專利名稱：塔式復(fù)合肥熔體旋轉(zhuǎn)噴淋造?？煽鼗旌涎b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可控混合裝置，具體涉及適用于塔式復(fù)合肥熔體旋轉(zhuǎn)噴淋造粒工藝的可控混合裝置。
背景技術(shù)：
復(fù)合肥熔體法塔式旋轉(zhuǎn)噴淋造粒工藝中，尿素或硝酸銨溶液與粉狀的固體物料(磷酸一銨或鉀鹽或碳酸鈣等等)經(jīng)高溫加熱混合后形成一種具有一定粘度和流動性的復(fù)合熔融料漿，此復(fù)合熔融料漿經(jīng)造粒噴頭的噴孔射出，以液滴的形式自造粒塔頂部向下自然降落，液滴在降落的過程中與造粒塔內(nèi)的常溫氣流接觸，即被冷卻收縮成球狀顆粒成品。
在該工藝中，復(fù)合料漿必須達到造粒所需的較高的溫度條件，才能滿足造粒的要求，如果復(fù)合料漿的溫度低于造粒所需的溫度，就可能根本無法造粒，或雖勉強可以通過造粒噴頭，但造出的產(chǎn)品顆粒不是正圓球形而是蝌蚪狀或米粒狀，成為廢品。由于在液態(tài)條件下，不同溫度的物質(zhì)進行對流傳熱傳質(zhì)，低溫物料與高溫物料的溫度差將導(dǎo)致低溫物料的溫度升高和高溫物料的溫度降低，如果將常溫的粉體物料與高溫的尿素或硝銨熔融液混合必會由于較大的溫差而對熔融復(fù)合料漿產(chǎn)生一定的溫降。因此，為了保證熔融料漿的造粒溫度，傳統(tǒng)的制漿工藝必須將粉體物料經(jīng)專用的加熱裝置加熱至工藝要求的溫度后再與作為熔融載體的尿素或硝銨熔融液混合。
另外，根據(jù)產(chǎn)品的要求，磷酸一銨、鉀鹽、碳酸鈣等粉體物料既可按比例多元加入(制成多元復(fù)合肥)，亦可按比例單獨加入(制成兩元復(fù)合肥)，不同的成分和配比所需的反應(yīng)溫度不同，現(xiàn)有的制漿混合設(shè)備不能隨著粉體物料成分的不同以及粉體物料所占比例含量不同而對熔融液的溫度和體積進行相應(yīng)的調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種塔式復(fù)合肥熔體旋轉(zhuǎn)噴淋造?？煽鼗旌涎b置，該裝置不僅使現(xiàn)有的制漿工藝省去了粉體物料加熱的工序，降低了投資費用和運行成本，而且能隨粉體物料成分的不同以及所占比例含量的不同，對混合裝置的換熱面積等進行方便快捷的調(diào)整，滿足造粒工藝對制漿的要求。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，塔式復(fù)合肥熔體旋轉(zhuǎn)噴淋造?？煽鼗旌涎b置，包括混合器及其下部的混合槽，混合器包括混合錐臺、設(shè)置于混合錐臺內(nèi)的混合葉輪、液體進料管和粉體進料管，一通過電機和傳動機構(gòu)驅(qū)動的軸與混合葉輪固定連接，混合槽連接于混合錐臺的下部，混合槽包括釜式罐體，罐體內(nèi)，一攪拌機構(gòu)與混合葉輪固定連接，罐體內(nèi)設(shè)置有可控制蒸汽開關(guān)的罐內(nèi)加熱盤管，罐體底部還設(shè)置有卸料機構(gòu)。
本發(fā)明的特點還在于罐內(nèi)加熱盤管設(shè)置2～5組，每組均獨立控制蒸汽開關(guān)，罐內(nèi)加熱盤管的間隙大于盤管外徑。
罐體外壁面與罐內(nèi)加熱盤管對應(yīng)盤有可控制蒸汽開關(guān)的罐體加熱伴管，罐體底部盤有可控制蒸汽開關(guān)的罐底加熱伴管。
罐體加熱伴管與罐內(nèi)加熱盤管對應(yīng)設(shè)置2～5組，每組均獨立控制蒸汽開關(guān)。
攪拌機構(gòu)由通過攪拌軸聯(lián)結(jié)法蘭與混合葉輪固定連接的攪拌軸及配置在攪拌軸上的攪拌葉片組成。
卸料機構(gòu)包括卸料管道，卸料管道內(nèi)與罐體連接處設(shè)置有第一組平面閥，第一組平面閥與第一套連桿控制機構(gòu)相連接。
