專利名稱：用于差動旋轉造粒的造粒噴頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化工設備技術領域，涉及一種生產高粘度復合肥的造粒噴頭，具體涉及一種適用于高粘度復合肥的差動旋轉造粒的造粒噴頭。
背景技術：
高粘度復合肥熔體塔式旋轉噴淋造粒工藝，是將含氮元素的物料(尿素或硝酸銨)熔融至工藝溫度，與含磷元素的粉體物料及含鉀元素的粉體物料在熱狀態(tài)下攪拌混合成具有一定溫度的可流動液態(tài)復合料漿，再通過專用的造粒噴頭將混合好的料漿以液滴的形式進入冷卻媒介中，液滴在與冷媒接觸冷卻的過程中自動收縮成圓球形的固體顆粒。
由于熔體法復合肥工藝的氮、磷、鉀三元素物質在熔融復合過程中其粘度比純硝銨或尿素熔液的粘度大數(shù)百乃至數(shù)千倍且含有相當數(shù)量的固相懸浮顆粒，造粒噴頭的噴孔很容易被堵塞，常規(guī)的解決方法是加大造粒噴頭的噴孔直徑或延長設備的工作時間，但隨之而來的問題是，增大孔眼必然增大了液滴斷裂后的體積，增大液滴體積必然延長了顆粒冷卻固化的時間，延長顆粒冷卻固化的時間即等于要延長顆粒降落的路徑也就是造粒塔的有效高度，為了保證顆粒不至于在未完全固化時就落至塔底而形成粘塔底事故，就必須增加造粒塔的直徑、高度或通風量，而球形顆粒的直徑若增加一倍則其體積將增大八倍，這對于生產廠商來講肯定不是首選的方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于差動旋轉造粒的造粒噴頭，解決了高粘度、含有一定固相懸浮顆粒比例的熔融物料在塔式旋轉噴淋造粒工藝中，熔融混合溶液容易使造粒噴頭的噴孔堵塞的問題，既能達到產量、粒徑、合格率以及顆粒強度、粉塵排放等指標，又能滿足工業(yè)化生產對單機連續(xù)工作時間的要求。
本發(fā)明所采用的技術方案是，用于差動旋轉造粒的造粒噴頭，包括與差動旋轉機構內轉軸固定連接的截頭圓錐回轉形的噴頭外殼，噴頭外殼上開有噴孔，噴頭外殼內，一中間法蘭與差動旋轉機構外轉軸的端頭固定連接，中間法蘭沿圓周放射狀均勻固定有L型筋板，L型筋板與噴頭外殼之間留有間隙，且與噴頭外殼的錐度相等，所述噴孔的中心軸線與噴頭外殼的錐體母面垂直。
本發(fā)明的特點還在于，L型筋板為3～12片，其兩端分別固定有板狀圓環(huán)形擋環(huán)。
L型筋板的端點高度H1為10～40毫米，其端點距噴頭外殼的內錐壁距離H2為5～30毫米。
噴頭外殼與L型筋板的錐度為20°～25°。
噴頭外殼上的噴孔為圓柱形，呈放射狀分布，噴孔直徑為Φ2～Φ5毫米。
由于在造粒噴頭內部設置了一個同軸異向的旋轉體——L型筋板，使得造粒噴頭的內壁面主要承受的是熔融液自布料機構端點呈切線方向射出的液體沖刷力而不是傳統(tǒng)造粒噴頭那樣的液體離心壓力，這一液體沖刷力使熔液從圓周運動的筋板端點切線方向射入造粒噴頭內壁面的噴孔并令其以液滴的形式脫離造粒噴頭。由于造粒噴頭與噴頭內件L型筋板在旋轉速度上存在著差異，加之熔液的射入角度關系，故造粒噴頭的噴孔并不是在熔液完全充滿的狀態(tài)下工作，自噴孔拋出的液體流直徑僅約為噴孔直徑的一半，這就可以最大限度的減少噴孔被堵塞的可能，也可將由此斷裂的液滴的體積控制在造粒塔對液滴冷卻能力的范圍之內。


