本發(fā)明涉及安裝在噴霧干燥器、噴霧冷卻器、噴霧吸收器和相似設(shè)備上的氣體分布器或氣體分散器的領(lǐng)域，噴霧干燥器、噴霧冷卻器、噴霧吸收器和相似設(shè)備被統(tǒng)稱為對(duì)流干燥器，其中，被分散或分布的氣體或空氣例如可以為大氣空氣或特種氣體或者特種氣體的混合物，以及其中，被統(tǒng)稱為對(duì)流干燥器的設(shè)備在多種不同的技術(shù)領(lǐng)域中是有用處的，其中期望由霧化的液體產(chǎn)生粉狀材料，該霧化的液體包含一種或多種待干燥的并且作為粉狀的、附聚的、包覆的或顆?；牟牧媳换厥盏奈镔|(zhì)。

背景技術(shù)：

對(duì)流干燥器是一種由霧化的液體產(chǎn)生干燥的粉狀物質(zhì)的設(shè)備。在過(guò)程中，在處理室內(nèi)通過(guò)對(duì)流加熱和通常通過(guò)與流體進(jìn)行的質(zhì)量傳遞來(lái)對(duì)霧化的微滴進(jìn)行干燥或固化。該過(guò)程是在受限的空間中進(jìn)行的。處理室往往被稱為干燥室。在噴霧干燥器的情況下，液體進(jìn)給使用諸如為旋轉(zhuǎn)霧化器、壓力噴嘴或多流體噴嘴的霧化裝置來(lái)霧化，并且與典型地在-50至800℃的溫度范圍內(nèi)的干燥氣體混合。干燥的粉狀物質(zhì)例如可以為粉末、附聚的粉狀物質(zhì)、包覆的粉狀物質(zhì)或顆?；奈镔|(zhì)；這都是本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的可由對(duì)能夠形成這種粉狀物質(zhì)的霧化液體進(jìn)行干燥產(chǎn)生的制品的示例。

為了避免制品在干燥室的壁上聚積或沉積并且因此保持容積，需要?dú)怏w的受控的進(jìn)氣狀態(tài)。干燥氣體自身可以為任何氣相的流體，但通常為空氣、氮?dú)饣蛘羝Ｍǔ１环Q為氣體分布器或空氣分布器的專門的部件被作為下述部件使用：該部件用于，考慮到所選擇的霧化裝置，通過(guò)確保適于對(duì)流干燥器的合適的氣體速度剖面來(lái)將氣體恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)到干燥室中。

如本文中使用的術(shù)語(yǔ)“氣體分布器”或“空氣分布器”意指任何被供給有將在對(duì)流干燥器中使用的干燥氣體的分散器或分布器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解的是，可采用術(shù)語(yǔ)“氣體”來(lái)涵蓋任何諸如為例如分子態(tài)的氮?dú)饣驓鍤獾膯我唤M分的氣體，以及任何諸如在例如空氣或蒸汽中發(fā)現(xiàn)的氣體的混合物。因此，本發(fā)明不受任何用于由氣體分布器進(jìn)行分布的干燥氣體的特定選擇的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)了解的是，當(dāng)待霧化的液體為水溶液時(shí)，通常將空氣或蒸汽作為干燥氣體來(lái)使用，而當(dāng)待霧化的液體為非水溶液時(shí)，通常使用惰性氣體。因此，術(shù)語(yǔ)“干燥氣體”涵蓋了任何可在對(duì)流干燥器中使用的干燥氣體。

氣體分布器可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型，但例如可以為彎管型、增壓室(plenum)型或渦形管型的形狀，其中每種類型潛在地具有區(qū)域收縮和擴(kuò)張。氣體分布器可封裝有或包括尤其為霧化器的霧化裝置，或者與霧化裝置是分開的。

由于進(jìn)入室中的氣體速度高于平均室氣體速度，所以形成了從氣體分布器出口表面延伸到室中的干燥氣體噴射流。干燥氣體噴射流具有以一定的距離突出到室中的中心部分(center core)，同時(shí)不斷地與周圍環(huán)境(surroundings)混合，最終變得與周圍的氣體完全混合。

可對(duì)干燥氣體噴射流的速度場(chǎng)依據(jù)其軸向的、切向的和徑向的氣體速度分量來(lái)進(jìn)行描述。軸向的氣體速度分量與氣體分布器的中心軸線對(duì)準(zhǔn)；切向的氣體速度分量限定出氣體相對(duì)于氣體分布器的中心軸線的旋轉(zhuǎn)速度分量，而徑向的速度分量限定出垂直于軸向速度分量和切向速度分量的氣體運(yùn)動(dòng)的方向。軸向的氣體速度分量使氣體進(jìn)入室中，切向的速度有助于使進(jìn)氣噴射流分散，而徑向的分量控制方向穩(wěn)定性。

