專利名稱：多線微射流霧化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及霧化器，尤其是涉及一種適用于大量霧化高粘度流體的多線微射流霧化器。
背景技術(shù)：
目前，在噴霧干燥中所用的霧化器一般有三大類，分別是壓力式霧化器、離心式霧化器和氣流式霧化器。其中，以壓力式和離心式霧化器應用最為廣泛。就霧化要求而言，低粘度物料的霧化技術(shù)問題已得到妥善解決，然而對于高粘性物料的霧化還需要更進一步的研究。氣流式霧化器的霧化效果受霧化器結(jié)構(gòu)、霧化物料的性質(zhì)以及操作條件等參數(shù)的影響，在生產(chǎn)過程中面臨著很大的技術(shù)性問題。傳統(tǒng)的壓力式霧化器對于粘性變化較大的物料難于控制，對處理量的調(diào)節(jié)范圍也十分狹窄。同時需要提供很大的壓力(2 20MPa)，對動力系統(tǒng)提出了極高的要求，而且易磨損、易堵塞，對噴霧塔高度的要求也很高。在霧化的過程中，通過壓力式霧化器所得的液滴尺寸分布在10 800 μ m之間。然而，隨著產(chǎn)品粒徑分布加大，噴霧干燥所消耗的能量也逐漸增加。使用傳統(tǒng)壓力式霧化器進行多液滴噴霧干燥還容易造成液滴在干燥塔內(nèi)的運行軌跡相互重合，產(chǎn)生掛壁現(xiàn)象，導致材料和能源浪費。綜上所述，在霧化高粘度物料時，現(xiàn)有技術(shù)存在易堵塞、產(chǎn)品粒徑分布范圍過大不均一，顆粒易掛壁浪費材料、無法連續(xù)大規(guī)?；a(chǎn)等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種可將高粘度溶液(約20MPa *s)均勻分散開來，保證顆粒產(chǎn)品的大小均一，實現(xiàn)大量霧化高粘度流體的多線微射流霧化器。本發(fā)明設(shè)有噴頭管、多孔噴頭、鎖緊螺母和壓電陶瓷環(huán)；多孔噴頭設(shè)于噴頭管進口端，多孔噴頭通過鎖緊螺母與噴頭管進口端螺接壓緊在噴頭管進口端上，壓電陶瓷環(huán)套在噴頭管外壁上。所述噴頭管最好為金屬管。所述多孔噴頭最好為耐強酸、強堿、高溫和高壓的沖壓成型不可切削的貴金屬圓形多孔板，多孔噴頭所設(shè)各孔可為同心圓、正三角形、正六邊形或正方形分布，多孔噴頭的直徑一般可為0.5 IOcm之間，孔前部最好為圓柱形孔，孔后部最好為喇叭形孔；圓柱形孔直徑可為30 500 μ m之間，長徑比可為(I 3):1 ;喇叭形孔的母線與軸心線之間夾角可為0° 30°。圓柱形孔的長徑比較小，不易堵塞；多個孔形成多線微射流，顯著提高產(chǎn)量。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的工作原理及有益效果如下:使用時，將霧化器與裝有料液的儲料罐相連，在空氣壓縮機提供的氣壓(約
0.2MPa)作用下，物料通過多孔噴頭沿著噴頭管往下運動，形成多串直線的液柱。壓電陶瓷環(huán)在交流電作用下振動，在壓電陶瓷環(huán)振動的影響下，對噴頭管內(nèi)的物料形成周期性的振動，液柱受迫振動斷裂，分散成大小均一的液滴。對于確定條件(如射流速度、噴孔直徑、物料粘度和表面張力、氣壓等)的霧化過程，通過調(diào)節(jié)壓電陶瓷環(huán)的電驅(qū)動器，選擇與操作條件對應的共振頻率，就可實現(xiàn)對物料的均一霧化。對于孔板上孔的設(shè)計部分，隨機的微孔分布會導致生產(chǎn)出來的液滴運行軌跡重合，難以實現(xiàn)均一化生產(chǎn)。試驗結(jié)果表明，當各孔分布采用同心圓排列、正三角形、正六邊形或者正方形排布時，霧化效果最佳?？装逯睆竭^大時，壓電陶瓷負荷極大，孔板直徑過小時，開孔數(shù)目少，且液滴易發(fā)生重疊。當孔板直徑尺寸選取0.5 IOcm之間時，霧化效果和生產(chǎn)效率最佳。對于孔結(jié)構(gòu)部分，孔徑過大，難以將液體分散，孔徑過小，則需要提供很大的壓力或者高粘度物料難以被噴射出來，本發(fā)明所采用孔徑分布在30 500μπι之間，其霧化效果最佳。