方面将由于离心力原因而聚附在造粒喷头内壁面孔与孔之间的物料冲散以防止由于时间关系而可能发生的诸如粘度增大等化学反应，另一方面喷头内件L型筋板9将熔液从圆周运动的筋板端点切线方向射入造粒喷头内壁面的喷孔并令其以液滴的形式脱离造粒喷头。
由于造粒喷头外壳7与喷头内件L型筋板9在旋转速度上存在着差异，加之熔液的射入角度关系，故造粒喷头的喷孔内并不是完全充满着熔液，也就是说，尽管差动旋转造粒喷头的喷孔开孔直径较传统的旋转造粒喷头的喷孔开孔直径大了许多倍，但由于它并不是在熔液完全充满的状态下工作，故自喷孔抛出的液体流直径仅约为喷孔直径的一半，这就可以最大限度的减少喷孔被堵塞的可能，也可将由此断裂的液滴的体积控制在造粒塔对液滴冷却能力的范围之内。
又由于熔融液内带有相当数量的固相悬浮颗粒，这些固相悬浮颗粒与熔融液的比重有差异加之是在一个旋转锥体内运动故而极易形成固、液相的分层离析，而固、液相物料的分层离析和沉降亦是造成喷头无法工作的重要原因。本发明的造粒喷头与差动旋转造粒机构的布料机构在旋转方向或旋转速度上存在差异，这样的结构就如同是一个混合浆叶搅拌装置，喷头腔体内固、液相物料的分层离析和沉降现象将被有效的遏制，从而大大提高了喷头的工作效率。
权利要求
1.用于差动旋转造粒的造粒喷头，包括与差动旋转机构内转轴(2)固定连接的截头圆锥回转形的喷头外壳(7)，喷头外壳(7)上开有喷孔，其特征在于，喷头外壳(7)内，一中间法兰(8)与差动旋转机构外转轴(3)的端头固定连接，中间法兰(8)沿圆周放射状均匀固定有L型筋板(9)，L型筋板(9)与喷头外壳(7)之间留有间隙，且与喷头外壳(7)的锥度相等，所述喷孔的中心轴线与喷头外壳(7)的锥体母面垂直。
2.按照权利要求1所述的造粒喷头，其特征在于，所述L型筋板(9)为3～12片，其两端分别固定有板状圆环形挡环(5)。
3.按照权利要求1或2所述的造粒喷头，其特征在于，所述L型筋板(9)的端点高度(H1)为10～40毫米，其端点距喷头外壳(7)的内锥壁距离(H2)为5～30毫米。
4.按照权利要求1所述的造粒喷头，其特征在于，所述喷头外壳(7)与L型筋板(9)的锥度为20°～25°。
5.按照权利要求1所述的造粒喷头，其特征在于，所述喷头外壳(7)上的喷孔为圆柱形，呈放射状分布，喷孔直径为Φ2～Φ5毫米。
全文摘要
用于差动旋转造粒的造粒喷头，包括与差动旋转机构内转轴固定连接的开有喷孔的喷头外壳，喷头外壳内，一中间法兰与差动旋转机构外转轴的端头固定连接，中间法兰沿圆周放射状均匀固定有L型筋板，L型筋板与喷头外壳之间留有间隙，且与喷头外壳的锥度相等，喷孔的中心轴线与喷头外壳的锥体母面垂直。本发明在造粒喷头内设置的L型筋板与喷头外壳同轴心异向转动，而且旋转速度存在差异，加之熔液的射入角度关系，故造粒喷头的喷孔并不是在熔液完全充满的状态下工作，自喷孔抛出的液体流直径仅约为喷孔直径的一半，这就可以最大限度的减少喷孔被堵塞的可能，也可将由此断裂的液滴的体积控制在造粒塔对液滴冷却能力的范围之内。
文档编号B05B3/02GK1762564SQ200510096010
公开日2006年4月26日 申请日期2005年9月9日 优先权日2005年9月9日
发明者孔亦周 申请人:孔亦周