圖1是本發(fā)明造粒噴頭的結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是本發(fā)明造粒噴頭的工作原理圖；圖4是本發(fā)明造粒噴頭內部L型筋板工作狀況示意圖；圖5是圖4的K部放大示意圖。
圖中1.進料盒，2.內轉軸，3.外轉軸，4.端面擋板，5.擋環(huán)，6.壓蓋，7.噴頭外殼，8.中間法蘭，9.L型筋板，10.螺栓，11.軸套，12.軸套鍵，13.內轉軸螺母，14.螺栓，15.熔融液流，16.熔融液滴。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明的造粒噴頭，適用于差動旋轉造粒機構，該差動旋轉造粒機構有兩個同軸設置的工作主軸，即內轉軸2和外轉軸3，內轉軸2驅動造粒噴頭，外轉軸3驅動分配物料的噴頭內件布料機構，按工藝需要，兩個主軸通過各自的傳動機構同向異步差動旋轉或逆向差動旋轉。
如圖1所示，本發(fā)明的造粒噴頭設置在差動旋轉造粒機構的下端，包括噴頭外殼7，噴頭外殼7為金屬質薄壁截頭圓錐回轉體，錐度為20°～25°，壁厚2～5毫米，其兩端分別固定有端面擋板4和壓蓋6，差動旋轉造粒機構的內轉軸2和外轉軸3伸入噴頭外殼7內，內轉軸2的下端通過軸套鍵12連接有軸套11，壓蓋6通過螺栓14、內轉軸螺母13與軸套11固定，就可使噴頭外殼7隨內轉軸2一起轉動，噴頭外殼7內，差動旋轉機構外轉軸3的端頭通過螺栓10固定連接一中間法蘭8，中間法蘭8沿圓周放射狀均勻固定有L型筋板9，L型筋板9與中間法蘭8焊接為一整體，其錐度與噴頭外殼7的錐度相同，參見圖2，L型筋板9設置為6片，其設置的數(shù)量可以為3～12片，其端點高度H1為10～40毫米，L型筋板9與噴頭外殼7之間留有間隙，其端點距噴頭外殼7的內錐壁距離H2為5～30毫米，L型筋板9為金屬質結構件，由厚度為3～6毫米的金屬板機械折彎加工而成，其兩端分別固定有板狀圓環(huán)形擋環(huán)5，噴頭外殼7上呈放射狀分布噴孔，噴孔為圓柱形，直徑為Φ2～Φ5毫米，噴孔的中心軸線與噴頭外殼7的錐體母面垂直，噴孔的數(shù)量視造粒量及熔融液的粘度不同而不同。
差動旋轉造粒機工作時，通過各自的傳動機構驅動內轉軸2和外轉軸3作異向旋轉運動，參見圖3，當熔融液流15自環(huán)狀進料盒1進入噴頭外殼7內，接觸到旋轉著的噴頭內件L型筋板9后立即由垂直降落狀態(tài)改變?yōu)橐試婎^軸線為圓心的離心旋轉狀態(tài)，如圖4、圖5所示，離心旋轉的熔融液流15順著L型筋板9內壁面至L型筋板9的折彎處時，由于受到折彎處的阻力而自動形成一個自下而上剖面基本相似的液體流，然后自噴頭內件L型筋板9的端點呈切線方向射出，切線方向射出的熔融液流15在噴頭錐體7內壁面形成均勻的沖刷，當該熔融液流15碰到逆向旋轉的噴頭外殼7母面上的噴孔時，必然要順著噴孔的一側被拋出噴頭外殼7，拋出噴頭外殼7的熔融液就是熔融液滴16。噴頭外殼7與噴頭內件L型筋板9的速度差越大，自噴頭外殼7噴孔拋出的熔融液滴16的體積就越小。
由于本發(fā)明的造粒噴頭內部還有一個同軸的旋轉體——L型筋板9，故造粒噴頭工作時，腔體里面沒有像傳統(tǒng)旋轉造粒噴頭那樣的液態(tài)回轉體液層，造粒噴頭的內壁面主要承受的是熔融液自布料機構端點呈切線方向射出的液體沖刷力而不是傳統(tǒng)造粒噴頭那樣的液體離心壓力，這一液體沖刷力一方面將由于離心力原因而聚附在造粒噴頭內壁面孔與孔之間的物料沖散以防止由于時間關系而可能發(fā)生的諸如粘度增大等化學反應，另一方面噴頭內件L型筋板9將熔液從圓周運動的筋板端點切線方向射入造粒噴頭內壁面的噴孔并令其以液滴的形式脫離造粒噴頭。
