雾化器以及喷雾干燥装置的制作方法

本实用新型涉及化工设备，具体地，涉及一种雾化器以及喷雾干燥装置。

背景技术：

喷雾干燥是一种将溶液、乳浊液或悬浊液用雾化器分散成雾滴，并用热质与雾滴直接接触从而获得粒状产品的干燥过程。目前喷雾干燥技术被广泛应用于药品生产、固体乳品生产、催化剂成型、能源和建筑行业的粉体成型等领域。

利用喷雾干燥器进行喷雾干燥的过程大致如下：在干燥塔顶部导入热风，同时将料液送至塔顶部，通过雾化器喷成雾状液滴，这些液滴群的表面积很大，与高温热风接触后水分迅速蒸发，在极短的时间内便成为干燥产品，从干燥塔底排出热风与液滴接触后温度显著降低，湿度增大，它作为废气由排风机抽出，废气中夹带的微粒用分离装置回收。雾化器是喷雾成型的关键，它能够将料液分散成微细雾滴，而其中雾滴是否被完全干燥直接影响了最终获得的粉末产品的质量。

目前常用的三种雾化方式是压力式雾化(浆液或液滴被施加的压力为10.1-20.2MPa)、气流式雾化(喷雾用压缩气体的压力范围为0.2-0.5MPa)和旋转式雾化(雾化轮线速度为75-150m/s)。这三种雾化方式的共同特点是雾化液滴受到的喷射力的方向为大致向下或者水平，这导致雾化液滴在干燥器中的停留时间短，与热质接触不充分，从而导致了干燥器出口处的产品干燥不充分，含水或含溶剂量偏高，同时也导致了喷雾干燥器的热效率低以及能耗高。另外，所受到的喷射力大致向下或者水平还容易造成雾化液滴或半成品粘壁，既降低了物质的利用率，又会造成产品中不规则形状的次品的含量增加，降低了产品质量。

专利CN2282938Y公开了一种喷雾干燥雾化器。该喷雾干燥雾化器使得物料和气流分别经过不同的旋转结构，并同时旋转进入雾化室，使动能和势能充分转换，最大限度地利用能量，把比表面张力较大、粘度高的液体撕裂粉碎成较小的微粒，达到高度雾化的目的。该喷雾干燥雾化器主要适用于高粘度物料，雾化需要的压缩空气的动力消耗较大，同时该雾化器主要采用向下喷射或平射的方式，但仍然存在物料在干燥器中的停留时间短，易于造成物料干燥不充分和粘壁等现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种雾化器，该雾化器能够延长被甩出的物料的坠落时间，增加与其他介质如热质的接触时间。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种雾化器，包括能够旋转的基体和开设于所述基体上的通道，所述通道由靠近所述基体的中心处向所述基体的边缘延伸，所述通道在靠近所述基体的中心处形成有进口，所述通道具有逐渐相对于所述进口抬升的出口段，所述出口段在所述边缘处形成有出口。

优选地，所述通道包括与所述出口段连通的水平段，所述出口段为倾斜段或弯曲段，所述水平段的一端形成为所述进口。

优选地，所述弯曲段的曲率从与所述水平段连接处至所述出口逐渐增大。

优选地，所述出口的方向与所述基体的底壁形成的夹角为大于0°小于90°。

优选地，所述出口的方向与所述基体的底壁形成的夹角为大于等于10°且小于等于80°。

优选地，所述基体呈圆盘状。

优选地，所述雾化器包括多个所述通道，每个所述通道沿所述基体的径向延伸。

优选地，在所述基体上安装有用于连接驱动所述基体旋转的驱动机构的连接件。

优选地，在所述基体上开设有进料口，所述进料口环绕所述连接件并与所述进口相通。

在上述技术方案中，通过在所述基体上开设所述通道，使得所述通道邻近所述出口的出口段相对于所述进口逐渐抬升，物料如悬浮液或雾滴等在所述基体的旋转作用下，便能够将从靠近所述基体的所述中心的所述进口进入后在通过逐渐抬升的所述出口段时，受到大致向上(准确的说是斜向上)的力，从而大大延长了物料如悬浮液或者雾滴的坠落时间，相应的，延长了悬浮液或者雾滴等与其他介质如热质(提供热源的介质如热风)相接触的时间，当将该雾化器应用于喷雾干燥装置中后，能够使得通入的物料与热风充分接触，得到充分的干燥。

