[科普中国]-压力式喷雾器

系统组成进风过滤

喷雾干燥进风应按30万级洁净标准进行过滤，过滤器终端设置中效过滤器，其材质为超细纤维。对于采用碳钢蒸汽换热器的设计，过滤器应设置于加热器之后，并应具备相应的耐温性能，确保生产过程中无锈蚀等杂质渗入。

空气加热系统喷雾干燥所需热量由空气介质携入，加热系统由蒸汽换热器及电加热补偿两部分构成，达到原料干燥所需的温度。

喷雾造粒塔(1)整流装置热风由塔顶切向进入，热风产生的旋转运动经整流装置整流后，形成与塔体轴线平行的直线流。整流装置为开孔率20%的直孔板。

(2)塔体干燥段喷雾塔的塔高与直径之比为4：1，为避免粉尘吸附在塔壁停留，其内表面应按粗糙度Ra≤1.6um的要求进行抛光处理。为便于清洗作业，在塔顶及中间区域设有清洁装置，锥体内设有清扫装置。

(3)造粒塔造粒塔与粉体塔设计主要差异在于：①在直筒段与锥体段交接处设置扩大段，由于风速降低及突然反向，大部分较粗粉粒被截留，提高了颗粒的回收率； ②塔底部设置内旋风分离器，将较粗的粉粒加以回收，提高颗粒回收率。

粉尘回收系统由旋风分离器及布袋过滤器组成。

特点结构特点压力式喷雾干燥主要是由压力式雾化器的工作原理所决定的，使这一干燥系统有自己的特点。由于压力式喷雾干燥所得产品是微粒状，不论是雾滴还是产品的粒径都比其他二种型式大，造成了雾滴干燥时间比较长。另外，喷出的雾化角也较小，一般在20°～70°之间，所以干燥器的外形也以高塔形为主，这样才能使雾滴有足够的停留时间。给料液施加一定的压力，通过雾化器雾化，所以系统中要有高压泵。另外，因雾化器孔径很小，为防杂物堵塞雾化器孔道，一定要在料液进入高压泵前进行过滤。采用压力式喷雾干燥，多以获得颗粒状产品为目的。1

雾化特点压力式喷嘴的液滴形成和分裂机理也是三种(滴状、丝状、膜状)。但是，工业生产所用的压力式喷嘴，通常是在膜状(空心锥形)分裂条件下操作的。压力式喷嘴所形成的液膜厚度范围大致是0.5～4μm。在工业用的喷雾造粒器中，喷嘴操作时的液膜长度很难直接看到。因为在雾化时，高的喷射速度和由于低黏度液体而引起的湍流，产生的液膜很短。增加黏度时，液膜变长；增加表面张力时，液膜变短。压力喷嘴的内部结构，要能使液体在形成锥形薄膜的过程中，用最小的外界扰动就可以使其分裂。2

造粒原理液体在高压泵的压力下从雾化器的切向通道高速进入旋转室，使液体在旋转室内产生高速运动。根据旋转动量矩守恒定律，旋转速度与旋转室的半径成反比，因此越靠近轴心处旋转速度愈大，静压力愈小。当旋转速度达到某一值时，雾化器中心处的压力等于大气压力，喷出的液体就形成了绕空气心旋转的侧锥形环状液膜。随着液膜的延长，空气的剧烈扰动所形成的波不断发展，液膜分裂成细线。加上湍流径向分速度和周围空气相对速度的影响，导致液膜破裂成丝，液丝断裂后受表面张力的作用，最后形成由无数雾滴组成的雾群。3

优缺点优点压力式喷雾器具有下列优点。

(1)与气流式相比，大大节省雾化用动力。

(2)结构简单，制造成本低。

(3)操作简便，更换和检修方便。 ．

对于低黏度的料液，采用压力式喷嘴较适宜。由于压力式喷嘴所得雾滴较气流式大，所以，喷雾造粒一般都采用压力式喷嘴(有时也用旋转盘雾化器)。如洗衣粉、速溶奶粉、粒状燃料等均用压力式喷嘴。

缺点压力式喷雾器的主要缺点如下。

(1)需要一台高压泵，因此，对广泛采用有一定限制。

(2)由于喷嘴孔很小，最大也不过几毫米，极易堵塞，因此，进入喷嘴的料液必须严格过滤，过滤器质喷嘴的料液管道宜用不锈钢管，以防铁锈堵塞喷嘴。

(3)喷嘴磨损大，对于磨损较大的料液，喷嘴要采用耐磨材料制造。

(4)高黏度物料不易雾化。

应用压力式喷雾干燥造粒技术已用于下列产品1：

1.化工类：催化剂、树脂、合成洗衣粉、油脂类、硫酸铵、染料、染料中间体、白炭黑、石墨、硫酸铵、农药、氟化钾、增白剂CXT。

2.食品类：氨基酸、调味料、蛋白质、淀粉、乳制品、咖啡提取油、全脂奶粉、胳朊、可可奶粉、乳粉、蛋清(黄)、燕麦、鸡汁、速溶茶、调味香料肉、蛋白质、大豆、花生蛋白、玉米浆、玉米淀粉、葡萄糖、果胶、麦芽糖、山梨酸钾、南瓜粉。鱼粉、肉精。

3. 药品类：中成药、抗生素、中药冲剂、中药浸膏、药胶、酵母、维生素、抗生素、淀粉酶、脂肪酶。

4.陶瓷类：氧化镁、瓷土、各种金属氧化物、白云石、高岭土、氧化铝、滑石。

5.塑料类：ABS乳液、尿醛树脂、密胶(脲)甲醛树脂、聚乙烯、聚氯乙烯。