該裝置還包括一溢流裝置，溢流裝置包括設(shè)置于罐體下部側(cè)壁上并與罐體相連通的水平溢流管，水平溢流管內(nèi)設(shè)置有雙聯(lián)閥機構(gòu)，水平溢流管與一管口向上的垂直溢流管相連通，水平溢流管與垂直溢流管外套裝有溢流裝置殼體，溢流裝置殼體與水平溢流管下部的下料管相連通。
雙聯(lián)閥機構(gòu)包括設(shè)置于水平溢流管與罐體連接端口的第二組平面閥，第二組平面閥與設(shè)置于水平溢流管另一端口的第三組平面閥背靠背連接，第三組平面閥與第二套連桿控制機構(gòu)相連接。
垂直溢流管可用等徑的不同長度的管子替換，或用數(shù)個等徑的短管通過積木式組合變換長度。
本發(fā)明的有益效果在于1)省去了傳統(tǒng)的制漿工藝所必需的粉體物料加熱裝置以及粉體物料加熱工序，用混合槽罐體內(nèi)外設(shè)置的蒸汽盤管和伴管的加熱面積來彌補常溫粉體物料對復(fù)合溶液產(chǎn)生的溫降，降低了運行成本。
2)能隨著粉體物料成分的不同以及粉體物料所占比例含量不同而對混合槽罐體的加熱面積進行調(diào)整，使之滿足造粒工藝對溶液溫度的要求。
3)由于呈液態(tài)的尿素或硝酸銨熔融載體與粉體物料在混合裝置中發(fā)生化學(xué)分解反應(yīng)，如果磷銨等粉體物料分解反應(yīng)不夠，成品顆粒不易收縮出一個小盲孔，如果化學(xué)分解反應(yīng)程度過大則成品顆粒因夾帶過多氣體將變成空殼，同時由于相當(dāng)一部分對農(nóng)作物有益的養(yǎng)分分解成了氣體逸出而降低了復(fù)合肥的肥效，所以，有效控制混合溶液化學(xué)分解反應(yīng)程度才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。分解反應(yīng)程度是由混合溶液在罐體內(nèi)的溫度和滯留時間決定，而混合溶液在罐體內(nèi)的體積除以實際的造粒量就是混合溶液在罐體內(nèi)的滯留時間。本發(fā)明的裝置不但可根據(jù)不同的季節(jié)溫度變化，還可根據(jù)不同成分的粉體物料、根據(jù)不同配比的粉體物料含量，通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的蒸汽盤管、伴管閥門的開關(guān)來改變混合槽罐體的加熱面積來調(diào)節(jié)混合溶液的溫度，通過調(diào)節(jié)垂直溢流管的長度來改變?nèi)芤涸诨旌喜酃摅w內(nèi)的停留時間、通過控制攪拌機構(gòu)的攪拌強度，保證了進入造粒噴頭的溶液能夠滿足造粒工藝對料漿的要求，最終制得合格的球形顆粒產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的卸料機構(gòu)的工作原理圖，其中，a為閥門關(guān)閉狀態(tài)，b為閥門開啟狀態(tài)；圖3是本發(fā)明的溢流控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是溢流控制裝置的工作原理圖，其中，a為第二組閥門開啟狀態(tài)，b為第二組閥門關(guān)閉狀態(tài)。
圖中，1.粉體進料管，2.液體進料管，3.電機，4.傳動機構(gòu)，5.軸，6.混合錐臺，7.混合葉輪，8.攪拌軸聯(lián)結(jié)法蘭，9.攪拌軸，10.攪拌葉片，11.罐體，12.罐體加熱伴管，13.罐內(nèi)加熱盤管，14.罐底加熱伴管，15.卸料管道，16.第一組平面閥，17.下料管，18.水平溢流管，19.第二組平面閥，20.垂直溢流管，21.溢流裝置殼體，22.第一套連桿控制機構(gòu)，23.第三組平面閥，24.第二套連桿控制機構(gòu)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明的塔式復(fù)合肥熔體旋轉(zhuǎn)噴淋造?？