由于造粒噴頭外殼7與噴頭內件L型筋板9在旋轉速度上存在著差異，加之熔液的射入角度關系，故造粒噴頭的噴孔內并不是完全充滿著熔液，也就是說，盡管差動旋轉造粒噴頭的噴孔開孔直徑較傳統(tǒng)的旋轉造粒噴頭的噴孔開孔直徑大了許多倍，但由于它并不是在熔液完全充滿的狀態(tài)下工作，故自噴孔拋出的液體流直徑僅約為噴孔直徑的一半，這就可以最大限度的減少噴孔被堵塞的可能，也可將由此斷裂的液滴的體積控制在造粒塔對液滴冷卻能力的范圍之內。
又由于熔融液內帶有相當數(shù)量的固相懸浮顆粒，這些固相懸浮顆粒與熔融液的比重有差異加之是在一個旋轉錐體內運動故而極易形成固、液相的分層離析，而固、液相物料的分層離析和沉降亦是造成噴頭無法工作的重要原因。本發(fā)明的造粒噴頭與差動旋轉造粒機構的布料機構在旋轉方向或旋轉速度上存在差異，這樣的結構就如同是一個混合漿葉攪拌裝置，噴頭腔體內固、液相物料的分層離析和沉降現(xiàn)象將被有效的遏制，從而大大提高了噴頭的工作效率。
權利要求
1.用于差動旋轉造粒的造粒噴頭，包括與差動旋轉機構內轉軸(2)固定連接的截頭圓錐回轉形的噴頭外殼(7)，噴頭外殼(7)上開有噴孔，其特征在于，噴頭外殼(7)內，一中間法蘭(8)與差動旋轉機構外轉軸(3)的端頭固定連接，中間法蘭(8)沿圓周放射狀均勻固定有L型筋板(9)，L型筋板(9)與噴頭外殼(7)之間留有間隙，且與噴頭外殼(7)的錐度相等，所述噴孔的中心軸線與噴頭外殼(7)的錐體母面垂直。
2.按照權利要求1所述的造粒噴頭，其特征在于，所述L型筋板(9)為3～12片，其兩端分別固定有板狀圓環(huán)形擋環(huán)(5)。
3.按照權利要求1或2所述的造粒噴頭，其特征在于，所述L型筋板(9)的端點高度(H1)為10～40毫米，其端點距噴頭外殼(7)的內錐壁距離(H2)為5～30毫米。
4.按照權利要求1所述的造粒噴頭，其特征在于，所述噴頭外殼(7)與L型筋板(9)的錐度為20°～25°。
5.按照權利要求1所述的造粒噴頭，其特征在于，所述噴頭外殼(7)上的噴孔為圓柱形，呈放射狀分布，噴孔直徑為Φ2～Φ5毫米。
全文摘要
用于差動旋轉造粒的造粒噴頭，包括與差動旋轉機構內轉軸固定連接的開有噴孔的噴頭外殼，噴頭外殼內，一中間法蘭與差動旋轉機構外轉軸的端頭固定連接，中間法蘭沿圓周放射狀均勻固定有L型筋板，L型筋板與噴頭外殼之間留有間隙，且與噴頭外殼的錐度相等，噴孔的中心軸線與噴頭外殼的錐體母面垂直。本發(fā)明在造粒噴頭內設置的L型筋板與噴頭外殼同軸心異向轉動，而且旋轉速度存在差異，加之熔液的射入角度關系，故造粒噴頭的噴孔并不是在熔液完全充滿的狀態(tài)下工作，自噴孔拋出的液體流直徑僅約為噴孔直徑的一半，這就可以最大限度的減少噴孔被堵塞的可能，也可將由此斷裂的液滴的體積控制在造粒塔對液滴冷卻能力的范圍之內。
文檔編號B05B3/02GK1762564SQ200510096010
公開日2006年4月26日 申請日期2005年9月9日 優(yōu)先權日2005年9月9日
發(fā)明者孔亦周 申請人:孔亦周