本实用新型的另一目的在于提供一种喷雾干燥装置，包括壳体、安装于所述壳体的雾化器、带动所述雾化器旋转的驱动机构以及提供热质的供热机构，所述雾化器为本实用新型提供的雾化器。将本实用新型提供的雾化器安装于所述壳体上后，能够使得通入的物料达到所述雾化器的所述出口时受到大致向上(准确来讲，是斜向上)的力，则物料如悬浮液被旋转的所述基体甩出后能够向上运动，便与由喷雾干燥装置的顶部通入的热风充分接触，因此悬浮液能够被充分干燥，从而提高了喷雾干燥装置的干燥效率以及最终产物的质量。另外，相对于水平喷出的物料，由于物料如悬浮液或雾滴在所述出口处受到大致向上的力，因此大大减少了被甩出的物料与喷雾干燥装置的器壁的碰触几率，提高了干燥效率以及最终产物的收率，并使得该喷雾干燥装置的器壁更加清洁。

优选地，所述驱动机构包括与所述基体连接的驱动轴、带动所述驱动轴旋转的驱动轮以及与所述驱动轮相连接的驱动件。

优选地，所述基体上开设有与所述进口相通的进料口，所述喷雾干燥装置包括伸入所述壳体内且与所述进料口相通的进料管。

优选地，所述壳体呈倒圆台体，所述进料管沿所述倒圆台体的母线设置。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型优选实施方式提供的喷雾干燥装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型优选实施方式提供的雾化器的俯视结构示意图；

图3图2所示的雾化器的主视结构示意图。

附图标记说明

1 雾化器 113 弯曲段

10 基体 12 连接件

100 底壁 13 进料口

101 中心 2 驱动机构

102 边缘 20 驱动轴

11 通道 21 驱动轮

110 进口 22 驱动件

111 出口 3 壳体

112 水平段 4 进料管

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合实际应用中的方向或附图中所示的方向理解。“内、外”是指以朝向所述基体的中心的方向为“内”，以朝向所述基体的边缘的方向为“外”。

本实用新型提供了一种雾化器，包括能够旋转的基体10和开设于基体10上的通道11，通道11由靠近基体10的中心101处向基体10的边缘102延伸，通道11在靠近基体10的中心101处形成有进口110，通道11具有逐渐相对于进口110抬升的出口段，所述出口段在边缘102处形成有出口111。通过在基体10上开设通道11，并使得通道11邻近出口111处的出口段相对于进口110逐渐抬升，物料如悬浮液或雾滴等在基体10的旋转作用下，便能够将从靠近基体10中心101的进口110进入后在通过逐渐抬升的所述出口段时，受到大致向上(准确的说是斜向上)的力，从而大大延长了物料如悬浮液或者雾滴的坠落时间，相应的，延长了悬浮液或者雾滴等与其他介质如热质(提供热源的介质如热风)相接触的时间。与此同时，由于通道11的所述出口段相对于进口110逐渐抬升，当物料通过所述出口段时会受到所述出口段对物料施加的阻止其移动的作用力，于是能够有效压实物料，避免了由于物料内产生间断和气泡而造成瞬时温度过高导致物料干化以阻塞通道11的现象。具体来讲，将该雾化器安装于喷雾干燥装置后，由于物料达到出口111时受到大致向上的力，物料如悬浮液被旋转的基体10甩出后能够向上运动，便与由喷雾干燥装置的顶部通入的热风充分接触，因此悬浮液能够被充分干燥，从而提高了干燥效率以及最终产物的质量。另外，相对于水平喷出的物料，由于物料如悬浮液或雾滴在出口111处受到大致向上的力，大大减少了被甩出的物料与喷雾干燥装置的器壁的碰触几率，提高了干燥效率以及最终产物的收率。

需要提到的是，基体10能够在水平面内进行旋转，将进入通道11的物料甩出，其旋转的具体方式并不受到具体的限制，只要能够旋转即可，例如可在靠近或者位于基体10的中心101的位置处安装驱动轴，并将该驱动轴与驱动件相连，则在电机等动力源的作用下带动基体10旋转。另外，还可以理解的是，基体10是具有一定厚度的，至于具体所选用的厚度，则可根据实际需求进行选择。

其中，出口段的具体形式可为多种，例如可为倾斜段，也可为弯曲段113，只要保证被甩出的物料如悬浮液或者雾滴等在出口111处受到大致向上的力即可。通道11优选的结构如图3中所示，通道11包括与所述出口段连通的水平段112，所述出口段为倾斜段或弯曲段113，水平段112的一端形成为进口110。采用这样结构的通道11，不仅便于开设，而且能够使得进入通道11的物料如悬浮液或是液滴能够被更加顺畅的甩出。当出口段为弯曲段113时，弯曲段113的曲率可从与水平段112连接处至出口111逐渐增大，这样进一步增加了物料在出口111处受到的受力力度，能够进加大物料向上移动的距离，延长了干燥时间，进一步提高了干燥效果。

如图3中所示，将出口111的方向与基体10的底壁100形成的夹角记为β，β优选为大于0°小于90°，进一步优选地，10°≤β≤80°。需要提到的是，出口111的方向应当理解为倾斜段的延伸方向或者弯曲段113在出口处的切向方向。