所公開的本發(fā)明中的流型能夠由麥格勞希爾(McGraw-Hill)機(jī)械工程系列的I.G.科里第2版根據(jù)基本的流體力學(xué)通過(guò)應(yīng)用連續(xù)方程、納維葉-斯托克斯(Navier-stokes)方程和能量方程(在公式中為1.3a、1.9a和1.11)來(lái)描述。能量方程可由于等溫流動(dòng)而被忽略，等溫流動(dòng)通常是充分隔離的管或具有諸如本發(fā)明的小的區(qū)域與流的比的管的情況。一旦在噴霧室中，在沒有能量方程的情況下，流不能夠被精確地描述。

照此，在現(xiàn)有技術(shù)中沒有給定切向速度的單個(gè)優(yōu)選的值；更確切地說(shuō)該速度例如取決于霧化裝置和室的幾何結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向葉片的存在可能會(huì)影響切向速度，使得當(dāng)這些導(dǎo)向葉片被合適地安裝時(shí)得到干燥氣體流的旋轉(zhuǎn)。在現(xiàn)有技術(shù)中，已知使用可以為直的或彎曲的或者其結(jié)合的導(dǎo)向葉片。

如上文所描述的徑向速度分量是本發(fā)明的對(duì)象。本發(fā)明人當(dāng)前認(rèn)識(shí)到，對(duì)于高容積、低沉積的對(duì)流干燥而言，優(yōu)選的是，干燥氣體噴射流應(yīng)當(dāng)最大可能地與氣體分布器的軸線對(duì)準(zhǔn)，其中徑向氣體速度分量被很大程度地給予圍繞氣體分布器的中心軸線的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性和/或受控的徑向速度。這確保了盡可能多地利用干燥器的體積，以使潮濕的制品保持遠(yuǎn)離壁同時(shí)降低在壁上沉積的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)閲娚淞鞅举|(zhì)上是不穩(wěn)定的，所以不可能排除所有的不穩(wěn)定性，但利用本發(fā)明的教導(dǎo)，產(chǎn)生了改進(jìn)的噴射流，相比于由常規(guī)的氣體分布器制備的噴射流，該改進(jìn)的噴射流額外地沿著主噴射流軸線被控制。

在現(xiàn)有技術(shù)(FR 1.289.817)中，已知在氣體分布器中使用穿孔的盤，以通過(guò)利用穿過(guò)盤的壓降來(lái)使氣體流平穩(wěn)，由此得到更為均勻的氣體分布。這種穿孔的盤一般遠(yuǎn)薄于該穿孔的盤中的孔的平均直徑，這種穿孔的盤主要影響噴射流的速度場(chǎng)的軸向速度分量，較低程度地影響噴射流的速度場(chǎng)的切向分量和徑向分量。

然而，使用這種穿孔的盤表現(xiàn)出了導(dǎo)致難于保持干燥室的潔凈。尤其是，當(dāng)對(duì)流干燥器被用于食品或制藥產(chǎn)業(yè)時(shí)，生產(chǎn)設(shè)計(jì)的衛(wèi)生方面極為重要。本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)，以使得現(xiàn)有技術(shù)的氣體分布器中的穿孔的盤所展現(xiàn)的這個(gè)公認(rèn)的問題被最小化或者被消除。

現(xiàn)有技術(shù)(WO 2007/071238，WO 2011/047676)中也是公知的是，利用一個(gè)或多個(gè)組裝在氣體分布器內(nèi)的導(dǎo)向葉片以在干燥氣體與霧化的液體接觸之前調(diào)整流路徑和該流的組分速度分量的速度，尤其是調(diào)整切向速度分量。

然而，導(dǎo)向葉片的這些組件沒有實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的下述益處：對(duì)徑向氣體速度分量很大程度地給予旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性和/或?qū)Ρ景l(fā)明的徑向氣體速度分量給予圍繞氣體分布器的中心軸線的受控的徑向速度。

在下文中對(duì)本發(fā)明的益處更為詳細(xì)地進(jìn)行了說(shuō)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種對(duì)流干燥器和下述的氣體分布器以及下述的方法，該氣體分布器和該方法用于通過(guò)在將干燥氣體引入到對(duì)流干燥器室中之前產(chǎn)生干燥氣體的有利的速度剖面(velocity profile)來(lái)控制對(duì)流干燥器中的干燥氣體的速度剖面，尤其是控制干燥氣體的徑向的速度剖面。進(jìn)一步地，在權(quán)利要求中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。

