专利名称：喷雾干燥装置及该喷雾干燥装置的供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷雾干燥装置，包括壳体；至少一个具有第一喷雾孔的第一供给装置，其将第一物质供给到壳体中，该第一物质是在第一出口方向上以锥形体喷射的液体；至少一个将第二物质供给到壳体中的第二供给装置，该第二物质在第二出口方向上以颗粒流(particle stream)供给，该第一和第二出口方向夹角角度α；以及控制第一和第二物质的流动的流动控制装置。
背景技术：
在本申请的上下文中，术语“出口方向”理解成表示沿中心线的方向的意思，该中心线可以在流出的材料流中确定，即通常是该流的轴线。在锥形体的情况下，该出口方向也就是锥形体的轴线。
角度α理解成表示考虑的流出的一个材料流的出口方向和流出的第二个材料流的出口方向之间的角度的意思，其中，在每一种情况下，材料来源于第一供给装置或是第二供给装置。在包括N个第一装置和M个第二供给装置的装置中，因而，总计有(N+M)×(N+M-1)/2个可能夹角角度α是相关的。在具有两个第一供给装置和一个第二供给装置的特殊的情况下，具有三个相关的夹角α，即第二供给装置和每一个第一供给装置之间的角度，以及两个第一供给装置之间的角度。
前序中所描述的类型的装置可以用于适于这一目的的物质的喷雾干燥。在喷雾干燥期间，可选地通过雾化将预浓缩液体，浆料，乳液和类似物脱水，并且在通常加热的空气中干燥。其结果是粉末形式的产品。然而，该产品通常不具有最佳的颗粒尺寸分布，例如不能免于灰尘，并且物理属性如可湿性经常不适合喷雾干燥的产品的预期的使用。
为了解决这些问题，喷雾干燥的产品可以经过凝聚处理(agglomerationtreatment)。在这种情况下，举例来说，喷雾干燥的产品作为细干颗粒流回料到将要被喷雾干燥的产品的喷雾。然后，该喷雾的液滴可以粘住该微粒，这样，可以形成具有合适属性的更大的凝聚物。也可以构成两种或更多种彼此碰撞(collide)的喷雾。在这种情况下，也可以形成具有所需属性的凝聚物。在这种情况下，第一和第二物质都是液体。因此，第二物质的颗粒流可以包括微粒或液滴，或甚至它们的混合物。
荷兰专利申请NL-A8602952特别描述了一种制备易流动的包含脂肪(fat-containing)的粉末的装置。该装置包括壳体，其中具有两个彼此成角度的液体雾化器，一个是用于回流喷雾干燥的产品的微细部分的雾化器，并且存在含卵磷脂(lecithin-containing)的物质。该雾化器分别产生彼此重叠的液体的锥形体和颗粒的雾化流。滴(drop)的雾化管道可以在径向方向上彼此平行地移动，并且可以垂直地调整。因此，重叠的程度可以以多种方式调整。通过调整该重叠，可以将液滴的粘着力调整到一定等级，并且这样调整所要得到的凝聚物的属性。
该装置的一个问题在于，在实践中，调整的选择经常不足以使单喷雾干燥装置适于得到凝聚的或非凝聚的喷雾干燥的产品的范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非常灵活的喷雾干燥装置，其可以得到更宽的喷雾干燥的产品的范围。
本发明通过前序中所述类型的喷雾干燥装置实现这一目的，该装置中第一和第二供给装置中的至少一个包括调整其间角度α的角度调整装置。
在本发明的上下文中，术语“喷雾干燥”理解成表示通过喷雾干燥的意思，例如在这种情况下，没有重叠，喷雾干燥，并且从喷雾锥形体的液滴和从另一个喷雾锥形体的液滴以及细干颗粒的凝聚。也可以是这些选择的组合。
原则上，两个供给装置中哪个是可调的并不重要，为了对称，两个供给装置也可以都是可调的。为了清楚，下文仅描述第一供给装置包括角度调整装置的情况。显然，第二供给装置的角度可调的情况也以同样的方式进行。
