避免空气漏入的排料装置介绍

喷雾干燥器的产品通常由室底部排出,一部分细粉则在旋风分离器排料口处排出。干燥室和旋风分离器一般在负压下操作,排料入库或包装在常压下进行。因此,排料装置应该尽可能地避免空气漏入干燥室和旋风分离器中,否则将会严重影响干燥效率和旋风分离器的分离效率。下面介绍几种常见的排料装置。

图6-32　中心热风垂直向下流动及环隙热风旋转运动的组合方式

6.5.6.1　间歇排料阀

间歇排料阀主要有手动蝶形阀、手动滑阀(或推拉阀)、自动衡重阀、机械操作的单板阀和双板阀。详细内容可参阅文献[1]。

6.5.6.2　连续排料阀

用得最为普遍的连续排料阀是旋转阀,常称为星形阀,如图6-33所示。外壳内有一旋转的叶轮,由6～8个叶片组成,轴和轴承都是密封防尘的,带动叶轮旋转的电动机在旋转阀体的外面,因而消除了润滑油脂被粉尘污染的机会。这种阀可以处理很多喷雾干燥产品,如产品有黏性,可在阀的上方装设电锤,即可震落成品,顺利进行操作。在转动的叶轮和固定的外壳之间应保持很小的间隙,以保证较好的气密性,一般不应超过0.05 mm。为了防止漏气,也有在每个叶片端部装有聚四氟乙烯板或橡胶板,使叶轮与外壳保持接触,因而使漏气量减少到最低程度。由于聚四氟乙烯的摩擦系数小,橡胶具有弹性,所以叶轮工作时与外壳保持擦动状态,而不过分增大功率消耗。这种结构适合于旋转阀的进出口端压差大的场合。

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图6-33　旋转阀

此外,当叶轮转动时,每两片叶轮之间的空气也会在进料口处泄漏到旋风分离器底部,这部分冷空气会引起水蒸气在金属面上冷凝,使产品变湿而粘在叶轮上。为此,可在外壳上开孔(位于进料口之前)接一支管,将这一部分空气排放出去。

当旋转阀的叶轮转速不高时,排料量与转速大致成正比。转速过大时,排料量反而降低。这是由于转速高时产生的离心力使供料不能充分落入叶片之间,已经落入叶片之间的物料也往往来不及排尽,又被叶片带上去。通常叶轮的转速不大于30 r/min,相应的圆周速度约为0.3～0.6 m/s。

6.5.6.3　涡旋气封(Vortex air-lock)

涡旋气封是一种连续的气流输送装置,其结构如图6-34所示。气封安装在旋风分离器或干燥室的底部,其形状为高度较小的空心圆柱体,其顶部开口与旋风分离器底相连接,底面没有开口。空气以切线方向进入气封圆柱体的上部,又从气封圆柱体下部以切线方向排出,因与旋风分离器中的旋流以相同的方向做涡旋旋转,所以在涡旋中心所产生的真空度与旋风分离器底的真空度相同,于是粉末借助于重力连续地从旋风分离器底流入气封中,含粉末的气体就由气封圆柱体的下部以切线方向排出去。这种装置结构简单,制造方便,适用于可以气流输送的喷雾干燥产品。只要调节好进风速率,使在气封内达到所需的真空度,那么采用气封是十分有效的。图6-34(b)是一个旋风分离器连接一个气封单独操作,图6-34(c)是两个旋风分离器连接两个气封并联操作,调节气速以达到正常操作都是很简便的。但对于串联操作系统[如图6-34(d)所示]要达到正常操作却是困难的,这是由于干燥室和旋风分离器底部的压力条件不同而产生的困难,不如分别使用易调节。

为了使气封有效地操作,需要精密地调节进风速率,以平衡所需压力,这成为这一系统的主要缺点。气封操作波动时,就有大量的粉末从旋风分离器逸出。

图6-34　涡旋气封