为了更好地对出口111处的物料如悬浮液或是雾滴施力，如图2中所示，基体10优选呈圆盘状。当基体10呈圆盘状时，在基体10上优选开设多个通道11，每个通道11沿基体10的径向延伸。则由进口110进入的物料如悬浮液或是液滴能够穿过通道11，更具体地讲，穿过水平段112和弯曲段113或者水平段112和所述倾斜段到达出口111，最终被甩出。更优选地，多个通道11均匀分布于该圆盘上，其中，多个进口110环绕基体10的中心101。

另外，还可在基体10上安装用于连接驱动基体10旋转的驱动机构2的连接件12。如图3中所示，该连接件12可优选位于基体10的中心101处，使得呈圆盘状的基体10能够被平稳的旋转。连接件12可为呈圆台体的支架与驱动机构2中的驱动轴连接，在驱动轴的作用下，带动基体10旋转。其中，驱动机构2可选用的具体形式将在下述中进行描述，此处不再赘述。

为了便于物料如悬浮液或是雾滴进入进口110，尤其是在基体10上形成有多个进口110时，在基体10上可开设进料口13，进料口13环绕连接件12并与进口110相通，此外，进料口13的设置，还使得物料能够同时进入到各个进口110中，不仅简化了设备，而且提高了进料效率。优选地，进料口13大致呈圆环状，环绕连接件12。

本实用新型还提供了一种喷雾干燥装置，包括壳体3、安装于壳体3的雾化器1、带动雾化器1旋转的驱动机构2以及提供热质的供热机构，其中雾化器1为本实用新型提供的雾化器。将本实用新型提供的雾化器安装于壳体3上后，能够使得通入的物料达到雾化器1的出口111时受到大致向上(准确来讲，是斜向上)的力，物料如悬浮液被旋转的基体10甩出后能够向上运动，便与由供热机构提供的热质如通入的热风充分接触，因此悬浮液能够被充分干燥，从而提高了喷雾干燥装置的干燥效率以及最终产物的质量。另外，相对于水平喷出的物料，由于物料如悬浮液或雾滴在出口111处受到大致向上的力，因此大大减少了被甩出的物料与喷雾干燥装置的器壁(图中并未示出)的碰触几率，提高了干燥效率以及最终产物的收率，并使得喷雾干燥器的器壁更加清洁。其中所提到的喷雾干燥装置的器壁可以理解为将壳体3、雾化器1容纳在其中的外壳。

如图1中所示的方位，在壳体3的底部安装雾化器1，同时在靠近壳体3的顶部处(可以理解为喷雾干燥装置的顶部)安装所述供热机构以便向喷雾干燥装置中提供热质如热风，另外，优选在壳体3的顶部设置驱动机构2，更具体地，雾化器1通过连接件12与驱动机构2相连接，在驱动机构2的驱动作用下，雾化器1能够在水平面内进行旋转，将从进口110进入的物料如悬浮液或者雾滴等甩出出口111，物料受到大致向上的力后，能够向上移动，与位于壳体3的顶部的热质如热风充分接触，最终得到充分干燥。

为了方便进料，在前述内容中提到可在基体10上开设与进口110相通的进料口13，而为了进一步提高进料效率以及准确度，在该喷雾干燥装置中还可设置伸入壳体3内且与进料口13相通的进料管4，在实际应用中，保证进料管4与进料口13相通即可，而无需将进料管4与进料口13相接触，这样能够使得进料管4不易被磨损，为了达到上述效果，可以理解的是，进料管4与进料口13之间为间隙配合。

优选地，壳体3呈倒圆台体，也就是说，壳体3的横截面上的面圆的直径从上到下依次减小，呈倒圆台体的壳体3更便于雾化器1以及驱动机构的安装，同时更利于物料的平稳通入。此外，进料管4可沿所述倒过圆台体的母线设置，则使得通入的物料倾斜进入雾化器1中，进一步提高了雾化器1中的物料的量的稳定性，从而进一步提高了最终得到的产物的收率和质量，同时稳定的通入物料，还能够进一步提高物料被干燥的效率。

其中，驱动机构2只要能够驱动雾化器1旋转即可，其具体的形式并不受到具体的限制。处于成本和便于安装的角度考虑，优选地，驱动机构2包括与基体10连接的驱动轴20、带动驱动轴20旋转的驱动轮21以及与驱动轮21相连接的驱动件22。驱动件22可与设置于基体10上的连接件12相连，则带动基体10在水平面内进行旋转。具体地，驱动轴20与壳体3的中心轴线相重合，驱动轮21和驱动件22位于壳体3的顶部。可以理解的是，驱动件22可为提供动力的电机。当然还可以选用其他驱动形式如气体驱动或是液体驱动。

另外，供给机构的形成也可为多种，在实际应用中，可根据实际需求进行选择，例如可将热风机产生的热风通过管道通道到喷雾干燥装置中。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。