取決于對(duì)流過(guò)程、室尺寸和霧化裝置，速度剖面可具有不同的要求，但通常的氣體分布器目標(biāo)可被限定為諸如有利的速度分布和流對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明的目的尤其是：通過(guò)控制氣體速度場(chǎng)的徑向氣體速度分量來(lái)賦予徑向氣體速度場(chǎng)以受控的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性和/或受控的徑向速度。

當(dāng)遵循本發(fā)明的方向時(shí)，徑向氣體速度分量將保持為非零的速度，該速度的大小將取決于到氣體分布器的中心軸線的距離，該速度可能是相當(dāng)大的并且在大小上可比得上初始徑向氣體速度。然而，一旦通過(guò)了本發(fā)明的氣體分布器和流對(duì)準(zhǔn)器，徑向氣體速度就將變?yōu)閲@氣體分布器或流對(duì)準(zhǔn)器的中心軸線基本為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的和/或?qū)⒕哂惺芸氐膹较驓怏w速度分量。

本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種包括本發(fā)明的氣體分布器的對(duì)流干燥器和在一方法中使用所述對(duì)流干燥器和所述氣體分布器以在根據(jù)本發(fā)明的對(duì)流干燥器中產(chǎn)生粉狀物質(zhì)。

發(fā)明人變得認(rèn)識(shí)到下述重要性：減小非受控的或隨機(jī)的徑向氣體速度分量以實(shí)現(xiàn)改善混合剖面；而同時(shí)盡可能多地利用干燥器體積并且同時(shí)地使任何潮濕的制品保持遠(yuǎn)離干燥器壁。由此，降低了不期望的材料沉積在對(duì)流干燥器的壁上的風(fēng)險(xiǎn)。因此，本發(fā)明包括一種用于對(duì)流干燥器的氣體分布器，該氣體分布器被構(gòu)造為在對(duì)流干燥器的干燥室中產(chǎn)生干燥氣體噴射流，所述干燥氣體噴射流具有徑向氣體速度分量，該徑向氣體速度分量圍繞共同的中心軸線基本為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的和/或相對(duì)于所述中心軸線具有受控的徑向速度；該共同的中心軸線將在下文中進(jìn)一步地進(jìn)行限定。另外，本發(fā)明還涉及一種使用能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo)的氣體分布器來(lái)控制對(duì)流干燥器中的氣體速度剖面的方法。

在本發(fā)明的上下文中，目標(biāo)是得到干燥氣體噴射流的基本為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的徑向氣體速度分量。然而，實(shí)際上，將不對(duì)稱的程度考慮為本發(fā)明的成效的大小(measure)更為容易，其中，可以考慮到，對(duì)基本旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的徑向氣體速度分量的要求被需要干燥氣體噴射流的低旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的或零旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量所同樣明確地限定。

在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)低旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的或零旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量應(yīng)被理解為意指：在氣體分布器的入口到出口表面處以及在進(jìn)入到干燥室中之前的干燥氣體噴射流的作為結(jié)果的平均旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量相比于在干燥室中穩(wěn)定不變的氣體質(zhì)量流處的初始的平均旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量至少小4倍、至少小8倍、優(yōu)選地至少小16倍以及更優(yōu)選地至少小32倍。

由于測(cè)量干燥氣體噴射流中的徑向氣體速度的固有困難，如果本發(fā)明的目標(biāo)被技術(shù)人員使用計(jì)算連續(xù)性仿真工具(例如，通過(guò)使用CD-Adapco Star-ccm+軟件(2013編譯版)來(lái)仿真本發(fā)明的對(duì)流干燥器中的或包括根據(jù)本發(fā)明的氣體分布器的對(duì)流干燥器中的氣體的速度剖面)確認(rèn)在合理的精度之內(nèi)，則足以認(rèn)為該目標(biāo)被實(shí)現(xiàn)了。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：有利地，上述目標(biāo)可通過(guò)提供流對(duì)準(zhǔn)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，該流對(duì)準(zhǔn)器適于被安裝到在對(duì)流干燥器的氣體分布器內(nèi)的干燥氣體的流路徑中，所述流對(duì)準(zhǔn)器具有多個(gè)流通道，所述多個(gè)流通道被組織以形成網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，并且該多個(gè)流通道的尺寸被設(shè)置成使得一旦干燥氣體從氣體分布器離開就得到該干燥氣體的低旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的或零旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量。

附圖說(shuō)明

圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明的氣體分布器和流對(duì)準(zhǔn)器的對(duì)流干燥器。圖1a示出了對(duì)流干燥器的側(cè)視圖，而圖1b示出了對(duì)流干燥器沿著以氣體分布器為中心的軸線的俯視圖。

