喷雾干燥机简介

喷雾干燥机是将液料喷成雾状,使其与热空气接触而被干燥。喷雾干燥是液体工艺成形和干燥工业中广泛应用的工艺。适用于从溶液、乳液、悬浮液和糊状液体原

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喷雾干燥机技术

电动直连式离心喷雾干燥机的雾化器

摘要:电动直连式离心雾化器作为机电高新技术产物,它的出现使喷雾干燥机的应用日趋广泛。本文通过大量详实的数据,运用相比较、举实例等方法说明了电动直连式离心雾化器具有低振动、高转速、高稳定性、功耗低,能够实现无级调速从而满足不同用户的要求等特点。希望通过本文的介绍能够对该产品有一定的了解。
 1 概述
  干燥通常定义为将热量加于湿物料并排除挥发性湿分,而获得一定湿含量固体产品的过程。现今许多工业产品均在某个生产阶段需作干燥处理。随着现代工业的发展,对产品质量的要求越来越高,各种类型的干燥方法应运而生,喷雾干燥方法的应用更是日趋广泛,随着微粉干燥产品的出现使高速离心喷雾干燥应用越来越广。电动直连式离心雾化器作为离心喷雾干燥机的关键部件,它的性能稳定与否直接影响干燥设备的正常生产。传统的雾化器已无法满足某些物料的干燥,本文介绍的是机电一体化结构的电动直连式离心雾化器。
2 雾化器原理及特点
    常用雾化器按其驱动形式有气动式、机械传动式和电动高速离心式几类。
    2.1气动式雾化器
    ⑴工作原理  气动式雾化器的驱动方式主要是在转动轴上安装一个透平轮,通过压缩空气(压力在0.2~1.0MPa)驱动透平轮带动转动轴转动,以带动料液喷洒盘高速旋转。
    ⑵结构特点  通过压缩空气的压力和气量改变转动轴的转速,可实现无级调速,几乎没有机械磨损问题,结构简单。由于压缩空气的不稳定性及大功率气动雾化器需配备庞大的压缩气源和复杂的送气管道,已无法满足现代工业企业的设备要求,目前主要应用于小型机和实验室装置。
    2.2机械传动式雾化器
    ⑴工作原理  机械传动方式有两种结构。即齿轮传动和皮带传动。齿轮传动:是电动机带动大齿轮,大齿轮与转动轴上的小齿轮啮合,转速的高低主要通过齿轮的传动比决定。皮带传动:是通过电动带动大皮带轮,再通过皮带带动转动轴上的小皮带轮工作,理论上转速比等于大小皮带轮直径的反比。
    ⑵结构特点  齿轮传动结构在物料进料量波动时,转速恒定,机械效率较高,但齿轮传动结构会产生热量,功率损失较大。齿轮箱需要润滑并用油泵强制循环冷却,设备抗冲击能力较弱,并存在噪声大、重量体积大且无法实现无级调速。皮带传动的优点是传动系统不需要冷却和润滑,抗冲击能力较强,缺点是转动轴转速会随进料量的变化有一定波动,转差率较大。由于皮带传动的固有缺陷使得雾化器转速较低。
    2.3电动直连式离心雾化器
    ⑴工作原理  电动直连式离心雾化器由雾化器壳体、高速电机、料液分配盘、料液喷洒盘等几部分组成,
    高速电机为一台高精度中频电动机,
    速度因数是衡量轴承速度特性的参数,也是高速电机高速性能的重要指标。
    高速电机前端主轴上装有料液喷洒盘,与电机一起转动,料液由进料管导入料液分配盘进入高速旋转的喷洒盘后雾化。由于电机是由中频电源直接驱动,通过合理设计具有比其它驱动方式(如气动、液动、机械齿轮传动等)更为硬的机械特性,在高速电机额定输出状态下,其转速变化率<4%,与相应高性能变频电源联配,可在电机允许的转速范围内实现无级调速,从而满足不同物料的干燥需求。
