一种喷雾干燥器的节能环保型余热利用装置的制作方法

本实用新型涉及干燥造粒设备领域，具体涉及一种喷雾干燥器的节能环保型余热利用装置。

背景技术：

喷雾干燥机是现阶段生产粉状食品、药品、生物制品等热敏感物质的通用设备。喷雾干燥机的加热原理是吸入空气并采用电加热管或蒸汽将温度升高，然后使设备内部空气流通热空气，将已经雾化处理的料液进行瞬间蒸发形成干粉，干粉随着热空气的流动到达受粉筒，而热空气从排风机的排风口排出。

喷雾干燥机工作过程中，液体物料经液体物料雾化装置喷雾成细微的雾状液滴，与热风并流或逆流接触，在极短的时间内干燥为粉体成品。成品连续地由干燥塔底部输出，含微尘的废气物料由布袋收集器收集或水洗排空。然而由于液体物料雾化成雾滴后直接与高温热风接触，表层物料会迅速发生干燥形成壳层，内部随着温度不断升高，其中的水分后续蒸发过程形成压力，导致外表成型的微球容易发生爆裂，产生异型及大量细粉，因此上述喷雾干燥机存在如下问题：雾化喷嘴的雾化粒径分布范围宽、产生细粉量较大；成型的颗粒易出现异形，球形度不高；为保证干燥效果，出口废气温度较高，携带大量余热未能充分利用。

同时，对于现有喷雾干燥机，热空气从排风机的排风口排出就进行排放，白白浪费了大量的热量，而且对于一些具有污染性气体的生产，排放的热空气中往往夹杂有对环境产生危害的污染物，直接排放影响环境。

专利号为201120356913.9的专利技术提供了一种余热再利用装置，包括与喷雾干燥机的排风机的出风口连通的进风端和设置在所述喷雾干燥机的加热桶的进风口附近的出风端，所述出风端连通所述进风端，且所述出风端具有风口，所述风口朝向所述喷雾干燥机加热桶的进风口，该余热再利用装置是非封闭性余热再利用结构，具有一定的余热回收效果，

但存在大量的热散失，同时其中的污染物仍然散发于空气中污染环境，其次，再次利用的热气中含有大量的溶剂，不利用干燥的进行。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种喷雾干燥器的节能环保型余热利用装置，以解决现有喷雾干燥机颗粒成型效果差、热能利用率低、污染环境的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案概述如下：

一种喷雾干燥器的节能环保型余热利用装置，适用于喷雾干燥器顶部的喷嘴，所述喷嘴包括内外套设的喷管和保护气管，所述保护气管外端封闭且通入喷雾干燥器塔体内部的里端开口，保护气管上开设有至少一个保护气入口，所述喷管外端设置成物料入口，喷管通入喷雾干燥器塔体内部的里端连有喷嘴头，所述喷嘴头上设有朝喷雾干燥器塔体内部喷射物料的物料喷射口，所述物料喷射口位于保护气管内；该余热利用装置设在保护气入口与旋风分离器的出气管之间，所述余热利用装置由相互连接的抽气机、吸附罐组成。

作为优选地，所述吸附罐包括两端开口的用于容纳吸附剂的筒体，所述筒体两端均设有用于密封筒体的端盖，所述端盖与筒体之间的接触面均设有环形密封圈，所述述端盖与筒体之间经若干根连接钉相固定，两个端盖上均连有延伸至筒体内的通气连接管，两根通气连接管呈错开设置。

作为优选地，所述抽气机设有两组，两组抽气机分别连在吸附罐的进气口和出气口处。

与现有技术相比，本实用新型所产生的有益效果：

1、本实用新型提供的节能环保型余热利用装置，旋风分离器的出气管处的热空气经余热利用装置吸附溶剂后经保护气入口进入喷嘴的保护气管，通过余热使得物料在雾化前有一定的升温，保护气具备温度，大大减少了物料升温的梯度，因此雾滴状物料具有一个缓和的升温段，从而大大降低由于急剧干燥发生颗粒破裂的几率，而且雾滴状物料在该缓和升温过程中能够充分发展成型，避免了雾滴状物料在初期撕裂雾化过程中的过快蒸发，从而减少异型颗粒的形成，提高颗粒的球形度；充分利用了热气余热，减少了热散失，将原本废弃的热气中的有害物质吸附，避免污染环境，同时，热气中的溶剂含量降低，更有利于干燥物料，提高了干燥效率；