對于孔前部圓柱形部分，長徑比過小，料液在其中經(jīng)歷時間過短，難以生產(chǎn)出尺寸均一的液滴；長徑比過大，容易造成高粘度物料堵塞，本發(fā)明孔前部圓柱形長徑比采用(I 3): I時，霧化效果最佳。由此可見，本發(fā)明可對高黏度液態(tài)物料實現(xiàn)很好的霧化效果，液滴大小均一，產(chǎn)量可顯著提高。本發(fā)明在保證產(chǎn)品大小均一的同時，實現(xiàn)了多線生產(chǎn)，大大增加了霧化器的產(chǎn)量，進一步推動噴霧干燥過程的連續(xù)化高效生產(chǎn)。此外可有效降低液滴之間的相互作用，減少顆粒掛壁現(xiàn)象，顯著節(jié)省能源材料。


圖1為本發(fā)明實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的壓電陶瓷環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例的多孔噴頭外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的剖視示意圖。圖6為圖5中標記B的局部放大圖。圖7本發(fā)明實施例的鎖緊螺母結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。參見圖1 7，本發(fā)明實施例設(shè)有噴頭管1、多孔噴頭2、鎖緊螺母3和壓電陶瓷環(huán)
4。多孔噴頭2設(shè)于噴頭管I進口端，多孔噴頭2通過鎖緊螺母3與噴頭管I進口端螺接壓緊在噴頭管I進口端上，壓電陶瓷環(huán)4套在噴頭管I外壁上。所述噴頭管I為金屬管。所述多孔噴頭2為耐強酸、強堿、高溫和高壓的沖壓成型不可切削的貴金屬圓形多孔板。多孔噴頭2的厚度為1_。多孔噴頭2所設(shè)8個孔21為同心圓均布?？?1前部最好為圓柱形孔,孔21后部為喇機形孔；圓柱形孔直徑為0.100mm,圓柱形孔的長度為0.300mm，圓柱形孔的長徑比可為3: 1，喇叭形孔的母線與軸心線之間夾角為60°。
權(quán)利要求
1.多線微射流霧化器，其特征在于設(shè)有噴頭管、多孔噴頭、鎖緊螺母和壓電陶瓷環(huán)； 多孔噴頭設(shè)于噴頭管進口端，多孔噴頭通過鎖緊螺母與噴頭管進口端螺接壓緊在噴頭管進口端上，壓電陶瓷環(huán)套在噴頭管外壁上。
2.如權(quán)利要求1所述的多線微射流霧化器，其特征在于所述多孔噴頭所設(shè)各孔為同心圓、正三角形、正六邊形或正方形分布。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多線微射流霧化器，其特征在于多孔噴頭的直徑為0.5 IOcm,孔前部為圓柱形孔,孔后部為喇機形孔；圓柱形孔直徑為30 500 μ m之間，長徑比為(I 3): I ;喇叭形孔的母線與軸心線之間夾角為0° 30°。
全文摘要
多線微射流霧化器，涉及霧化器。提供一種可將高粘度溶液均勻分散開來，保證顆粒產(chǎn)品的大小均一，實現(xiàn)大量霧化高粘度流體的多線微射流霧化器。設(shè)有噴頭管、多孔噴頭、鎖緊螺母和壓電陶瓷環(huán)；多孔噴頭設(shè)于噴頭管進口端，多孔噴頭通過鎖緊螺母與噴頭管進口端螺接壓緊在噴頭管進口端上，壓電陶瓷環(huán)套在噴頭管外壁上?？蓪Ω唣ざ纫簯B(tài)物料實現(xiàn)很好的霧化效果，液滴大小均一，產(chǎn)量可顯著提高。在保證產(chǎn)品大小均一的同時，實現(xiàn)了多線生產(chǎn)，大大增加了霧化器的產(chǎn)量，進一步推動噴霧干燥過程的連續(xù)化高效生產(chǎn)。此外可有效降低液滴之間的相互作用，減少顆粒掛壁現(xiàn)象，顯著節(jié)省能源材料。
文檔編號B01D1/20GK103111083SQ201310060990
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者陳曉東, 汪碧峰, 游翔, 車黎明 申請人:廈門大學