通过借助于角度调整装置使得喷射的第一物质的锥形体的出口方向和第二物质的颗粒流的出口方向之间的角度可调，可以在很小的空间内得到对该装置的非常大的可能调整的范围，该空间利用夹角α，即第一和/或第二物质的两个流之间的任何重叠的夹角，并且根据重叠的(开始)点。通过大的夹角，雾化的液体的液滴和颗粒流的颗粒之间的重叠发生的非常快。这可以是有利的，甚至有时是在液滴快速地失去它们的粘着力的情况下的预处理。这种情况，例如，具有所要喷雾干燥并且非常快速地失去其粘着力的物质，例如，富含蛋白质的产品，如WPI，WPC和酪朊酸盐(caseinate)，以及喷雾加工(spray-cooked)的淀粉，或者假设非常热的干燥气体供给到液滴。另一方面，也可以使该角度很小。在这种情况下，可以使该重叠非常小。这样，距离d利用相对小的装置非常容易地调整，喷射的液体的锥形体和颗粒流的颗粒从该距离开始彼此重叠。
在本发明的上下文中，该距离d理解成表示第一供给装置的锥形体的中心线从喷雾孔到第二供给装置的颗粒流的中心线的长度的意思。
该距离d是影响干燥选择和可能影响喷射的液滴的粘着力的因素之一。与液滴的速度相结合，归根结底，该距离d决定液滴接触颗粒流所需的(最短)时间，和干燥时间。另外同样明显地起作用的因素是液滴的原始含水量和液滴的湿气的蒸发率，它们依次由产品成分和使用的干燥气体的属性决定。
应当理解，上面距离d的定义不应当解释为唯一的或限制的。其他定义也是可能的；其仅对提供较好的对照测量是重要的。举例来说，d也可以理解成表示当液滴接触颗粒流的颗粒之前，由雾化的液体的锥形体的液滴覆盖的最短距离。由于该液滴形成在第一供给装置的喷嘴位置，因而，该距离d等于在喷射的液滴的锥形体上测量的从该喷嘴到颗粒流的距离。如果出现出口方向彼此交叉而不是彼此相交，则例如可以认为从喷嘴到在第一供给装置的锥形体的出口方向处的点的距离，其最接近于颗粒流的出口方向。显然，其他定义也是可以的。这些可以通过简单的数学方法彼此转换。
当依靠使用的定义转换不同的距离d时，一个或多个锥形体和颗粒流的形状也可以是相关的。第一供给装置的锥形体可以是实心的，但是其通常是空心的。在前者的情况下，液滴以0°和最大角度之间的角度喷射，在第二种情况下，该液滴原则上全部以相同的角度喷射。显然，在已经指出的这些通道周围存在液滴的随机分布，但是液滴的通道大致是由此描述的。
颗粒流的形状同样不受任何特别的限制。例如，其可以是雾化的云状，或者或多或少的空心锥形体。然而，在优选地实施例中，该颗粒流大致是圆柱型流。例如，其可以从具有直孔的圆柱型管道中，和优选地从其中具有填充体的圆柱型管道中喷射，该填充体以形成空心的颗粒流的方式与该管道相互作用。这保证了较好的分布和较好的凝聚效果。该实施例通常涉及干燥的微粒，例如回流的细料。
在另一个优选地实施例中，该颗粒流是第一物质或第二不同物质的液滴。正如上面已经描述的，该颗粒流通常是空心的或实心的锥形体。
本发明优选地提供一种喷雾干燥装置，其中，角度调整装置设计成将角度α调整至锥形体和颗粒流大致彼此不重叠的第一值，以及至锥形体和颗粒流彼此重叠的第二值。其提供了能够在重叠和不重叠之间，即在凝聚和纯喷雾干燥之间选择的优点。显然，更优选地也可以将角度α设置成其它角度，从而提供更多可能的变化。例如，为了大致不存在重叠，如果设置的角度α的绝对值至少等于形成的锥形体或颗粒流的的顶角的总和，则是足够的。这意味着相应的颗粒流和锥形体彼此不再重叠。实际上，由于出口角度上微粒的随机分布，对一些个别微粒来说具有轻微的重叠，但是这在当前的上下文中不重要。
在下面的描述中，不具有任何重叠的限制情况将不再进一步地涉及。应当考虑到，在许多的情况下，虽然决不是全部的情况，如果这种情况可以设置在优选地实施例中，则是有利的。应当特别地包括这种可能性，虽然作为附加的实施例。下面的正文也涉及由彼此结合的微粒和液滴形成的凝聚物。这一术语也理解为包括纯净的喷雾干燥的产品。
液滴在与干燥气体(实际上)相同的流动方向上移动的情况的主要优点在于，该液滴在相当大的距离上保持在所述气流中。在颗粒与装置的壁面接触之前，这使得非常均匀的干燥和实际全部的微粒的低含水量。由于干燥的微粒不再具有粘性，更不用说会发生污染。通过根据本发明的灵活的装置，可以非常方便地得到这一情况。
根据本发明的喷雾干燥装置的优选实施例包括多个排列在第二供给装置周围的第一供给装置，第一供给装置的锥形体和第二供给装置的颗粒流至少部分地彼此重叠。这种类型的喷雾干燥装置的优点在于，混合物的容量和均匀性可以相当大地提高。因此，由于锥形体彼此混合，凝聚的产量提高了。因此，例如，可以为凝聚提供更密集的颗粒流。来自多个第一供给装置的锥形体仍然有足够的微粒，以具有高的效率。