煽鼗旌涎b置，包括一混合器及其下部的混合槽，混合器包括混合錐臺6、設(shè)置于混合錐臺6內(nèi)的混合葉輪7、液體進料管2和粉體進料管1，混合錐臺6可用金屬板卷制成截頭圓錐臺形狀，液體進料管2和粉體進料管1伸入到混合葉輪7的上部，使液體料和粉體料直接進入混合葉輪7進行混合，軸5與混合葉輪7固定連接，軸5通過電機3和傳動機構(gòu)4驅(qū)動，進而控制混合葉輪7轉(zhuǎn)動，電機3的轉(zhuǎn)速可通過變頻器來調(diào)節(jié)，混合槽連接于混合錐臺6的下部，混合槽設(shè)計成釜式罐體11，罐體11的有效容積根據(jù)用戶的具體產(chǎn)量來定，在罐體11內(nèi)，混合葉輪7的下部用螺栓固定連接一通用的攪拌機構(gòu)，攪拌機構(gòu)也可采用通過攪拌軸聯(lián)結(jié)法蘭8與混合葉輪7下部相連接的攪拌軸9及配置在攪拌軸9上的攪拌葉片10組成，通過混合葉輪7的轉(zhuǎn)動帶動攪拌機構(gòu)進行攪拌，攪拌機構(gòu)可以通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率來改變攪拌葉片10的攪拌強度，攪拌機構(gòu)使罐體11內(nèi)的料漿與蒸汽加熱盤管13的換熱更充分，使罐體11內(nèi)的固液相的物料混合得更加均勻不易產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象。罐體11內(nèi)還設(shè)置有2～5組可控制蒸汽開關(guān)的罐內(nèi)加熱盤管13，每組盤管均獨立控制蒸汽開關(guān)，罐內(nèi)加熱盤管13的間隙大于盤管外徑以利于液體在罐體11內(nèi)的流動，罐體11外壁面與罐內(nèi)加熱盤管13對應(yīng)盤有2～5組可控制蒸汽開關(guān)的罐體加熱伴管12，每組加熱伴管獨立控制蒸汽開關(guān)，罐體11底部盤有可控制蒸汽開關(guān)的罐底加熱伴管14，由于冬季與夏季的溫差比較大，故罐內(nèi)加熱盤管13、罐體加熱伴管12和罐底加熱伴管14的總加熱面積要能夠彌補常溫粉體物料在冬季氣溫條件下對熔融液產(chǎn)生的溫降，而夏季生產(chǎn)時則不必將蒸汽開關(guān)全部打開。罐體11底部還設(shè)置有卸料機構(gòu)，如圖2所示，卸料機構(gòu)采用平面閥機構(gòu)，設(shè)置在卸料管道15內(nèi)，卸料管道15內(nèi)與罐體11連接處設(shè)置有第一組平面閥16，第一組平面閥16與第一套連桿控制機構(gòu)22相連接，通過第一套連桿控制機構(gòu)22控制第一組平面閥16的開啟、閉合，控制罐體11內(nèi)料漿排瀉，保證在停車時罐體11內(nèi)不得有殘存的物料。本發(fā)明還設(shè)置有一套溢流裝置，如圖3所示，包括一水平溢流管18和與其相連通的垂直溢流管20，水平溢流管18安裝在罐體11下部側(cè)壁上并與罐體11內(nèi)相連通，水平溢流管18內(nèi)設(shè)置雙聯(lián)閥機構(gòu)，包括設(shè)置于水平溢流管18與罐體11連接端口的第二組平面閥19，第二組平面閥19與設(shè)置于水平溢流管18另一端口的第三組平面閥23背靠背連接，第三組平面閥23與第二套連桿控制機構(gòu)24相連接，在第二套連桿控制機構(gòu)24的控制下，第二組平面閥19開啟，第三組平面閥23則閉合，控制罐體11內(nèi)的液體向水平溢流管18流動以及水平溢流管18內(nèi)液體的流向——進入垂直溢流管20或通過下料管17流出，垂直溢流管20可根據(jù)需要更換不同長度，可用等徑的不同長度的管子替換，或用兩個以上等徑的短管通過積木式組合變換長度，改變垂直溢流管20的長度即改變了溢流管口的高度位置，水平溢流管18與垂直溢流管20外套裝有溢流裝置殼體21，溢流裝置殼體21與水平溢流管18下部的下料管17相連通。
