热气流调节喷嘴形状，料仓卸料口对操作的影响

（一）热空气分配器

热空气分配器的作用是使热风能均匀地送入塔内，防止气流在塔内产生涡流，其形式是多样的。它的好坏，会影响设备的操作和产品的质量。

在离心式喷雾干燥中，根据文献介绍，分配器应注意以下几点：

1.分配器应向液滴喷炬的根部送入热空气，这样做的优点：

①温度最高的热空气与含水量最大的液滴相遇，水分急剧蒸发，干燥速度快。

②热气流调节了喷炬的形状和分布，使物料达到塔壁之前就迅速转为向下运动。

③热空气与物料均匀混合和均匀分布。

2.热空气最好以轻度地旋转进入塔内，这样可减少气流与喷炬相碰撞而产生的扰动，从而减少物料粘在塔顶的现象发生。

3.热空气不要沿径向或切向送入塔内，因为①气物逆流，干物料可能受热；②易产生粘壁现象；③易产生喷炬翻腾而粘顶。

在离心式喷雾干燥中，热空气从塔顶风道沿切线方向进入塔顶中心的圆形分配器，如图2.70（c）所示。分配器的外形好像离心式风机的外壳，风道截面随着风量的减少而缩小。这样可使风道中风速和动压基本一致。热空气旋转着进入塔中，以便与雾滴均匀混合。

在压力式喷雾干燥中，用均风板使热空气进塔时形成均匀的直线流，如图2.70所示，图（a）表示热空气从侧面进塔，用垂直和水平共两块均风板使热空气均布。图（b）表示热空气从塔顶中心进入，通过三块水平的均风板将热空气均布。

（二）排气管的装设

对于干粉料主要由塔底排出的干燥塔，空气与干粉料的分离程度与排出空气的风管位置的设计有密切关系。特别对具有锥形底的干燥塔尤其如此。

图2.70　热空气分配器示意图

图2.71　排气管装设的基本形式

排气管装设的基本形式有两种：一种是中心排气；另一种是环状排气，如图2.71所示。中心排气的排气管深入锥底，进口处空气中粉料含量高，气流速度也高，故排气中夹带较多的粉尘，但由于排气管的进口向下，位置很低，对塔内空气流动的影响小，塔的容积也能充分利用。环状排气的空气是经过塔底的环形出口进入排气管的，空气流速较低，夹带粉尘较少，但塔的容积利用率较低。究竟选择哪一种形式，应根据产品性质及设置在干燥塔后面的收尘器的能力而定。

【信息提示】

排气管装设的其他形式。

（三）塔底的卸料

泥浆经雾化造粒干燥而成的颗粒粉料最简单的卸料方法：塔底做成锥角60°以下的锥形底，产品在塔底聚集，从卸料阀卸出。缺点是塔体高度增加了从而也增加了基建投资。

塔底的卸料阀要求保证塔底不断地卸出干燥产品的同时保证塔底的密封，以免外界冷空气大量进入塔内而破坏干燥气氛。另一方面，也要保证塔内清理时，容易卸出结块的产品。在喷嘴雾化的干燥塔内，因常发生粘壁，需要经常清理和冲洗，这后一方面的作用就显得很重要。下面推荐两种卸料阀。

第一种是摆动阀：重锤平衡，阀板能自动开闭。这种阀的特点是工作时不用动力，塔内物料积存到一定重量即能自动开启，卸料后能自动关闭。需要时开启度可以很大，以利于清理塔内结块的操作。同时结构简单，易于制造。其构造如图2.72所示。

另一种是刚性格轮卸料器（图2.73）：这是一种回转阀，当电机旋转时，主轴、分格叶轮同时旋转，物料从上部料仓进入叶轮V形槽内，并依次被旋转的叶轮带到出料口送出。

（四）产品的输送

卸出的粉料经过筛分后按其水分和粒度的要求送至各粉料仓陈腐。

陶瓷粉料产品一般用于压制成型，对其含水量有较严格的要求，并要保证一定的颗粒度，不允许有其他杂质混入，所以要根据工艺需要来选择其运输方式。

（五）粉料仓

粉料仓（图2.74）的用途是贮存和供给颗粒状粉料。有的还是粉料的陈腐场所。

1.构造

①形状

图2.72　摆动阀

图2.73　叶轮给料机示意图

1-机壳　2-转子

粉料仓的形状一般有如下两种：

a）矩形料仓

矩形料仓构造简单，制造容易，应用最为广泛，有时由于布置上的需要，料仓下部设计成斜棱锥形，如图2.75所示。矩形料仓的有效体积由下式计算：

当H＜h时，

当H≥h时，

图2.74　粉料仓实物图

上式中：Vs——料仓的有效体积，m3；

A、B、a、b、H、h——料仓的上、下口尺寸及仓高，m；

K——料仓体积有效利用系数，一般K=0.75～0.85。

b）圆形料仓(www.xing528.com)