根据本发明的优选的喷雾干燥装置，其特征在于至少两个第一供给装置的锥形体至少部分地彼此重叠。这就导致了在第一供给装置的不同锥形体之间具有重叠的区域的形成。在这些重叠的区域，相对的液滴密度大于在这些区域之外的液滴密度。通过使这些重叠区域与颗粒流相重合，可以非常有效地进行凝聚。
此外，第一供给装置的数量不必局限于两个，为了得到更大的凝聚的均匀性，其数量优选地为三个或四个或更多个。第一供给装置的锥形体也不必彼此重叠。举例来说，第一供给装置的锥形体也可以彼此分别地与颗粒流重叠，例如在不同的高度，这样，原则上形成了分离的凝聚区域，并且产生了特别的颗粒尺寸分布。
而且，多组第一和第二供给装置可以结合在该喷雾干燥装置中。举例来说，具有两个或多个第二供给装置，每一个具有相关的第一供给装置。也可以具有两个或多个第二供给装置，每一个周围组合两个或多个第一供给装置。此外，在每一种情况下，一个或多个第一供给装置的锥形体可以与两个或多个第二供给装置的颗粒流重叠。本领域的技术人员可以根据他的生产需要选择最适当的排列。
根据本发明的优选喷雾干燥装置，第一供给装置包括以喷嘴为端部的管道，该管道包括至少两个彼此可枢转地连接的管道部分，角度调整装置包括设计成调整至少两个管道部分之间的角度的装置。这样，原则上，可以以简单且可靠的方式设置任何所需的角度。在这种情况下，例如，该角度调整装置可以包括铰链接头或球形接头或任何在现有技术中已知的调整管道部分之间的角度的其它装置。该管道可以包括两个部分，但是也可以包括多个部分。设置多个管道部分的优点在于，原则上，液滴的锥形体的输送位置可以独立地设置输送角度。显然，多个第一供给装置也可以包括具有角度调整装置的所述管道，并且一个或多个第二供给装置也可以如此形成。
第一供给装置优选地可枢转地固定于壳体。这种固定的方法允许以非常简单且可靠的方式设置所需的出口方向，换句话说，不同供给装置之间的角度，以及它们之间的距离。这是因为，壳体中的任何移动部分如铰链不需要设置在液滴或供给装置的微粒中或其附近。结果，这种部分没有破坏性的污染或其它不利的效果。而且，当该装置运行时，如果形成了改变的成分，改变的产品条件和产品属性，或任何其它有理由去做的原因，则可以改变设置。
例如，可枢转固定的第一供给装置的一个可能的实施例是可选择的刚性管或是由通过铰链，接头，球形接头或类似物固定于壳体壁一部分形成的其它体。显然，第一供给装置的形式不限于管道，该第一供给装置也可以采用任何适当的形式，例如，可以为如上所述的彼此相对移动的两个或多个管道部分的联合。
铰链，接头等优选地位于壳体壁的外侧，供给装置经过壳体壁突出。为了设置所需的供给装置的流动方向，位于壳体外侧的部分可以通过简单的方式动作。甚至如果铰链等与壳体壁的内侧相对，简单的动作仍然是可能的。
从喷雾干燥装置的大致垂直的设置以及喷雾干燥装置中的出口方向的开始，第一供给装置可以固定于壳体上部和其侧壁。理论上，其也可以固定于下侧，在这种情况下，该供给装置作为一种升降器，但是实际上，这种情形不经常发生。虽然喷雾干燥装置可以排列在非大致垂直的位置，但是由于不能利用重力引导液滴和颗粒流，这种情形也不经常发生。
优选地可以调整第一供给装置相对于第二供给装置的高度。在根据本发明的喷雾干燥装置的另一个优选实施例中，可以调整第一供给装置相对于第二供给装置的径向距离。更优选地，可以同时调整第一供给装置的高度和径向距离。
关于这点，正如在所述第二供给装置的主供给方向上来看，词语高度应该理解成表示从第二供给装置的出口孔的距离的意思。实际上，这经常简单地意味着正常的垂直高度，但是不排除该词语表示不同取向的可能性。词语径向距离应该理解成表示从第一供给装置的出口孔到第二供给装置的颗粒流的轴线的距离的意思，其明显地是在垂直于所述轴线的平面内测量的。
允许第一供给装置的高度另外可调产生了影响锥形体和颗粒流的混合的附加装置，特别是如果它们对外的方向不平行。在非常有限的情况下，其中，第一和第二供给装置具有彼此平行的出口方向，第一供给装置的高度可以平行于其自己的出口方向移动，并且第二供给装置提供圆柱型颗粒流，由于凝聚物向喷雾干燥装置的其它部分移动(因而干燥等)的距离和时间改变，即使液滴的锥形体到颗粒流的距离以及因而凝聚过程本身大致没有改变，尽管如此，可以有改变的凝聚物属性。而且，这样，可以使装置的壁面上的粉末沉积或凝聚物具有有益的影响。在其它较少受限的情况下，由于第一供给装置的高度改变，也可以例如通过改变液滴密度，粘着力等影响凝聚本身。显然，也可以使第二供给装置的高度可调，或者甚至使供给装置的高度都可调。
