專利名稱：一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種塔式尿素造粒設(shè)備，尤其是涉及一種塔式尿素造粒旋轉(zhuǎn)噴頭。
背景技術(shù)：
尿素的塔式造粒一般是將熔融尿液由熔融泵送到造粒塔的頂部，輸進(jìn)在傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)下作同心圓旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造粒噴頭內(nèi)，尿液隨噴頭一起旋轉(zhuǎn)，并經(jīng)噴頭內(nèi)壁的噴孔噴出，噴灑在造粒塔內(nèi)，通過塔底進(jìn)入的冷空氣流逆向與噴出的液柱表面接觸，由于液體表面張力的關(guān)系，射流斷裂并得到大小相似的液滴，從造粒塔內(nèi)空中降落，在重力下降過程中熔融物逐漸固化，冷卻，從初始的液態(tài)變成近于常溫的圓球顆粒固態(tài)。傳統(tǒng)噴頭的種類較多，形式和構(gòu)造由耐腐蝕材料制作的空心圓柱或空心圓錐，圓周有不完全相同的小噴孔，熔融液由噴頭頂部進(jìn)入噴腔，液流首先沖向底部，然后由底部沿噴頭內(nèi)壁圓周向上流動(dòng)，并不斷地由噴頭內(nèi)壁圓周噴孔噴出，當(dāng)尿液不斷地供料進(jìn)入噴頭噴灑，噴頭下部的液層厚度較大，其結(jié)果是液層上下壓力不平衡，出現(xiàn)噴灑線交錯(cuò)、空心、粉塵、出料溫度高，噴灑橫向密度分布呈駝峰狀及尖峰狀現(xiàn)象。
根據(jù)塔式造粒噴頭的工作過程和造粒機(jī)理，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的造粒噴頭特點(diǎn)及存在的不足，許多人提出了改進(jìn)，如采用斜孔及螺旋型噴孔來改變噴頭噴孔的排列，噴頭內(nèi)供料裝置設(shè)置頂部供料，或底部供料及縱向分料，和微分橫向分料來改變噴頭內(nèi)液體再分布的變化。如中國(guó)專利說明書CN87103117B就公開了一種塔式造粒旋轉(zhuǎn)噴頭，提出了一種在噴頭內(nèi)設(shè)置一種微分橫向供料結(jié)構(gòu)，以改善噴灑狀況；但不論在噴頭內(nèi)部采用縱向和橫向分料，無論采用中心進(jìn)料、側(cè)面進(jìn)料等分配方式，都不能從根本上解決噴頭內(nèi)壁上下部的壓力平衡，即不利于尿液射流最終合成速度，也不利于塔橫斷面的密度分布和顆粒生成環(huán)境，這是已有噴頭所存的不合理之處。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提出一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，解決噴頭內(nèi)壁上下部液面不均勻的問題，達(dá)到壓力平衡，明確液柱的速度和直徑，增加了有效噴灑區(qū)域，優(yōu)化顆粒的形成條件，改善顆粒的冷卻環(huán)境和提高換熱效率，整體改善顆粒的外觀和內(nèi)在品質(zhì)。
一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，包括帶有噴孔的噴頭體，噴頭體的上部設(shè)有緩沖室，緩沖室內(nèi)安裝緩沖體，緩沖體上有噴淋小孔；噴頭體中部通過連接板固定一流量噴嘴；噴頭體下部設(shè)有環(huán)形分液等壓均布器，噴頭體中心設(shè)有導(dǎo)流桿，導(dǎo)流桿的上端穿過流量噴嘴與緩沖體固定，下端固定在噴頭體底部。
所述的緩沖室外設(shè)有保溫夾層。
所述的緩沖體為空心圓錐或空心平截圓錐，通過筋板固定在緩沖室中心。
所述緩沖體的圓錐的錐角為30°-60°，壁厚為1-10毫米。
所述的環(huán)形分液等壓均布器為若干個(gè)不等邊錐片組成的平截多角空心圓錐，錐片通過錐片上軸、錐片下軸固定在噴頭體內(nèi)，排動(dòng)角度為順逆方向各45°。
所述的錐片表面為平面或凹凸面。
所述的錐片的垂直單邊角度8°-15°，錐片厚度1-10毫米。
所述的錐片數(shù)量為6-12片。