圆形料仓上部为圆柱形，下部为圆锥形，如图2.76所示。这种料仓构造比较复杂，制造比较困难，一般较少采用，但由于其结构强度比较高，通常作为长期贮存物料的大型料仓。圆形料仓的有效体积用下式计算：

当H＜h时，

当H≥h时，

图2.75　矩形料仓

上式中：D、d——料仓上下口的直径，m；

其余符号的意义和单位同前。

②仓壁倾角

物料从料仓中卸出是依靠重力作用，因此料仓的仓壁倾角（仓壁母线与水平线的夹角）应大于物料与仓壁间的摩擦角，物料才能全部卸下。仓壁倾角应根据物料性质和建仓材料确定。一般粒状物料的钢板料仓的倾角为50°～55°，不能小于45°；混凝土料仓则为55°～60°；粉末状物料的料仓一般不应小于60°。含水量高的物料，仓壁倾角还要适当增大。但是，仓壁倾角太大，料仓的有效体积相对减小，为了得到足够的料仓体积，料仓高度必须增大，这也是不合适的。

图2.76　圆形料仓

图2.77　矩形料仓卸料口的位置

③卸料口

料仓卸料口的形状、大小及其位置，直接影响料仓的操作。对矩形料仓来说，卸料口有矩形截面的和正方形截面的。其所在位置如图2.77所示，有三种情况：

第一种情况是卸料口在料仓的中央，料仓下部的四个壁都是倾斜的；第二种情况有三个壁是倾斜的，一个壁是垂直的；第三种情况由于有两个壁是垂直的，而垂直壁是不产生滞留现象的，所以不易结拱。虽然如此，但还是采用第一、第二种位置的居多，因为对同等容量的料仓来说，第三种料仓高度要大。

卸料口最佳尺寸用实验方法确定。影响卸料口尺寸的主要因素有三个：第一是物料的流动性质；第二是物料的粒度和均匀性系数；第三是要求的卸料速度。

正方形或圆形卸料口的最小尺寸（物料的休止角在30°～50°时），可用下式计算：

式中：a——正方形卸料口的边长或圆形卸料口的直径，mm；

Dmax——物料中的最大颗粒的直径，mm；

ϕ——物料的自然休止角，度；

k——实验系数，筛分过的物料为2.4，未筛分过的物料为2.6。

由上式计算的卸料口尺寸还必须根据其卸料能力予以验算，卸料能力用下式计算：

式中：Q——卸料口的卸料能力，m3/h；

A——卸料口面积，m2；

υ——物料通过卸料口卸出的速度，一般为（0.5～2）m/s，对于难以松散的物料取小值，对于容易松散的物料取大值。

2.粉料仓中料的流动型式

如图2.78所示，料仓可分为整体流动的和漏斗流动的两种。所谓整体流动，就是在卸料时整个料仓中的粉料都能做到大致上均匀下降流出，以保证先加入料仓的粉料先卸出。而漏斗流动则是粉料流出时顺序紊乱，甚至部分粉料停滞不动，可能先进入的粉料后流出，它会引起偏析、突然崩涌而出、结块等不良后果，应以避免。

图2.78　粉料仓料流动型式

粉料仓出料时还会遇到一种结拱现象。即在卸料口附近粉料会生成“桥拱”，使之不能卸出，这种现象称为结拱。结拱可分为4种类型，如图2.79所示。

图2.79　料仓结拱类型

【信息提示】

粉料仓中产生4种结拱类型的原因。

为了尽量避免结拱现象的发生，料仓的内表面特别是锥形部分的内表面，应该造得非常光滑，表面粗糙不平将很容易产生结拱。

消除结拱通常采用下面的几种方法：

①在卸料口上方的仓壁上安装搅拌器，如图2.80所示。结拱时，摇动搅拌器的手把，就能破坏粉料生成的“桥拱”，使之卸出。

②在料仓的适当位置上安装空气振动器或电动振动器，以破坏粉料的“桥拱”。

③在卸料口上方设充气或吹松装置，利用压缩空气吹松和搅动粉料，如图2.81所示。

3.粉料仓的布置

喷雾干燥器旁边都有料仓群。料仓群的排列可分为两大类，即排仓和群仓。图2.82所示为排仓。图2.83所示为群仓（或称塔仓、蜂窝仓）。料仓群的排列方法要根据生产要求、厂房条件、加料和卸料方法等因素来考虑确定。

排仓的流程路线较长，占地面积较大，建造费用较高，但运输方便，操作容易。群仓流程路线较短，占地面积小，适用于气力输送，机械加料和卸料都比较困难。

图2.80　料仓搅拌器

图2.81　吹松装置

1-压缩空气管　2-空气过滤器　3-截止阀