上面考虑的事项对第一和第二供给装置之间的径向距离的可调性同样非常的有效。例如，由于锥形体的液滴中的不同液滴密度或含水量，这将几乎总是影响凝聚属性。
显然，也可以是上述不同调整选择的结合。例如，可以通过使其倾斜地运行并且使其平行于其自己轴线移动使第一供给装置的高度和径向距离可调。显然，上述调整选择也可以彼此独立。与角度调整选择结合，优选地依靠两个或更多管道部分或挠性管道，这样，可以提供相对于所要得到的喷雾干燥的产品的属性非常灵活的喷雾干燥装置。
当该装置运行时，角度调整装置优选地从壳体外侧操作。正如已经说明的，这提供的优点在于，可以对改变的生产条件或需求非常快速且灵活地反应。例如，可以变成不同的成分，而不用中断生产。迄今为止，这种情况不用由于为了允许供给装置的设置改变(这经常包括具有高风险误差的大量操作)而必须打开壳体，或者只可能以非常高的用户不满意的方式。
本发明还涉及在喷雾干燥装置中使用的供给装置。例如，通过将其与现有的干燥器结合，将上述讨论的优点同样应用于仅考虑其自身的关联的供给装置，因而，仅在下面简要地讨论。
更特别地，本发明涉及供给装置，包括具有出口孔的管道，其在出口方向上将材料供给到喷雾干燥装置，其中该供给装置进一步具有调整该出口方向的角度调整装置。但其在喷雾干燥装置中使用时，这种供给装置提供了使用其相对于得到的喷雾干燥的材料的属性所需的灵活性。该供给装置可以通过替换迄今为止已经使用的供给装置使用在现有的喷雾干燥装置中。这就允许了的装置的简单的升级。
优选地，该管道包括至少两个彼此可枢转的管道部分，该角度调整装置包括设计成调整至少两个管道部分之间的角度的第一角度调整装置。
第一供给装置优选地包括第二角度调整装置，第一供给装置通过其可枢转地固定于壁面。应当注意到，这些第二角度调整装置也可以是该供给装置的唯一角度调整装置。壁面优选地从喷雾干燥装置的侧面或顶部壁面中选择，尽管原则上不限于该选择。根据本发明的供给装置也可以与这种性质的壁面或壁面部分结合。这样，例如，可以产生一种具有喷雾干燥装置的一个或多个供给装置的罩，这样，非常快速且容易地转换现有的装置。也可以产生喷雾干燥装置的完整的头部。
在根据本发明的供给装置的优选实施例中，该角度调整装置可以从该喷雾干燥装置的外侧操作。由于其中使用供给装置的装置不必打开以改变供给装置的设置，这使得使用的供给装置更灵活。
举例来说，可以具有例如通过电缆，手轮或杠杆的机械控制或一些其它控制形式。然而，角度调整优选地是自动的，即以控制马达，具有步进开关的步进马达等形式在该角度调整装置中的小型伺服马达。这样，为了能够以这种方式得到更多的颗粒尺寸分布和产品属性，可以使该角度调整装置进行可选择的周期运动。
显然，在供给装置可枢转地固定于壁面的实施例中，特别是如果角度调整装置位于喷雾干燥装置的外侧，由于它们已经在该装置的外侧，可以直接地动作这些特殊的角度调整装置。关于这一点，可以考虑直接地驱动球形接头以及类似物。
而且，优选地知道对喷雾锥形体和喷雾方向改变角度设置的结果。这可以通过简单的校准或可选择地通过几何计算的帮助确定。然后，计算或校准的设置例如可以简单地在刻度尺或其它适当的读数装置上表示。也可以使用角度传感器或其它定位传感器定位该角度调整装置。也可以提供其它调整的进一步自动化的元件，如连接于监视器和其它显示装置以及中心操作的控制室等的限位开关。这种性质的自动化的优点很清楚当改变生产的产品(属性)，例如，在中心调整大量的装置并且调整它们彼此连接的选择时，简单且快速的操作导致了生产时间的较小损失，以及相当大的灵活性。
应当清楚，上述涉及自动角度调整装置的特征可以应用于任何类型的角度调整装置，例如与供给装置的出口角度有关的，如可枢转的管道部分，而且，例如在供给装置的轴线周围旋转等的那些角度调整装置。
下面参照附图通过非限制性实施例说明本发明，其中图1表示穿过根据本发明的喷雾装置的一部分的图解截面图；图2表示具有第一供给装置的喷雾干燥装置在两个不同位置的侧视图；图3表示可枢转地固定于壳体壁的供给装置的示例；以及图4用图解法描述了另一个实施例。