圖2示出了用于在根據(jù)本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器中使用的三個(gè)不同的網(wǎng)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3示出了具有圓形狀的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)的流對(duì)準(zhǔn)器的示意圖，該流對(duì)準(zhǔn)器適于使氣體噴射流與對(duì)流干燥器的中心軸線對(duì)準(zhǔn)以及將徑向氣體速度減小到低的值或零值。

圖4示出了包括多個(gè)均勻間隔的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片的流對(duì)準(zhǔn)器的示意圖。

圖5示出了包括多個(gè)間隔遞增的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片的流對(duì)準(zhǔn)器的示意圖。

圖6示出了包括多個(gè)間隔遞減的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片的流對(duì)準(zhǔn)器的示意圖。

圖7示出了包括多個(gè)間隔遞增的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片的流對(duì)準(zhǔn)器的示意圖，該導(dǎo)向葉片具有變化的氣體出口層級(jí)。

圖8示出了包括多個(gè)喇叭形開口形狀的導(dǎo)向葉片的流對(duì)準(zhǔn)器的示意圖。

具體實(shí)施方式

如上文所描述的，本發(fā)明的中心為提供一種用于對(duì)流干燥器的干燥氣體噴射流，該干燥氣體噴射流具有改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的徑向氣體速度控制和/或在相關(guān)聯(lián)的氣體分布器的出口表面處具有受控的徑向速度。如之前所提到的，這相當(dāng)于減小了所述干燥氣體的速度場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量。

本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到可以以一種簡(jiǎn)單的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)噴射流穩(wěn)定性的改善：通過(guò)將根據(jù)本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器插入到干燥氣體的流路徑中，其中，所述氣體分布器包括所述流對(duì)準(zhǔn)器。

因此，本發(fā)明的進(jìn)一步的目標(biāo)為提供一種用于氣體分布器的流對(duì)準(zhǔn)器，該流對(duì)準(zhǔn)器使得一旦干燥氣體噴射流從所述氣體分布器離開并且進(jìn)入所述干燥室中，則得到低旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的或零旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向干燥氣體速度分量。

相應(yīng)地，本發(fā)明涉及一種對(duì)流干燥器(100)，該對(duì)流干燥器被構(gòu)造為用于由霧化的液體產(chǎn)生粉狀物質(zhì)，所述對(duì)流干燥器(100)包括至少一個(gè)氣體分布器(110)，該至少一個(gè)氣體分布器被構(gòu)造為生成干燥氣體噴射流(120)，所述噴射流從所述氣體分布器(110)的出口表面(111)突出到所述對(duì)流干燥器(100)的干燥室(101)中，所述干燥氣體噴射流(120)具有中心軸線(121)，該中心軸線與所述氣體分布器(110)的軸線對(duì)準(zhǔn)；所述干燥氣體噴射流(120)由氣體速度場(chǎng)來(lái)表征；所述氣體速度場(chǎng)具有軸向氣體速度分量、切向氣體速度分量和徑向氣體速度分量，其中所述軸向氣體速度分量使所述干燥氣體進(jìn)入所述干燥室(101)中，所述徑向氣體速度分量包括旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量；以及其中，所述干燥氣體噴射流(120)具有低旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的或零旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量。

在圖1中示例性但非限制性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的對(duì)流干燥器(100)。對(duì)流干燥器(100)包括干燥室(101)、氣體分布器(110)、霧化裝置(112)和流對(duì)準(zhǔn)器(130)。在附圖中，干燥氣體在沿著干燥氣體的流路徑(140)的一點(diǎn)處離開流管道(141)并且進(jìn)入氣體分布器(110)。在氣體分布器(110)中，干燥氣體被引導(dǎo)到干燥室(101)中，并且進(jìn)一步地，干燥氣體穿過(guò)本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(130)。干燥氣體一在出口表面(111)處離開氣體分布器(110)和流對(duì)準(zhǔn)器(130)就在干燥室(101)中形成氣體噴射流(120)，其中，氣體分布器(110)、流對(duì)準(zhǔn)器(130)和氣體噴射流(120)當(dāng)前是對(duì)準(zhǔn)的，以建立共同的中心軸線(121)。在示出的實(shí)施例中，霧化裝置(112)也被沿著剛剛描述的共同的中心軸線(121)對(duì)準(zhǔn)。