本發(fā)明裝置的工作原理是這樣的粉體物料和液體物料分別從粉體進料管1和液體進料管2進入混合葉輪7的中心，電機3通過傳動機構(gòu)4帶動軸5轉(zhuǎn)動時，混合葉輪7作水平狀回轉(zhuǎn)運動，落入混合葉輪7上的液態(tài)物料和粉體物料同時受離心作用沿葉片法面作加速運動，此時液態(tài)物料和粉體物料的單位能量皆隨其線速度的提高而增加，在葉片的受力面上，液態(tài)物料和粉體物料進行了固、液相的初級強制混合，經(jīng)過初級混合的液態(tài)物體被混合葉輪7中葉片外緣端點高速拋向混合錐臺6的內(nèi)壁面，由于被拋射出的混合物是沿混合葉輪7外緣端點呈切線方向脫離葉輪體的，故混合物與上混合錐臺6的內(nèi)壁面接觸后又將完成再一次的強制混合，高速的射流呈切線射入角沖刷和撞擊混合錐臺6的內(nèi)壁面，在強大的沖刷力下混合錐臺6的內(nèi)壁面幾乎不能粘附上固狀的物料，由于重力原因混合液流沿混合錐臺6的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)且降落，最后落入到混合槽中。釜式罐體11內(nèi)，根據(jù)工藝對制漿的要求，通過調(diào)節(jié)罐內(nèi)加熱盤管13、罐體加熱伴管12和罐底加熱伴管14的蒸汽開關(guān)來控制罐體11的加熱面積，混合葉輪7的轉(zhuǎn)動帶動攪拌機構(gòu)轉(zhuǎn)動，通過攪拌機構(gòu)的攪拌使容器內(nèi)的料漿混合更加均勻且料漿與蒸汽加熱盤管13的換熱更充分。根據(jù)溢流管口的高度位置選擇配置一定長度的垂直溢流管20，來對罐體11內(nèi)熔融液的體積進行調(diào)整，參見圖4a，通過第二套連桿控制機構(gòu)24將第二組平面閥19打開，罐體11與水平溢流管18連通，罐體11內(nèi)的熔融液流入水平溢流管18，此時，第三組平面閥23閉合，熔融液流進垂直溢流管20，由于連通器原理，罐體11內(nèi)液體的高度與垂直溢流管20的管口平齊，液位的改變意味著料漿體積的改變，通過控制反應(yīng)溫度、液體滯留時間，其反應(yīng)條件也就得到控制。從垂直溢流管20溢出的液體靠自重沿著溢流裝置殼體21自下料管17進入造粒裝置造粒；造粒噴頭是一個薄壁的金屬截頭圓錐體，其錐體母面上開有若干小孔，用于造粒的熔融液均從這些小孔中噴出，如果在初始供料時造粒噴頭的金屬溫度與熔融液溫差過大，則熔融液很容易在噴孔處因為粘度突然增大而難以通過甚至因此結(jié)晶，為保證熔融液的工藝流動性，就必須要求造粒噴頭有一定的工作溫度，因此，工藝特別要求用戶在投料前用蒸汽對造粒噴頭及進料管充分預(yù)熱。溢流控制裝置第二組平面閥19的主要功能就是當(dāng)用蒸汽對造粒噴頭預(yù)熱時將第二組平面閥19關(guān)閉以防止蒸汽進入混合裝置里。參見圖4b，第二套連桿控制機構(gòu)24將第二組平面閥19閉合后，第三組平面閥23打開，水平溢流管18和垂直溢流管20內(nèi)的熔融液自下料管17排出，停止造粒時，將罐體11底部的卸料機構(gòu)打開，即通過第一套連桿控制機構(gòu)22將第一組平面閥16打開，罐體11內(nèi)殘留的熔融料漿沿卸料管道15流出，該卸料機構(gòu)既可作為混合槽的卸料閥使用，亦可作為容器的出料閥直接給造粒噴頭供料。
權(quán)利要求
1.塔式復(fù)合肥熔體旋轉(zhuǎn)噴淋造?？煽鼗旌涎b置，包括混合器及其下部的混合槽，混合器包括混合錐臺(6)、設(shè)置于混合錐臺(6)內(nèi)的混合葉輪(7)、液體進料管(2)和粉體進料管(1)，一通過電機(3)和傳動機構(gòu)(4)驅(qū)動的軸(5)與混合葉輪(7)固定連接，混合槽連接于混合錐臺(6)的下部，其特征在于，所述混合槽包括釜式罐體(11)，罐體(11)內(nèi)，一攪拌機構(gòu)與所述混合葉輪(7)固定連接，罐體(11)內(nèi)設(shè)置有可控制蒸汽開關(guān)的罐內(nèi)加熱盤管(13)，罐體(11)底部還設(shè)置有卸料機構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求1所述的可控混合裝置，其特征在于，所述罐內(nèi)加熱盤管(13)設(shè)置2～5組，每組獨立控制蒸汽開關(guān)，罐內(nèi)加熱盤管(13)的間隙大于盤管外徑。