贯穿附图，相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施例方式
图1中，1表示喷雾干燥装置的壳体的一部分。2表示第一供给装置，其喷射液滴的锥形体3。在这种情况下，第二供给装置4喷射细干颗粒5的空心流。6表示角度调整装置，其可以调整管道部分7a和7b之间的角度。
8a和8b分别表示主干燥气体流和附加的干燥气体流。
9表示第二角度调整装置。细干颗粒5可以通过回流管10提供或者回流。
所示的喷雾干燥装置的一部分是例如完整安装的顶部。在这种情况下，作为举例，在其下面可以是柱，在其中进一步进行已凝聚产品的干燥。在其下面也可以是流化床(fluidized bed)或类似的部件。然而，这些都不会详细地讨论。
第一供给装置2可以是在现有技术中已知的用于喷射将要喷雾干燥的液体的喷嘴。因此，其可以是低压或高压喷嘴，双流体的喷嘴等。这些喷嘴通常形成液滴的空心锥体3，尽管不排除填充的锥体或其它形状的可能。原则上，可以随意地选择供给装置2的锥顶角。该喷雾角或锥顶角优选地在0°和120°之间，更优选地在20°和100°之间。
第一供给装置2包括两个管道部分7a和7b，其相对于彼此的取向可以借助角度调整装置6调整。角度调整装置6优选地包括，例如，电的或其它的马达或铰链，接头等，其可以借助电缆或用其它方法远程动作。这样，可以容易地改变角度调整而不必打开该喷雾干燥装置。其带来的优点在于，例如，不必等到该装置充分地冷却，或可以用一些其它方式调整。甚至当操作该装置时，例如，如果需要不同的凝聚属性，或不再需要凝聚，该调整可以通过用户友好且快速的方法容易地改变。
优选地将干燥气体提供到喷射的液滴和/或凝聚物。8b和8b分别表示主干燥气体流和附加的干燥气体流。该干燥气体，例如，可以是干燥和/或加热的空气，氮气等。附加的干燥气体流也可以是不同的气体，或具有适于喷雾干燥装置中不同区域的不同干燥参数的气体。本领域的技术人员可以随意地选择适当的干燥气体。
在喷雾干燥和/或凝聚期间，将形成限定的颗粒尺寸分布。如果颗粒的不重要部分对所需的产品太小，这些颗粒可以通过回流管10回到凝聚区域。这些颗粒对液滴来说非常适合与其凝聚以形成具有所需属性的更大的复合物。
也可以从另一个源得到细干颗粒，其优点在于，它们的属性预先完全地固定，并且不会随生产过程而变化。
在这一点上的重要的说明是，甚至不需要强制地将细干颗粒提供给凝聚过程。实际上，喷射的液滴已经形成微粒，其彼此凝聚以形成具有所要属性的凝聚物。本发明关于该喷雾干燥装置的可调性例如操作期间的可调性的优点对没有第二供给装置的喷雾干燥装置同样完全有效。而且，根据本发明的装置优选地可以进行纯喷雾干燥，例如液滴的纯干燥，而不会使得它们和其它微粒相碰撞。这种类型的装置的主要优点是其非常灵活的调整范围。
图2表示具有第一供给装置的喷雾干燥装置在两个不同位置2A和2B的侧视图。
2A表示在第一位置的第一供给装置，2B表示在第二位置的第二供给装置，在两个位置分别喷射出具有顶角β的锥形体3a和3b。
第二供给装置4提供细干颗粒流5。
锥形体3a在与第二供给装置4的距离d2处与流5接触，同时，锥形体3b在等于零的距离d1处与流5接触，即直接接触。
如在2B情况下所示，sb表示第一供给装置的出口方向的交叉点和第二供给装置4之间的距离。显然，在2A情况下，可以表示相似的距离。如果使颗粒流的发散角度，以及第一和第二供给装置与第一供给装置的出口方向之间的水平距离适当，则可以在任一情况下确定距离d和距离s之间的简单的几何关系，其中，关系尤其取决于锥形体的顶角β。在这一点上不再进一步地讨论。然而，凝聚物的属性部分地由距离d和/或s确定。如已经说明的，这些距离可以用几何学计算，也可以利用简单校准程序确定。
实际上，喷雾干燥的产品和/或凝聚物的所需属性(包括颗粒尺寸分布)不仅取决于重叠开始处的距离d，而且，例如，也取决于重叠发生处的平均距离。该距离可以由锥形体3的出口方向的交叉点和流5之间的距离s，例如在局部图2B中的距离sb表示。在图中，锥形体3b在距离sb处与流5交叉。
