氣流式噴霧器

氣流式噴霧器

氣流式噴霧器是利用壓縮空氣或者過熱蒸汽的高速流動,從各自的管道噴射出氣體和物料,物料在壓力作用下噴射在熱空氣中,利用高速氣流對液膜產生摩擦、分裂作用將物料霧化。氣流式噴嘴在一般情況下屬於膜狀霧化,所以霧滴較細。

基本介紹

  • 中文名:氣流式噴霧器
  • 別名:氣流式噴嘴
  • 領用領域:食品、藥品
  • 所屬分類:儀器設備
結構特點,分類,霧化機理,特點,優點,缺點,

結構特點

氣流式噴霧器是採用壓縮空氣或蒸汽以很高的速度(≥300m/s)從噴嘴噴出,靠氣液兩相間的速度差所產生的摩擦力,使料液分裂為霧滴。在乳品工業中,常見的是二流體氣流式噴霧器,中心管為料液通道,環隙為壓縮空氣通道,當氣液兩相在出口端面接觸時,由於從環隙噴出的氣體速度很大(200~340m/s),液體速度很小(<2m/s),在兩流體之間產生很大的摩擦力,可將料液霧化。噴霧所用壓縮空氣的壓力一般為0.3~0.7MPa。

分類

氣流式噴霧器也稱為氣流式噴嘴,它可分為二流體氣流式噴嘴和三流體噴嘴。二流體氣流式噴嘴具有一個液體通道和一個氣體通道的噴嘴,氣-液在噴嘴內部的混合室接觸、混合,霧化後的霧滴群從噴出口噴出。三流體噴嘴指具有3個流體通道的噴嘴,其中1個為液體通道,2個為氣體通道,液體夾在兩股氣體之間,被兩股氣體霧化,霧化效果要比二流體噴嘴好。
氣流式噴霧器按照氣體與料液的接觸方式分為內混合式和外混合式。內混合式的能量轉化率比外混合式要高,即壓縮空氣所攜帶的能量用於將液體撕裂成液滴的比率較高;但內混合式對兩股流體的調節要求高,且當溫度高時,噴嘴易被未乾的粉團所堵塞。外混合式噴霧因液體流與氣流在外部混合、摩擦而產生細霧,可以單獨對兩股流體進行控制,所以霧化操作容易調節,也比較穩定,但能量利用率較低。

霧化機理

氣流式噴嘴在一般情況下屬於膜狀霧化,所以霧滴較細。當氣液相對速度足夠大的時候,一個正常的霧化狀態應是一個充滿空氣的錐形薄膜,薄膜不斷地膨脹擴大,然後分裂成極細霧滴。薄膜的殘餘周邊則分裂為較大的霧滴。霧滴群離開噴嘴時的形狀,因為是一個被空氣充滿的錐形薄膜,因而也稱空心錐噴霧。空心錐的錐角θ,一般稱為噴霧角或霧化角。上述的錐形薄膜霧滴群稱為噴霧錐,氣流式的噴霧角θ通常為20~30。

特點

優點

氣流式噴嘴具有下列優點:
①噴嘴結構簡單,磨損小;
②對於低黏度或高黏度料液(包括濾餅在內),特別是含有少量雜質的物料,均可霧化,因此,適用範圍很廣; ③氣流式噴嘴所得霧滴較細;④氣流式噴嘴操作彈性大,即處理量有一定伸縮性,且調節氣液比可控制霧滴大小,因而也就控制了成品粒度。

缺點

氣流式噴霧器和壓力式或離心式噴霧器相比,主要缺點是動力消耗較大,約為它們的5~8倍。降低動力消耗的途徑是:改進噴嘴結構,降低氣液比,提高霧化能力;以水蒸氣或過熱蒸汽代替壓縮空氣。
二流體噴霧法因其生產能力低、氣體淨化裝置複雜、費用高,乳粉生產中很少採用。但由於它能霧化高黏度物料生產粗顆粒產品,也能霧化低黏度物料生產細顆粒產品,因此在乳品工業中也採用,適用於小量液體霧化,如全脂速溶乳粉的卵磷脂噴塗就可以採用二流體噴霧法。

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