3.按照權(quán)利要求2所述的可控混合裝置，其特征在于，所述罐體(11)外壁面與罐內(nèi)加熱盤管(13)對應(yīng)盤有可控制蒸汽開關(guān)的罐體加熱伴管(12)，罐體(11)底部盤有可控制蒸汽開關(guān)的罐底加熱伴管(14)。
4.按照權(quán)利要求3所述的可控混合裝置，其特征在于，所述罐體加熱伴管(12)與罐內(nèi)加熱盤管(13)對應(yīng)設(shè)置2～5組，每組獨立控制蒸汽開關(guān)。
5.按照權(quán)利要求1所述的可控混合裝置，其特征在于，所述攪拌機構(gòu)由通過攪拌軸聯(lián)結(jié)法蘭(8)與混合葉輪(7)固定連接的攪拌軸(9)及配置在攪拌軸(9)上的攪拌葉片(10)組成。
6.按照權(quán)利要求1所述的可控混合裝置，其特征在于，所述卸料機構(gòu)包括卸料管道(15)，卸料管道(15)內(nèi)與罐體(11)連接處設(shè)置有第一組平面閥(16)，第一組平面閥(16)與第一套連桿控制機構(gòu)(22)相連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的可控混合裝置，其特征在于，還包括一溢流裝置，所述溢流裝置包括設(shè)置于罐體(11)下部側(cè)壁上并與罐體(11)相連通的水平溢流管(18)，水平溢流管(18)內(nèi)設(shè)置有雙聯(lián)閥機構(gòu)，水平溢流管(18)與一管口向上的垂直溢流管(20)相連通，水平溢流管(18)與垂直溢流管(20)外套裝有溢流裝置殼體(21)，所述溢流裝置殼體(21)與水平溢流管(18)下部的下料管(17)相連通。
8.按照權(quán)利要求7所述的可控混合裝置，其特征在于，所述雙聯(lián)閥機構(gòu)包括設(shè)置于水平溢流管(18)與罐體(11)連接端口的第二組平面閥(19)，第二組平面閥(19)與設(shè)置于水平溢流管(18)另一端口的第三組平面閥(23)背靠背連接，第三組平面閥(23)與第二套連桿控制機構(gòu)(24)相連接。
9.按照權(quán)利要求7所述的可控混合裝置，其特征在于，所述垂直溢流管(20)可用等徑的不同長度的管子替換，或用兩個以上等徑的短管通過積木式組合變換長度。
全文摘要
本發(fā)明公開的塔式復(fù)合肥熔體旋轉(zhuǎn)噴淋造?？煽鼗旌涎b置，包括混合器及其下部的混合槽，混合器包括混合錐臺、設(shè)置于混合錐臺內(nèi)的混合葉輪、液體進料管和粉體進料管，一通過電機和傳動機構(gòu)驅(qū)動的軸與混合葉輪固定連接，混合槽連接于混合錐臺的下部，混合槽包括釜式罐體，罐體內(nèi)，一攪拌機構(gòu)與混合葉輪固定連接，罐體內(nèi)還設(shè)置有可控制蒸汽開關(guān)的罐內(nèi)加熱盤管，罐體底部還設(shè)置有卸料機構(gòu)。該裝置采用在罐體設(shè)置加熱盤管的結(jié)構(gòu)，不僅使現(xiàn)有的制漿工藝省去了粉體物料加熱的工序，降低了運行成本，而且能隨粉體物料成分的不同以及所占比例含量的不同，對混合裝置換熱面積進行方便快捷的調(diào)整，滿足造粒工藝對制漿的要求。
文檔編號C05G5/00GK1800119SQ200510096470
公開日2006年7月12日 申請日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者孔亦周, 唐坤斌, 張松鴻 申請人:孔亦周