锥形体3a和3b仅表示选择的整个范围中的两个位置。例如，这些位置之间的每一个位置同样是可能的。而且，对在图中的垂线和右手边的第一供给装置的出口方向(锥形体3b)之间的角度γ来说，比图中所示的更大的值也是可能的，像零值，其导致形成平行流动，以及负值，因而供给装置的出口方向偏离。在后面的情况中，推荐负角γ用这样的方式选择，即在喷射锥形体和颗粒流之间仍然具有重叠。应当注意到，选择的角度γ取决于顶角β。实际上，γ通常在-20°和+30°之间，并且β通常在30°和100°之间，尽管在两种情况下，如果需要，其它的角度也可以。由于在图中，中心的第二供给装置的出口方向与垂线一致，因而，根据本发明，第一供给装置和第二供给装置之间的角度α等于所述第一供给装置的相关的角γ。
由于实际原因，仅在图中表示锥形体3b的角度γ。显然，这种类型的角也可以分配给锥形体3a。该符号取决于相对于考虑的其它材料流的方向正角γ与彼此相向定向的出口方向有关，负角与彼此远离定向的出口方向有关。
从图中可以看出对于第二锥体3b与流5重叠在零距离处即刻发生。如果喷射液体的粘着力和其它属性在喷射液体一离开喷射开口的时候是足够的，就可使用该位置。事实上，甚至可选择直角的底部，其将使得第二供给装置具有与流5的出口方向垂直的出口方向。距离d1就可等于0。在另外的所述锥体位置3a中，相应的距离d2是非常大的。例如，如果为了获得更少的凝聚而需要实际上干的小滴，可使用这个位置。
在图中的距离d2可通过使用角度调整装置6进一步增加。通过调整不同角度，甚至可获得锥体3与流5平行出口方向。因而可相互独立调整供给装置的出口方向和供给装置之间径向距离。后一种选择在共同使用例如缺乏均匀性的干燥气流时是重要的。
在图2中，可枢转地固定到壳体壁的第二供给装置2已被选择。这意味着如果作为角度调整装置9枢转的结果，出口方向改变，在第二供给装置2的出口和第一供给装置4的出口之间的径向距离也改变。这种改变可通过结合与两个或多个可枢转的管道部分可枢转地安装而减弱。显然，管道部分7a，7b等的长度则可适当的选择。
图3示出了供给装置可枢转地固定于壳体壁的示例。
在该图中，1表示壳体，保持在支撑装置11中的第一供给装置2通过球形接头12固定到该壳体。13表示角度调整装置，14表示高度调整装置。
该球形接头12使得供给装置2在全方向上转动。这样，通过角度调整装置13例如第一固定螺丝钉(setscrew)，角度γ可以通过将该固定螺丝钉转向较低或较高的位置调整。在这种情况下，角度γ为供给装置的出口方向和垂线之间的角度。根据本发明的角度α必须基于所要考虑的另一个供给装置的出口方向确定。在两个镜面对称地排列的第一供给装置的情况下，α等于2γ，而对于一个垂直的位于中心的第二供给装置来说，根据本发明的角度α将等于γ。很容易确定正确的角度α。
供给装置2可以通过高度调整装置14，例如第二固定螺丝钉，在支撑装置11中在箭头A表示的轴向方向上移动。这样，可以通过改变距离使供给装置进入壳体。这样，也可以改变液滴的锥形体和细干颗粒流之间的重叠的位置。
而且，也可以通过圆形接头12在轴I周围箭头B表示的方向上旋转供给装置2和调整装置11，13，14的总成。液滴的锥形体和细干颗粒流之间的重叠也可以用这种方法改变。在这方面，应当注意到，在数学关系中，第一和第二供给装置夹角由于供给装置的旋转而改变。然而，在本发明的上下文中，根据角度调整装置以及第一和第二供给装置之间的角度的调整，其意图总是指第一和第二供给装置的出口方向在一个平面内的情况，即彼此相交或彼此平行，但不会彼此交叉。这种情况下，任何旋转必须认为是附加的效果，其具有大比例的液滴流定向到壳体侧壁的关联的缺点。
图4用图解法在三个位置描述了根据本发明的装置的另一个高灵活性的实施例。在这种情况下，该装置包括第一供给装置(2)和第二供给装置(4)，它们都具有角度调整装置9。
在这种情况下，第一和第二供给装置都是喷射液体的装置。因此，在这种情况下，没有细干颗粒流。在位置3表示的供给装置2和4具有它们平行且向下的出口方向。在这种情况下，仅有少量的重叠和凝聚。在位置3a，供给装置2和4更向内定向。存在更多的重叠和更大程度的凝聚。在位置3b，供给装置2和4更向外定向。几乎不存在任何重叠或凝聚。因此，该情况表示纯喷雾干燥，由于颗粒覆盖较大的范围并且实际上是干燥的，因而几乎不存在任何壁面的污染。