在上述對(duì)流干燥器(100)的實(shí)施例中，所述氣體分布器(110)被構(gòu)造為使所述干燥氣體噴射流(120)的速度場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向速度分量減小或最小化。在所述對(duì)流干燥器(100)的優(yōu)選實(shí)施例中，所述氣體分布器(110)包括流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)，所述流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)被安裝到所述干燥氣體的流路徑(140)中或者安裝在所述氣體分布器(110)內(nèi)部，所述流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)被構(gòu)造為將所述速度場(chǎng)的所述旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量減小為低旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的或者零旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度。

進(jìn)一步地，本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中描述了用于將干燥氣體噴射流(120)引導(dǎo)到對(duì)流干燥器(100)的干燥室(101)中的氣體分布器(110)，所述對(duì)流干燥器(100)被構(gòu)造為用于由霧化的液體產(chǎn)生粉狀物質(zhì)，所述氣體分布器(110)被構(gòu)造為生成從氣體分布器(110)的出口表面(111)突出到所述干燥室(101)中的干燥氣體噴射流(120)，所述干燥氣體噴射流(120)具有與所述氣體分布器(110)的基本垂直于所述氣體分布器出口表面(111)的軸線對(duì)準(zhǔn)的中心軸線(121)；所述干燥氣體噴射流由氣體速度場(chǎng)來(lái)表征；所述氣體速度場(chǎng)具有軸向氣體速度分量、切向氣體速度分量和徑向氣體速度分量，所述徑向氣體速度分量包括旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量，其中所述軸向氣體速度分量使所述干燥氣體進(jìn)入所述干燥室(101)中；其中，所述氣體分布器(110)被構(gòu)造為使所述氣體速度場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量減小或最小化為低旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的或零旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度。

氣體分布器(110)可以為彎管型氣體分布器、增壓室型或渦形管型的形狀，并且可具有區(qū)域收縮和擴(kuò)張。氣體分布器可封裝有或包括霧化裝置，或者可以與霧化裝置是分開的。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，氣體分布器(110)包括流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)，該流對(duì)準(zhǔn)器在所述氣體分布器(110)內(nèi)部中插入到所述干燥氣體的流路徑(140)中，所述流對(duì)準(zhǔn)器限定出多個(gè)流通道(211，221，231，241)，該多個(gè)流通道用于使干燥氣體噴射流(120)的流場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量減小或最小化，所述多個(gè)流通道(211，221，231，241)被組織以形成網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)，并且該多個(gè)流通道的尺寸被設(shè)置以使得在所述干燥氣體穿過(guò)所述多個(gè)流通道(211，221，231，241)之后一旦所述干燥氣體從所述氣體分布器(110)離開就得到該干燥氣體的低旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的或零旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量。

在本發(fā)明的上下文中，網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)應(yīng)被理解為3維的結(jié)構(gòu)或構(gòu)造，其通過(guò)在穿過(guò)的過(guò)程中使旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量減小或最小化到低的值或到零來(lái)影響穿過(guò)網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)的干燥氣體的氣體流速度場(chǎng)。

本發(fā)明的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)在構(gòu)造上可以為管狀的，使得干燥氣體在其通過(guò)網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)的期間穿過(guò)多個(gè)管。該網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)還可由多個(gè)導(dǎo)向葉片來(lái)構(gòu)造，該多個(gè)導(dǎo)向葉片沿著所述中心軸線(121)的方向具有延伸部，至少導(dǎo)向葉片的子組與所述中心軸線(121)形成傾角。網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)也可由多組導(dǎo)向葉片來(lái)構(gòu)造，每組導(dǎo)向葉片沿著所述中心軸線的方向具有延伸部，并且在網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)內(nèi)每組導(dǎo)向葉片相對(duì)于中心軸線被不相同地徑向定向。

為了最好地觀察所述網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)，可沿著所述中心軸線(121)來(lái)觀察所述流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)。現(xiàn)將能夠觀察到所述網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)為在投影平面上可見的投影區(qū)域，該投影平面被所述氣體速度場(chǎng)的切向的和徑向的氣體速度分量所橫越(span)。現(xiàn)可定義在本文中被稱為徑向距離(δ)的特征長(zhǎng)度尺度(δ)，該徑向距離為當(dāng)從所述中心軸線(121)沿著將所述中心軸線(121)連接到所述流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)的外邊緣(215，225，235，245)的直線進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如上文所描述的通過(guò)投影觀察到的網(wǎng)的兩個(gè)壁之間的最大距離。應(yīng)該理解的是，實(shí)際的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)相對(duì)于中心軸線(121)成角度。