①低振动    振动是衡量高速雾化器综合质量的主要指标之一,电动直连式离心雾化器转速一般都在40000~12000r/min,高速电机制作要求高,要尽量减小因磁拉力不平衡而造成电磁振动;对转子、平衡环、芯轴和料液喷洒盘进行准确动平衡,使振动极限和转速能够达到运转效果:
②高转速    料液的雾化干燥是在瞬间完成的,当料液被送到高速旋转的喷洒盘时,由于喷洒盘的离心力作用,料液在旋转面上伸展为薄膜,并以不断增长的速度向盘的边缘运动,离开喷洒盘边缘时,液体便被雾化。雾化液滴的大小主要取决于喷洒盘的线速度,实验表明喷洒盘的线速度在90~160m/s的范围内可满足料液雾化条件。电动直连式离心雾化器由高速电机直接驱动,可轻松满足高转速要求的微粉干燥。
③高稳定性    雾化器作为离心干燥机的关键部件,其工作的稳定性(即较长使用寿命)将直接影响到干燥设备的正常生产。电动直连式离心雾化器为了获得较好的稳定性,电动直连式离心雾化器的冷却系统也直接影响雾化器的使用寿命,采用了薄形内水套式冷却方式,以强化雾化器定子冷却;使电动直连式离心雾化器的平均无故障运行可达5000h以上。
3 电动直连式离心雾化器在干燥设备中的特殊优点
3.1具有无级调速功能
  电动直连式离心雾化器能十分方便的通过变频电源实现无级调速功能。在陶瓷、化工等行业不同物料干燥中,通过调整雾化器转速可满足顾客对粗粉、细粉、微粉等颗粒产品的要求。在对高粘、高糖、糊状物料干燥时普通雾化器极易出现粘壁现象,而使用电动直连式离心雾化器时,通过调整雾化器的转速,改变喷雾直径,从而有效的解决了物料粘壁现象。
3.2整机功耗低
电动直连式离心雾化器与机械齿轮增速式雾化器、气动雾化器等同类产品相比,在相同功率下电动直连式离心雾化器的喷雾量远远超过其它雾化器。另外电动直连式离心雾化器具有的高转速和高稳定性,使物料雾化细而均匀,使热交换变得充分,从而缩短了干燥时间,降低了热能消耗。
3.3体积小、重量轻,工作平稳、可靠
  电动直连式离心雾化器与机械式雾化器相比,减少了齿轮增速机构,降低了振动及噪声,大大减轻了雾化器的重量,节省了大功率雾化器的起吊设备投资。与气动雾化器相比更减少了繁杂的气体供给回路,使雾化系统变得简单。采用高速电机直接驱动方式,易损件的数量得到控制,减少平均无故障发生率,增加了雾化器的工作可靠性。
4 应用举例
以速溶硅酸钠干燥为例。
  速溶硅酸钠在冶金、电力、石化和建材等工业中用作耐火材料的粘结剂及其不定形耐火材料助剂;在工业清洗剂、超浓缩洗衣粉和制皂工业中作为除油剂、填充剂。速溶硅酸钠原料液具有超高的粘度,在干燥过程中极易粘壁。生产初期选用了机械齿轮雾化器,连续生产10天后,粘壁现象已十分严重,无法继续生产。清洗后改用电动直连式离心雾化器,通过改变电机转速、调整喷雾直径,粘壁现象得到解决。
应用分析
  电动直连式离心雾化器在高速离心喷雾干燥机中的配备已经越来越多,其灵活的无级调速特性和可靠的稳定性已得到了各行业的认可。针对各行业对各类物料的干燥要求,目前已先后制造了0.75~30kW各类不同功率的雾化器。配备了电动直连式离心雾化器的各类型离心喷雾干燥机在全国各地稳定运行。高精度电动直连式离心雾化器将成为离心喷雾干燥中最理想的雾化器。

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