角度调整装置9相应于图3中所示的角度调整装置。在这种情况下，它们是唯一角度调整装置。
根据本发明的喷雾干燥装置可以成功地用于对产品特别是凝聚物的处理，该凝聚物具有某种特殊的属性，例如在水，牛奶等中的可溶解性。通过改变包括在供给装置之间的角度调整适当的重叠距离，可以确定形成的凝聚物的形状，结构，密度等。所需的产品的例子是速溶甜食粉，凝聚的淀粉制品和麦芽糖糊精，奶粉等。
实施例在斯多克宽体干燥器(Stork wide body dryer)中进行“酪酸钙(Cacaseinate)”的生产的试验，其利用了具有多个现有技术的喷嘴的系统和具有多个根据本发明的喷嘴的系统，称作“摇臂上的喷枪(lances on rockers)”。当使用现有技术的喷嘴喷枪时，干燥性能不充分，导致干燥器的过度污染。
干燥器的污染与不同的过程和设计参数有关，但是一个重要的参数是在热空气的入口流中喷雾的干燥通道的长度。如果喷嘴可以定位到离空气入口的中心的最大距离处，该通道被最大化。干燥相对地更有效并且导致产品较少的沉积。在凝聚的情况下，喷嘴位于彼此相距较近的距离处，并且希望更多的沉积物。然而，喷射的落滴与细干颗粒的混合阻止沉积物的形成，该混合是有效的并且均匀的。
所使用的具有近似2000千克/小时的典型水蒸气量的干燥器装备有用于产品的含水量的最后校准以及产品的冷却的外部流化床。在离开腔的出口空气和流化床中的微细粉粒在袋式过滤器中分离。对这些细干颗粒来说，如果产生凝聚的产品，其可以回到雾化区域。
酪酸钙的雾化利用排列在喷枪上双流体喷嘴进行。每一个喷枪具有两条供给管路，一条用于液体产品，一个用于气体。四个双流体喷嘴用于雾化，并且将每小时近似700千克的液体酪酸钙提供到每一个喷嘴。该干燥器的空气进口的宽度为600mm。根据现有技术的喷枪具有20cm长度的角形顶部，并且相应于垂直线15°的倾斜。该喷枪偏心地安装在现有技术的底板中。该现有技术的底板可以旋转，因此，可以使其上可定位喷嘴的圆周的截面变化。而且，喷枪自己可以在绕其轴线旋转，使喷雾锥形体的方向相对于热进口空气能够保持。现有技术的喷嘴的从最小距离到最大距离的范围近似从150mm到340mm。喷雾锥形体的从最小到最大的相交距离的范围在喷嘴出口下从280mm到640mm。为了得到酪酸钙的适当的凝聚条件，该喷嘴位于270mm的距离处，相当于在喷嘴之下近似500mm的相交距离。
总之，具有现有技术中已知的多个喷嘴的系统的缺点如下
1.为了操作者安全的原因，当干燥器运行时，不能改变喷嘴的位置。而且，改变喷嘴是费时而且劳动密集的操作。这就是如果需要选择不同的喷嘴的位置，则关闭该干燥器的原因。这导致了相近2个小时生产时间的损失。
2.该干燥器必须形成非凝聚的产品。虽然可以，但是由于不能在喷枪之间设置足够大的距离，形成了产品的过度沉积。由于该干燥器必须在干燥状态下一周至少清洗一次，因而在干燥器锥形体上的沉积物也造成了产品和生产时间的损失。
3.在干燥状态下清洗干燥腔所需的时间相近4个小时。
为了克服上面的缺点，将喷枪的尖端缩短至10cm并且该喷枪的尖端相对于垂直线的倾角减少到10°。这些改变保证了可以相对于喷嘴增大设置的距离，但同时意味着最小距离变得太大以至于不能得到有效的凝聚。而且，当干燥器运行时，不能改变该喷枪的位置。
因此，该喷枪安装在根据本发明的可枢转接头(摇杆)上。现在，最短距离为145mm，最大距离为470mm。而且，最大相交距离变得非常大，达到最大1600mm。最小相交距离仍然不超过300mm，正在正确凝聚所需的500mm之下。
总之，根据本发明的新的喷嘴排列的优点如下1.从可获得喷枪之间的非常短的距离与非常短的相交距离的事实可清楚，凝聚及凝聚的精确设定仍然可能。
2.当干燥器运行时，可以改变喷枪和喷嘴的位置，并且进行将四个喷枪移动到新位置的操作小于5分钟。该优点是节约大约2小时的生产时间。
3.在非凝聚的产品的情况下，在整个干燥器壁面上的沉积可以忽略小于10千克/周。这些沉积最初总计将近250千克/周。当在凝聚的酪酸钙的生产的情况下，同样可以忽略沉积。
4.在干燥状态下，不再需要清洗干燥器腔，表示每周节约4小时的额外生产时间。