圖2示出了用于在根據(jù)本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)中使用的三個(gè)不同的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)的示意圖。圖2a示出了具有正方形狀的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210)的流對(duì)準(zhǔn)器的投影區(qū)域。圖2b示出了具有圓形狀的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(220)的流對(duì)準(zhǔn)器的投影區(qū)域。圖2c示出了具有蜂巢狀的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(230)的流對(duì)準(zhǔn)器的投影區(qū)域，圖2d示出了具有蜂巢狀的中間沒有分界線(fine)的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(240)的流對(duì)準(zhǔn)器的投影區(qū)域。值δ為如上文所說(shuō)明的流對(duì)準(zhǔn)器的特征長(zhǎng)度。在附圖中以示例性的方式示出了由網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)生成的流通道(211，221，231，241)。另外，在附圖中以如下文所描述的非限制性的方式示出了示例性的導(dǎo)向葉片(212，213，222，223，232，233)或管(242)的位置。

雖然包括網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例是優(yōu)選的，但是能夠無(wú)需控制切向氣體速度以及通過(guò)控制徑向氣體速度本身來(lái)獲得本發(fā)明的很大一部分的益處。

圖3示出了具有圓形狀的網(wǎng)(320)或圓形網(wǎng)狀(310)的結(jié)構(gòu)的流對(duì)準(zhǔn)器的示意圖，該流對(duì)準(zhǔn)器適于使氣體噴射流(120)與對(duì)流干燥器(100)的中心軸線(121)對(duì)準(zhǔn)以及將徑向氣體速度減小到低的值或零值。值α為流通道的特征長(zhǎng)度，該特征長(zhǎng)度被定義為沿著中心軸線(121)測(cè)量的流通道(211，221，231，241)的長(zhǎng)度。雖然本發(fā)明不包括圖3的流對(duì)準(zhǔn)器，但是在附圖中示出的構(gòu)造示例對(duì)本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器而言是示例性的，并且技術(shù)人員將會(huì)根據(jù)這些附圖與下文的說(shuō)明的結(jié)合簡(jiǎn)單地演繹出如何裝配具有其它類型的網(wǎng)的流對(duì)準(zhǔn)器。

為了裝配圖3的流對(duì)準(zhǔn)器(310，320)，將多個(gè)呈圈或圓筒的形式的切向?qū)蛉~片(223)圍繞流對(duì)準(zhǔn)器的中心軸線(121)同心地裝配并且與多個(gè)徑向?qū)蛉~片(222)相結(jié)合，這些徑向?qū)蛉~片類似于輪中的輻條而作用。在圖3b的流對(duì)準(zhǔn)器(310)中，徑向?qū)蛉~片(222)和切向?qū)蛉~片(223)沿著流對(duì)準(zhǔn)器(310)的中心軸線分離為第一層(340)和第二層(330)；而在圖3c的流對(duì)準(zhǔn)器(320)中，徑向?qū)蛉~片(222)和切向?qū)蛉~片(223)被連接為單個(gè)的第一層(350)，由此形成了管。參照所構(gòu)造的圖3a的流對(duì)準(zhǔn)器的二維投影示出了產(chǎn)生的流通道(221)。

圖4A和圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(410)的示意圖，所述流對(duì)準(zhǔn)器(410)包括多個(gè)均勻間隔的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片(423)，所述多個(gè)均勻間隔的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片(423)被布置為形成圓形狀的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，并且該多個(gè)均勻間隔的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片適于使干燥氣體噴射流(120)的氣體速度場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量減小或最小化到低的值或到零，所述圓形狀的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)符合上文對(duì)網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)的限定的要求。

與圖3b中示出的流對(duì)準(zhǔn)器(310)相類似地構(gòu)造在附圖中示出的實(shí)施例的具有圓形狀的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)、適于使干燥氣體噴射流(120)的氣體速度場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量減小或最小化到低的值或到零的流對(duì)準(zhǔn)器(410)。該流對(duì)準(zhǔn)器具有第一層(440)和第二層(430)，該第一層和第二層使徑向?qū)蛉~片(422)和切向?qū)蛉~片(423)沿著流對(duì)準(zhǔn)器(410)的中心軸線(121)分離。然而，現(xiàn)在切向?qū)蛉~片(423)不再是圈或圓筒的形狀，而是其形成了以所述特征距離δ間隔開的截?cái)嗟膱A錐，以形成圓錐形狀的切向?qū)蛉~片(423)的第二層，該切向?qū)蛉~片圍繞所述中心軸線(121)同心地布置。取決于所述圓錐形狀的切向?qū)蛉~片(423)與所述中心軸線(121)形成的傾角(θ)，可控地給予了所述干燥氣體噴射流(120)更小或更大的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的徑向氣體速度，而同時(shí)將所述干燥氣體噴射流(120)的氣體速度場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量抑制到低的值或到零。

