設備構造
離心噴霧乾燥設備主要有噴霧室、噴霧機(包括噴盤)和熱風盤等。
噴霧室
噴霧室的直徑與離心噴盤的轉速陝慢有關,液滴直徑與轉速成反比,液滴射程與液滴直徑成正比,即轉速小時,液滴的射程就大,而塔徑是隨射程(或稱噴矩)的增大而增大,因此噴盤轉速越小,噴霧室直徑就越大。在噴矩為半徑的圓周內,存90%~95%液滴微粒下落,即不再具有水平速度,這個距離叫噴矩。只要乾燥塔直徑大於噴矩時,絕大部分液滴就不會碰壁。一般情況,噴霧室內截面風速以0.1-0.4m/s為宜。
在噴霧室內中部位置,有走道及扶梯,方便工人清掃塔壁。當乾燥完畢,待室內通風降溫後,人在扶梯上取下離心噴盤清洗,有的工廠在乾燥塔頂部用電葫蘆把整個離心噴霧機吊起,再卸下噴盤滑洗,此法較前者好,因為停機後雖通風降溫,但塔內溫度仍較高,尤其夏季,可避免人進塔內。噴霧室應安裝塔門(人孔)、燈孔、視孔、溫度計、水銀真空計等。塔門應裝在走道的一邊,以便停機後可進入塔內清理,整個塔內壁要求光滑,儘量避免少掛粉,塔外壁用石棉、木屑或
膨脹珍珠岩作保溫層。
噴霧機、噴盤
噴盤的形式有平板型、皿型、碗型、多翼型、噴槍型、錐型和圓帽型等,但用於酶製劑生產的有後三種.噴槍式是由一組噴嘴(一般為6個)伸在離心盤外,如同翼輪一樣,中心形成負壓,被噴物料容易捲起,黏在頂壁上,錐型和圓帽型可避免此問題,通過生產實踐證明,後兩種形式較好,圓帽式的噴孔出口向下傾斜45。,避免被噴物料向上翻。錐型噴盤是一組噴嘴裝在離心盤內,避免中心形成負壓,導致物料易黏頂壁。噴盤和噴嘴的材料均用不鏽鋼製造,軸和離心盤加工要求精度為二級,加工及安裝時要求做動平衡試驗,否則如果重量不平衡,則產生振動較大,軸承容易損壞。
熱風盤
熱風進塔後分配不均勻是造成塔內局部貼壁的主要原因。除部分熱風從塔頂外風道固定均布的方形進風口進入塔內之外,大部分的熱風是從熱風盤(即內風道)通過風向調節板進入塔內。風向調節板向下傾斜的角度可調節,進入塔內的熱風風向與噴盤甩出的料液方向可以相同,也可以相反。為了使熱風在熱風盤進入塔內的速度相等,熱風盤一般為蝸殼形,熱風以6-10m/s的高速度進入熱風分配盤,熱風分配盤應與噴霧機配合安裝,一定要使熱風進口與噴盤位置儘量靠近,熱風分配盤應使熱風均勻分配進入噴霧室,因此要求進人塔內的速度相等,儘量避免與減少渦流形成,否則容易發生物料焦化現象。熱風分配盤的出口風速,一般為8-12m/s。由於噴盤的高速旋轉,中心形成一負壓,使甩出的物料捲起,黏在噴霧機上,即此處是熱風吹不到的死角,設計時可在噴霧機的周圍進入少量熱風,避免此現象的產生。
工作原理
離心式噴霧乾燥系統的工作原理:與壓力式噴霧乾燥系統不同的是,它使用離心圓盤霧化器。離心圓盤霧化器安裝在噴霧塔的上部,泥漿泵把需要乾燥的泥漿,送入位於塔頂有一定高度的高位槽內,泥漿在重力作用下,從高位槽經出漿管自然流入塔內離心圓盤霧化器的中心,離心圓盤在電機帶動下以4000~20000r/min的速度高速旋轉。泥漿在經過離心圓盤上的槽道或噴孔向邊緣流動時,獲得很高的切向線速度,一經離開離心圓盤,立即被空氣摩擦、撕裂,霧化成泥漿微滴。從
空氣加熱器排出的熱風,經熱風管道送入位於塔頂的熱風分布室,以順流方式與泥漿微滴接觸,把泥漿乾燥成適合乾壓成型的粉料,落於噴霧塔的錐體下部。乾燥廢氣由位於錐體下部的抽風口抽出,經收塵器回收細小的粉料,經過淨化的氣體由排風機排人大氣。
特點
離心式
噴霧乾燥器的特點基本是由霧化器的特點決定的:
(1)離心式噴霧乾燥不需要嚴格的過濾設備,料液中如無纖維狀液體基本不堵塞料液通道;
(2)可以適應較高黏度的料液(與壓力式噴霧乾燥相比);
(3)因霧化器的轉速很容易調節,所以比較容易空制產品粒度,粒度分布也較窄;
(4)在調節處理量時,不需要改變霧化器的工作狀態,對進料率在±25%的變動可以獲得相同的產品;
(5)因離心式霧化器產生的霧群基本在同一水平面上,霧滴沿徑向和切向的合成方向運動,幾乎沒有軸向的初速度,所以乾燥器的直徑相對較大。徑、長比較小,可以最大限度地利用乾燥室的空間;
(1)霧滴與氣體的接觸方式基本屬於並流形式,分散盤不能垂直放置;
(2)分散盤的加工精度要求較高,要有良好的動平衡性能,如平衡狀態不佳,主軸及軸承容易被損壞;
(3)產品的堆密度壓力式噴霧乾燥低一些。
注意事項
工藝要求噴霧液滴大小應均勻一致,以便達到均勻乾燥的目的,要獲得較均勻的液滴,必須減少圓盤旋轉時的振動,進入圓盤之液體數量在單位時間內保持恆定,圓盤表面平整光滑,圓盤的圓周速率不宜過小,60m/s的圓周速度是工業上可以採用的最小值。如在乳品工業上一般採用100~160m/s,實踐證明,當離心盤圓周速度過小時(小於60m/s),得到的噴霧液滴不均勻,噴距主要是由一群粗液滴及沉向盤近處的一群細液滴所組成,這種不均勻性隨著轉速的增大而減少,主要的粗液滴和細液滴之間的距離也縮短。當圓周速度開始達到60m/s時,就不會出現上述的分化。工業上圓盤直徑通常在160~500mm之間,轉速為3000~20000r/min,也有超過20000r/min以上的,圓周速度一般控制在75~170m/s之間。