[发明专利]多线微射流雾化器

说明书

技术领域

本发明涉及雾化器，尤其是涉及一种适用于大量雾化高粘度流体的多线微射流雾化器。

背景技术

目前，在喷雾干燥中所用的雾化器一般有三大类，分别是压力式雾化器、离心式雾化器和气流式雾化器。其中，以压力式和离心式雾化器应用最为广泛。就雾化要求而言，低粘度物料的雾化技术问题已得到妥善解决，然而对于高粘性物料的雾化还需要更进一步的研究。气流式雾化器的雾化效果受雾化器结构、雾化物料的性质以及操作条件等参数的影响，在生产过程中面临着很大的技术性问题。传统的压力式雾化器对于粘性变化较大的物料难于控制，对处理量的调节范围也十分狭窄。同时需要提供很大的压力（2～20MPa），对动力系统提出了极高的要求，而且易磨损、易堵塞，对喷雾塔高度的要求也很高。在雾化的过程中，通过压力式雾化器所得的液滴尺寸分布在10～800μm之间。然而，随着产品粒径分布加大，喷雾干燥所消耗的能量也逐渐增加。使用传统压力式雾化器进行多液滴喷雾干燥还容易造成液滴在干燥塔内的运行轨迹相互重合，产生挂壁现象，导致材料和能源浪费。

综上所述，在雾化高粘度物料时，现有技术存在易堵塞、产品粒径分布范围过大不均一，颗粒易挂壁浪费材料、无法连续大规模化生产等缺点。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可将高粘度溶液（约20MPa·s）均匀分散开来，保证颗粒产品的大小均一，实现大量雾化高粘度流体的多线微射流雾化器。

本发明设有喷头管、多孔喷头、锁紧螺母和压电陶瓷环；

多孔喷头设于喷头管进口端，多孔喷头通过锁紧螺母与喷头管进口端螺接压紧在喷头管进口端上，压电陶瓷环套在喷头管外壁上。

所述喷头管最好为金属管。

所述多孔喷头最好为耐强酸、强碱、高温和高压的冲压成型不可切削的贵金属圆形多孔板，多孔喷头所设各孔可为同心圆、正三角形、正六边形或正方形分布，多孔喷头的直径一般可为0.5～10cm之间，孔前部最好为圆柱形孔，孔后部最好为喇叭形孔；圆柱形孔直径可为30～500μm之间，长径比可为（1～3）∶1；喇叭形孔的母线与轴心线之间夹角可为0°～30°。圆柱形孔的长径比较小，不易堵塞；多个孔形成多线微射流，显著提高产量。

与现有技术比较，本发明的工作原理及有益效果如下：

使用时，将雾化器与装有料液的储料罐相连，在空气压缩机提供的气压（约0.2MPa）作用下，物料通过多孔喷头沿着喷头管往下运动，形成多串直线的液柱。压电陶瓷环在交流电作用下振动，在压电陶瓷环振动的影响下，对喷头管内的物料形成周期性的振动，液柱受迫振动断裂，分散成大小均一的液滴。对于确定条件(如射流速度、喷孔直径、物料粘度和表面张力、气压等)的雾化过程，通过调节压电陶瓷环的电驱动器，选择与操作条件对应的共振频率，就可实现对物料的均一雾化。对于孔板上孔的设计部分，随机的微孔分布会导致生产出来的液滴运行轨迹重合，难以实现均一化生产。试验结果表明，当各孔分布采用同心圆排列、正三角形、正六边形或者正方形排布时，雾化效果最佳。孔板直径过大时，压电陶瓷负荷极大，孔板直径过小时，开孔数目少，且液滴易发生重叠。当孔板直径尺寸选取0.5～10cm之间时，雾化效果和生产效率最佳。对于孔结构部分，孔径过大，难以将液体分散，孔径过小，则需要提供很大的压力或者高粘度物料难以被喷射出来，本发明所采用孔径分布在30～500μm之间，其雾化效果最佳。对于孔前部圆柱形部分，长径比过小，料液在其中经历时间过短，难以生产出尺寸均一的液滴；长径比过大，容易造成高粘度物料堵塞，本发明孔前部圆柱形长径比采用（1～3）∶1时，雾化效果最佳。

由此可见，本发明可对高黏度液态物料实现很好的雾化效果，液滴大小均一，产量可显著提高。本发明在保证产品大小均一的同时，实现了多线生产，大大增加了雾化器的产量，进一步推动喷雾干燥过程的连续化高效生产。此外可有效降低液滴之间的相互作用，减少颗粒挂壁现象，显著节省能源材料。

附图说明

图1为本发明实施例的外观结构示意图。

图2为本发明实施例的剖视结构示意图。

图3为本发明实施例的压电陶瓷环结构示意图。

图4为本发明实施例的多孔喷头外观结构示意图。

图5为图4的剖视示意图。

图6为图5中标记B的局部放大图。

图7本发明实施例的锁紧螺母结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。