5.可以安全地而且在操作者友好的方式下改变喷嘴的位置。
下面总结了上面的内容。
结论可以为正确的凝聚选择满意的喷嘴位置，并且通过根据本发明的安装在摇杆上的喷枪来喷雾干燥。可以使更加灵活的喷雾干燥操作成为可能，此外，要求较少的维护。
权利要求
1.一种喷雾干燥装置，包括壳体(1)至少一个具有第一喷雾孔的第一供给装置(2)，其将一第一物质供给到所述壳体(1)中，该第一物质是在一第一出口方向上以锥形体(3；3a，3b)喷射的液体，至少一个将一第二物质供给到所述壳体(1)中的第二供给装置(4)，该第二物质在一第二出口方向上以颗粒流(5)供给，该第一和第二出口方向彼此夹角角度α，以及控制所述第一和第二物质的流动的流动控制装置，其中第一和第二(2，4)供给装置中的至少一个包括调整所述角度α的角度调整装置(6，9)。
2.根据权利要求1所述的喷雾干燥装置，其特征在于该角度调整装置(6，9)设计成将所述角度α调整至所述锥形体(3；3a，3b)和所述颗粒流(5)大致彼此不重叠的第一值，以及调整至所述锥形体(3；3a，3b)和所述颗粒流(5)彼此重叠的第二值。
3.根据权利要求1或2所述的喷雾干燥装置，其特征在于其包括多个设置在第二供给装置(4)周围的第一供给装置(2)，第一供给装置(2)的所述锥形体(3)和来自所述第二供给装置(4)的所述颗粒流(5)至少部分地彼此重叠。
4.根据权利要求3所述的喷雾干燥装置，其特征在于至少两个第一供给装置(2)的锥形体(3；3a，3b)至少部分地彼此重叠。
5.根据前面任一权利要求所述的喷雾干燥装置，其特征在于所述第一供给装置(2)包括以喷嘴为端部的管道，该管道包括至少两个彼此可枢转地连接的管道部分(7a，7b)；角度调整装置包括设计成调整至少两个管道部分(7a，7b)之间的角度的第一角度调整装置(6)。
6.根据前面任一权利要求所述喷雾干燥装置，其特征在于所述第一供给装置(2)包括第二角度调整装置(9)，该第一供给装置(2)通过该第二角度调整装置(9)可枢转地固定于壳体(1)。
7.根据前面任一权利要求所述的喷雾干燥装置，其特征在于所述第一供给装置(2)的高度相对于所述第二供给装置(4)是可调的。
8.根据前面任一权利要求所述的喷雾干燥装置，其特征在于所述第一供给装置(2)和所述第二供给装置(4)之间的径向距离是可调的。
9.根据前面任一权利要求所述的喷雾干燥装置，其特征在于当该装置运行时，所述角度调整装置(6，9)可从壳体(1)外侧操作。
10.根据前面任一权利要求所述的喷雾干燥装置，其特征在于所述第二供给装置(4)包括其中具有填充体的柱型管道，该填充体与该管道相互作用以致于形成中空的颗粒流。
11.一种供给装置(2，4)，包括具有出口孔的管道，其在出口方向上将材料供给到喷雾干燥装置中，其中该供给装置进一步具有调整出口方向的角度调整装置(6，9)。
12.根据权利要求11所述的供给装置(2，4)，其特征在于该管道包括至少两个彼此可枢转的管道部分(7a，7b)；该角度调整装置包括设计成调整至少两个管道部分(7a，7b)之间的角度的第一角度调整装置(6)。
13.根据权利要求11或12所述的供给装置(2，4)，其特征在于该角度调整装置包括以可调方式将该供给装置可枢转地固定于壁面的第二角度调整装置(9)。
14.根据权利要求11-13之一所述的供给装置，其特征在于该角度调整装置(6，9)可从该喷雾干燥装置外侧操作。
全文摘要
本发明提供一种喷雾干燥装置，包括壳体(1)；供给第一物质的具有第一喷雾孔的第一供给装置(2)，该第一物质是在第一出口方向上以锥形体(3；3a，3b)喷射的液体；在第二出口方向供给颗粒流(5)的第二供给装置(4)，该第一和第二出口方向彼此夹角为α；以及控制液体和颗粒流的流动的流动控制装置，第一和第二供给装置(2，4)中的至少一个包括调整角度α的角度调整装置(6，9)，因而形成了重叠和微粒或凝聚物的属性。本发明还提供一种将材料供给到根据本发明的喷雾干燥装置的供给装置。
文档编号F26B3/12GK1658935SQ03812808
公开日2005年8月24日 申请日期2003年4月24日 优先权日2002年4月25日
发明者安东尼厄斯·C·博尔森, 威廉·M·弗里索 申请人:卡利斯尔操作系统公司