2、对吸附罐的设置，便于更换吸附剂，保证吸附效果，便于吸附剂再生回收利用；

3、对抽气机的限定在于保证喷嘴的保护气管中气流强度，以实现对物料的保护。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是喷雾干燥设备的结构示意图；

图2是喷雾干燥器的结构示意图；

图3是喷嘴的内部结构示意图；

图4是上盖的结构示意图；

图5是内塔体的结构示意图；

图6是吸附罐的结构示意图；

图中标记为：1、机架；2、物料罐；3、喷雾干燥器；31、喷嘴；311、保护气管；3111、保护气入口；312、喷管；313、喷嘴头；3131、物料喷射口；32、上盖；321、外安装槽；322、内安装槽；33、内塔体；331、干燥部；3311、气孔；332、缓冲部；333、安装环板；3331、下安装槽；334、物料出口；34、外塔体；35、连接管；36、环管；37、支管；38、热气管；4、吸附罐；41、筒体；42、端盖；43、密封圈；44、连接钉；45、通气连接管；5、空气加热罐；6、出气管；7、抽气机；8、旋风分离器；9、出料口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所述，一套喷雾干燥设备，包括机架1以及固定在机架1上的物料罐2、喷雾干燥器3、提供热源的空气加热罐5、旋风分离器8，所述物料罐2与喷雾干燥器3顶部的喷嘴31相连通，所述喷雾干燥器3的物料出口与旋风分离器8的进料口相连通，所述旋风分离器8的出气管6与喷嘴31之间还设有节能环保型余热利用装置，旋风分离器8的出料口9设在旋风分离器8底部，用于收集干燥产品。

如图3所示，所述喷嘴31包括内外套设的喷管312和保护气管311，所述保护气管311外端封闭且通入喷雾干燥器3塔体内部的里端开口，保护气管311上开设有至少一个保护气入口3111，所述喷管312外端设置成物料入口，喷管312通入喷雾干燥器3塔体内部的里端连有喷嘴头313，所述喷嘴头313上设有朝喷雾干燥器3塔体内部喷射物料的物料喷射口3131，所述物料喷射口3131位于保护气管311内。

其中的节能环保型余热利用装置，设在喷雾干燥器3顶部的喷嘴31与旋风分离器8的出气管6之间，具体来说，设在保护气入口3111与旋风分离器8的出气管6之间，所述余热利用装置由相互连接的抽气机7、吸附罐4组成。

本实施例提供的节能环保型余热利用装置，适用于带有保护气管311的喷嘴31与旋风分离器8的出气管6之间，将从旋风分离器8的出气管6出来的热空气回收，并经吸附罐4吸附处理，然后实现余热利用。

本实施例中，旋风分离器8的出气管6处的热空气经余热利用装置吸附溶剂后经保护气入口进入喷嘴31的保护气管311，通过余热使得喷管312中物料在雾化前有一定的升温，同时保护气具备温度低于干燥气而大于物料温度，起到中间缓冲效果，大大减少了物料升温的梯度，因此雾滴状物料具有一个缓和的升温段，从而大大降低由于急剧干燥发生颗粒破裂的几率，而且雾滴状物料在该缓和升温过程中能够充分发展成型，避免了雾滴状物料在初期撕裂雾化过程中的过快蒸发，从而减少异型颗粒的形成，提高颗粒的球形度；充分利用了热气余热，减少了热散失，将原本废弃的热气中的有害物质吸附，避免污染环境，同时，热气中的溶剂含量降低，更有利于干燥物料，提高了干燥效率。

实施例2

如图6所示，对节能环保型余热利用装置进一步优化，所述吸附罐4包括两端开口的用于容纳吸附剂的筒体41，所述筒体41两端均设有用于密封筒体41的端盖42，所述端盖42与筒体41之间的接触面均设有环形密封圈43，所述述端盖42与筒体41之间经若干根连接钉44相固定，两个端盖42上均连有延伸至筒体41内的通气连接管45，两根通气连接管45呈错开设置；本实施例对吸附罐设置的目的，在于便于更换吸附剂，保证吸附效果，便于吸附剂再生回收利用。