如果在將第二層的入口的徑向距離R1以及出口的徑向距離R2限定為R1<R2時(shí)，則傾角(θ)在此處(locally)被定義為正的(如圖4所示)。如果在將第二層的入口的平均徑向距離R1以及出口的平均徑向距離R2限定為R1<R2時(shí)，則傾角(θ)按平均(by average)被定義為正的(如圖4所示)。在兩種情況下，如果比率為1，則傾角(θ)為零，這對(duì)應(yīng)于圖3的情況。

本發(fā)明涉及流對(duì)準(zhǔn)器，其中θ大于0°但小于90°。優(yōu)選地，0°<θ<45°，更優(yōu)選地，5°<θ<35°，但技術(shù)人員將會(huì)知曉基于本文中所包含的信息在0°到90°之間的更廣的區(qū)間內(nèi)選擇有用的但不同的θ的值，在不同目的的情況下需要進(jìn)行這種選擇。

總體來(lái)說(shuō)，θ應(yīng)當(dāng)至少大于0°、大于2°、大于5°或大于10°，但小于90°，優(yōu)選地小于75°，優(yōu)選地小于60°，優(yōu)選地小于50°，以及最優(yōu)選地小于45°。

具有圓形狀的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)、適于使干燥氣體噴射流(120)的氣體速度場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量減小或最小化到低的值或到零的流對(duì)準(zhǔn)器(410)還可被構(gòu)造為圖3c中示出的實(shí)施例與第一層(350)和第二層(430)的結(jié)合，該第一層為組合的徑向?qū)蛉~片(222)和切向?qū)蛉~片(223)，該第二層如上文所描述地構(gòu)造。同樣地，能夠通過(guò)使圖2D中的實(shí)施例的每個(gè)貫穿的(throughgoing)開口或流通道(241)能夠與所述中心軸線(121)形成所述傾角(θ)來(lái)對(duì)具有圓形狀的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)、適于使干燥氣體噴射流(120)的氣體速度場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量減小或最小化到低的值或到零的流對(duì)準(zhǔn)器(410)與圖2D的流對(duì)準(zhǔn)器(240)相類似地構(gòu)造。

圖4A和圖4B中示出的導(dǎo)向葉片被限定為圓錐形狀的。大體為正(true)圓錐的形狀是本發(fā)明的導(dǎo)向葉片的優(yōu)選的幾何結(jié)構(gòu)，因?yàn)楫?dāng)導(dǎo)向葉片被同心地裝配時(shí)，該特定的幾何結(jié)構(gòu)提供了圍繞流對(duì)準(zhǔn)器的中心軸線(121)的最優(yōu)的對(duì)稱性。

然而，技術(shù)人員將會(huì)從本文的公開內(nèi)容知曉，當(dāng)這種導(dǎo)向葉片被圍繞中心軸線(121)同心地并且以傾角(θ)布置在如圖4A或圖4B中舉例說(shuō)明的流對(duì)準(zhǔn)器中時(shí)，該導(dǎo)向葉片的其它的幾何結(jié)構(gòu)(諸如寡角的(oligo-angular)或多角的(poly-angular))將對(duì)在進(jìn)入到所述對(duì)流干燥器(100)的所述干燥室(101)中之前穿過(guò)這種流對(duì)準(zhǔn)器的干燥氣體的流特性賦予本發(fā)明的一些益處。優(yōu)選地，本發(fā)明的應(yīng)當(dāng)被考慮為是寡角的導(dǎo)向葉片應(yīng)當(dāng)具有至少3個(gè)角；而本發(fā)明的應(yīng)當(dāng)被考慮為是多角的導(dǎo)向葉片應(yīng)當(dāng)具有至少6個(gè)角，優(yōu)選地具有至少12個(gè)角，更優(yōu)選地具有至少20個(gè)角。顯然，當(dāng)導(dǎo)向葉片的角的數(shù)量增加時(shí)，該導(dǎo)向葉片將越來(lái)越接近正圓錐結(jié)構(gòu)。

在根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的改進(jìn)中，放松了對(duì)δ為常數(shù)的嚴(yán)格要求，這有利于徑向非獨(dú)立的δ。這將引起δ以及θ的變化，因?yàn)檫@些參數(shù)在幾何結(jié)構(gòu)上是關(guān)聯(lián)的。在下文以示例性的實(shí)施例更為詳細(xì)地描述了該進(jìn)一步的改進(jìn)。