所述的導(dǎo)流桿表面設(shè)有螺旋環(huán)式扇形板。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比，具有以下特點(diǎn)當(dāng)熔融尿液由熔融泵輸送到造粒塔頂進(jìn)造粒旋轉(zhuǎn)噴頭前，一般帶有0.03-0.1MPa壓力，從下料口沖向緩沖室，通過緩沖體減壓，噴向環(huán)形分液旋轉(zhuǎn)等壓均布區(qū)域，尿液朝著噴射流構(gòu)成的角度噴向噴頭體內(nèi)，使噴頭體內(nèi)設(shè)置的環(huán)形分液旋轉(zhuǎn)等壓均布器起到作用，液流隨導(dǎo)流桿由上而下地分流至由錐片布置的環(huán)形空心圓錐內(nèi)，由于錐片隨液流旋轉(zhuǎn)力的作用，即成45°的角度，或可大于45°的角度相隨，使液體從錐片和錐片之間的環(huán)形螺旋流道有序地流向噴頭體內(nèi)壁噴孔，即防止了液體直接沖到噴頭體內(nèi)壁所產(chǎn)生的沖擊波，同時(shí)達(dá)到了液壓平衡，液層上下厚度一致，將熔融液隨離心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的作用均勻引向噴頭體內(nèi)壁上下部，并不斷穩(wěn)定地由噴頭體內(nèi)壁圓周排列的小孔噴灑至塔內(nèi)。由于采用了緩沖保溫室、環(huán)形分液旋轉(zhuǎn)等壓均布器等結(jié)構(gòu)，既避免了尿液溫度下降而產(chǎn)生的噴孔表面結(jié)晶，需清洗所帶來的停車而影響生產(chǎn)，同時(shí)從根本上解決了噴頭體內(nèi)壁上下部液面壓力不平衡，避免了噴灑橫向密度分布呈駝峰狀及尖峰狀而影響有效的噴灑區(qū)域，因此提高了塔徑利用率及熱交換效率；降低了顆粒出料溫度；減少粉塵及空心。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中B-B向剖面示意圖。
附圖標(biāo)記1-造粒機(jī)傳動(dòng)空心軸 2-連接法蘭 3-緩沖室 4-保溫夾層 5-緩沖體 6-筋板 7-流量噴咀 8-連接板 9-環(huán)形分液旋轉(zhuǎn)等壓均布器 10-導(dǎo)流桿 11-錐片下軸 12-下定位板 13-螺旋環(huán)式扇形板 14-噴頭體 15-噴孔 16-錐片上軸 17-上定位板 18-錐片具體實(shí)施方式
如圖1，一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，安裝在造粒塔頂部的造粒機(jī)傳動(dòng)空心軸1上，通過連接發(fā)蘭2將噴頭體14與造粒機(jī)傳動(dòng)空心軸1連接，緩沖室3、緩沖室3外部的保溫夾層4、連接板8為整體組件，緩沖室3內(nèi)設(shè)有緩沖體5；流量噴咀7安裝在連接板8中心位置，環(huán)形分液旋轉(zhuǎn)等壓均布器9安裝在噴頭體14下部，導(dǎo)流桿安裝在噴頭體14中心，上端穿過流量噴嘴7與緩沖體5固定，下端固定在噴頭體14的下定位板12上，噴頭體14與連接板8同軸固定，噴頭體14上帶有噴孔15。導(dǎo)流桿10為圓柱或空心圓柱，表面可裝有螺旋環(huán)式扇形板13，面對(duì)面布置。
緩沖室3為空心圓柱，外部帶有保溫夾層4，緩沖體5是空心圓錐或空心平截圓錐，錐角30°-60°，壁厚為1-10毫米；緩沖體5用三角固定筋條6固定在緩沖室3中心成圓環(huán)體，帶有壓力的熔融液首先沖向緩沖室3，減壓后由流量噴咀7噴向下部環(huán)形分液旋轉(zhuǎn)等壓均布區(qū)域。
環(huán)形分液等壓均布器9為若干個(gè)不等邊錐片18組成的平截多角空心圓錐，錐片18的表面為凹凸型或平面，錐片垂直單邊角度8°-15°，錐片厚度1-10毫米，錐片數(shù)量6-12片，錐片18通過錐片上軸16、錐片下軸11、上定位板17、下定位板12固定在噴頭體內(nèi)，排動(dòng)角度為順逆方向各45°。錐片與錐片之間為環(huán)形螺旋流道，錐片上下有軸相互定位裝置。使液體從錐片和錐片之間的環(huán)形螺旋流道有序地流向噴頭體內(nèi)壁噴孔，則防止了液體直接沖擊到噴頭體內(nèi)壁上，此時(shí)液壓平衡，液層上下厚度一致，將熔融液隨離心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的作用均勻引向噴頭體內(nèi)壁上下部，并不斷穩(wěn)定地由噴頭體內(nèi)壁圓周排列的小孔噴灑至塔內(nèi)。
按本實(shí)用新型的方法，可以提高塔徑利用率，使Φ9m造粒塔強(qiáng)化能力及增大粒徑，而且使負(fù)荷增加的情況下不粘塔壁獲得有效噴灑面積，在塔徑及落差(塔高)不變、負(fù)荷增加、在同樣降落時(shí)間內(nèi)，顆粒出塔溫度降低6-9℃，平均粒徑1.7mm，基本上解決了Φ9m塔能力強(qiáng)化與顆粒增大的不適宜性。通過緩沖使噴頭體內(nèi)環(huán)形分液旋轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)囟ㄏ驍[動(dòng)錐片角度，可以充分利用環(huán)形螺旋流的效果來控制噴頭體內(nèi)部液面至每排噴孔的均布?jí)毫Γ蚨煽康乜刂茋姙?nèi)密度分布范圍。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)置在噴頭體內(nèi)，易于組合在現(xiàn)存的用于塔式化肥造粒設(shè)備中。