实施例3

对节能环保型余热利用装置进一步优化，所述抽气机7设有两组，两组抽气机7分别连在吸附罐4的进气口和出气口处，本实施例对抽气机的限定在于保证喷嘴的保护气管中气流强度，以实现对物料的保护。

实施例4

如图2-5所示，对成套的喷雾干燥设备进一步优化，其中，喷雾干燥器3包括上下两端开口的塔体以及覆盖塔体上端的上盖32，所述上盖32上连有通往塔体内部的喷嘴31，所述塔体由内外套设内塔体33和外塔体34组成，所述内塔体33和外塔体34的顶部均与上盖32相固定，内塔体33、外塔体34以及上盖32之间形成的空腔为热气空腔，塔体下方连有通往热气空腔内的热气管38，所述热气管38与空气加热罐5相连；所述内塔体33从上到下分别设置成干燥部331、缓冲部332以及物料出口334，所述干燥部331的侧壁上均布有若干连通热气空腔和内塔体33内部的气孔3311。

本实施例的工作原理为：热气经热气管38进入热气空腔，再经气孔3311向内塔体33中间物料腔进行均匀进气，对干燥器顶部喷射的物料进行干燥，物料下降过程中，始终有新的干燥热气加入，物料下降过程中，气流与物料之间始终保持较高的温差，干燥效果好；而传统物料喷射和热气均设在顶部的结构，物料下降过程中，气流与物料之间的温差逐渐变小，其气流中的蒸汽趋于饱和，最终干燥效果差，相较于传统结构，本实施例提供的喷雾干燥器能将工作效率提高1.5-2倍；同时侧向气流能有效避免物料向侧壁运动，进而避免物料粘接在侧壁上。

本实施例提供防粘壁高效喷雾干燥器，热气管38不再设置在干燥器顶部，而是通过设置热气空腔的方式，由塔体侧壁均匀向中间进气，形成的气流使得物料其中于塔体中间部分，避免物料粘接在侧壁上，从根本上解决了物料粘壁现象；物料下降过程中保持干燥气流持续加入，提高了工作效率。

且节能环保型余热利用装置提供的保护气，使得喷管312中物料在雾化前有一定的升温，同时保护气具备温度低于干燥气而大于物料温度，起到中间缓冲效果，大大减少了物料升温的梯度，因此雾滴状物料具有一个缓和的升温段，从而大大降低由于急剧干燥发生颗粒破裂的几率，最为关键的效果在于，因雾滴状物料在该缓和升温过程中能够充分发展成型，避免物料下落过程中受侧壁干燥风的影响抱团而影响干燥和造粒，在防止粘壁的同时，也保证了造粒的效果。

实施例5

在实施例4的基础上进一步优化，所述内塔体33、外塔体34以及上盖32之间的连接关系为：所述上盖32上设有安装内塔体33、外塔体34的环形内安装槽322以及外安装槽321，所述内塔体33、外塔体34的上端分别卡入内安装槽322、外安装槽321内；所述内塔体33的缓冲部332处套设有安装环板333，所述安装环板333上设有环形的下安装槽3331，所述外塔体34的下端卡入下安装槽3331内。

所述热气管38与热气空腔之间的连接方式为：热气管38与热气空腔之间还设有一个环管36，所述环管36与热气管38之间经至少两根沿环管36周向均布的支管37相连通；所述环管36与热气空腔之间经至少两根沿环管36周向均布的连接管35相连通。

本实施例的结构设置合理简单，易于实现；热气管38与热气空腔之间的设置在于均衡进气，使得热气空腔每一处气压均衡，物料受热均衡。

实施例6

在实施例4的基础上进一步优化，所述干燥部331的侧壁上的气孔3311孔径从上到下呈减缩状分布；本实施的设置使得干燥部331的侧壁上上端的气孔3311的孔径大于下端的气孔3311的孔径，避免干燥部331上端热气喷射量小，不能实现干燥；而干燥部331下端物料液体含量少，需要较少的补充热气，故而本实施例实现了合理分配热气的目的。

如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。