具體穩(wěn)態(tài)的試驗(yàn)運(yùn)行期間的工藝參數(shù)和結(jié)果1.造粒工藝條件造粒塔內(nèi)徑Φ9m，有效高度55m(包括分布區(qū)和傳熱區(qū))，自然通風(fēng)；噴頭設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速259-294r/min；環(huán)境溫度～32℃；熔融液溫度137℃；熔融液供入壓力0.03-0.1mPa；尿素生產(chǎn)能力18t/h，顆粒出塔溫度65℃，顆粒強(qiáng)度4.5N。
2.采用這樣的造粒工藝條件，通過篩分確定的顆粒粒度分布如下＜0.85mm 0.4％0.85-1.0mm 0.5％1.0-1.6mm6.5％1.6-2.0mm8 1％2.0-2.5mm9.25％2.5-2.8mm1.15％＞2.85mm 0.8％
權(quán)利要求1.一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，包括帶有噴孔(15)的噴頭體(14)，其特征在于噴頭體(14)的上部設(shè)有緩沖室(3)，緩沖室(3)內(nèi)安裝緩沖體(5)，緩沖體(5)上有噴淋小孔；噴頭體(14)中部通過連接板(8)固定一流量噴嘴(7)；噴頭體(14)下部設(shè)有環(huán)形分液等壓均布器(9)，噴頭體(14)中心設(shè)有導(dǎo)流桿(10)，導(dǎo)流桿(10)的上端穿過流量噴嘴(7)與緩沖體(5)固定，下端固定在噴頭體(14)底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，其特征在于所述的緩沖室(3)外設(shè)有保溫夾層(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，其特征在于所述的緩沖體(5)為空心圓錐或空心平截圓錐，通過筋板(6)固定在緩沖室(3)中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，其特征在于所述緩沖體(5)的圓錐的錐角為30°-60°，壁厚為1-10毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，其特征在于所述的環(huán)形分液等壓均布器(9)為若干個(gè)不等邊錐片(18)組成的平截多角空心圓錐，錐片(18)通過錐片上軸(16)、錐片下軸(11)固定在噴頭體(14)內(nèi)，排動(dòng)角度為順逆方向各45°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，其特征在于所述的錐片(18)表面為平面或凹凸面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，其特征在于所述的錐片(18)的垂直單邊角度8°-15°，錐片厚度1-10毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，其特征在于所述的錐片(18)數(shù)量為6-12片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，其特征在于所述的導(dǎo)流桿(10)表面設(shè)有螺旋環(huán)式扇形板(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭，包括帶有噴孔的噴頭體，噴頭體的上部設(shè)有緩沖室，緩沖室內(nèi)安裝緩沖體，緩沖體上有噴淋小孔；噴頭體中部通過連接板固定一流量噴嘴；噴頭體下部設(shè)有環(huán)形分液等壓均布器，噴頭體中心設(shè)有導(dǎo)流桿，導(dǎo)流桿的上端穿過流量噴嘴與緩沖體固定，下端固定在噴頭體底部。本實(shí)用新型解決了噴頭內(nèi)壁上下部液面不均勻的問題，明確液柱的速度和直徑，增加了有效噴灑區(qū)域，優(yōu)化顆粒的形成條件，改善顆粒的冷卻環(huán)境和提高換熱效率，整體改善顆粒的外觀和內(nèi)在品質(zhì)。本實(shí)用新型易于組合在現(xiàn)存的用于塔式化肥造粒設(shè)備中。
文檔編號(hào)B01J2/04GK2673491SQ200320108649
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者金持中 申請(qǐng)人:金持中