放松了對(duì)δ為常數(shù)的要求的結(jié)果是，干燥氣體噴射流(120)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的徑向氣體速度分量隨著距中心軸線(121)的距離在大小上將不再是一致的，而是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的徑向氣體速度分量的大小將具有與到中心軸線(121)的距離的相關(guān)性。然而，由于存在本發(fā)明的導(dǎo)向葉片，將會(huì)實(shí)現(xiàn)使得干燥氣體噴射流(120)的不對(duì)稱的徑向氣體速度分量低或?yàn)榱愕耐荒繕?biāo)。

圖5示出了包括多個(gè)間隔遞增的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片(530)的流對(duì)準(zhǔn)器(510)的示意圖。在附圖中示出了值δ₀和δ₁。值θ、δ₀和δ₁通過(guò)以下等式相聯(lián)系：

(1)δ₁＝δ₀+δ(θ),α＞＞δ₁

其中θ和α如之前所定義的。由于上文中定義值δ的方式，δ₀和δ₁將總是小于或等于值δ，其中δ₀或δ₁的最大值等于δ。

由于導(dǎo)向葉片被構(gòu)造的方式，δ將不是關(guān)于(over)導(dǎo)向葉片的常數(shù)。在圖5中，例如，在每?jī)蓚€(gè)導(dǎo)向葉片之間δ₁以恒定的指數(shù)呈指數(shù)地增長(zhǎng)。更確切地說(shuō)，即使與相鄰的葉片不同，每個(gè)導(dǎo)向葉片將會(huì)具有恒定的傾角(θ)。這足以如根據(jù)等式(1)的在干燥氣體進(jìn)入包括本發(fā)明的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片的流對(duì)準(zhǔn)器的入口表面處或者在干燥氣體離開該流對(duì)準(zhǔn)器的出口表面處限定值δ₁，以限定δ₁的代表值以及因此限定δ的代表值。

圖6示出了包括多個(gè)間隔遞減的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片(630)的流對(duì)準(zhǔn)器(610)的示意圖。在圖6中，在每?jī)蓚€(gè)導(dǎo)向葉片之間δ₁以恒定的指數(shù)呈指數(shù)地減小，以使得δ₀等于δ。

圖7示出了包括多個(gè)間隔遞增的圓錐形狀的導(dǎo)向葉片的流對(duì)準(zhǔn)器(710)的示意圖，該導(dǎo)向葉片具有變化的氣體出口層級(jí)。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了對(duì)某些目的而言，使得本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(410，510，610，710)的上文限定的出口表面偏離垂直于中心軸線(121)是有利的。在圖7中，出口表面遵循夸張的、但例如為直線形的、指數(shù)形的、對(duì)數(shù)形的出口表面，或者圓形的出口表面可以取決于包括氣體分布器(110)和本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(410，510，610，710)的對(duì)流干燥器(100)的使用目的而是等同地相關(guān)的。

圖8示出了包括多個(gè)喇叭形開口形狀的導(dǎo)向葉片(830)的流對(duì)準(zhǔn)器(810)的示意圖。為使讀者容易理解，未示出徑向?qū)蛉~片。

在圖8中詳細(xì)說(shuō)明的實(shí)施例中，切向?qū)蛉~片(830)被構(gòu)造為具有第一部段(831)和第二部段(832)。第一部段平行于中心軸線(121)地對(duì)準(zhǔn)并且用于在干燥氣體噴射流從氣體分布器離開時(shí)實(shí)現(xiàn)干燥氣體噴射流(120)的低的或?yàn)榱愕姆菍?duì)稱的徑向氣體速度分量的目標(biāo)。第二部段(831)相對(duì)于如上文限定的中心軸線成角度。在附圖中，θ為45°，但是這當(dāng)然可以如本文中所詳細(xì)說(shuō)明地變化。

在示出的構(gòu)造中，徑向?qū)蛉~片必須或作為第一層被定位或作為與第二層結(jié)合的層被構(gòu)造，以獲得本發(fā)明的益處。

在附圖的實(shí)施例中，第一部段(831)大致在中心軸線(121)的方向上比第二部段(832)更細(xì)長(zhǎng)，但是這不是必要的，因?yàn)榱鲗?duì)準(zhǔn)器將在兩個(gè)部段中出現(xiàn)。相應(yīng)地，第二部段(832)可以和第一部段(831)一樣長(zhǎng)或比第一部段更長(zhǎng)。然而，圖8中詳細(xì)說(shuō)明的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是能夠構(gòu)造更緊湊的流對(duì)準(zhǔn)器(810)，其中，沒有在流上施加角度方向直到接近本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(810)的出口表面為止。

在附圖中，被布置在流對(duì)準(zhǔn)器(410，510，610，710)的第一層(440，540，640，740)中的徑向向?qū)蛉~片呈現(xiàn)出大于第二層(430，530，630，730)的徑向?qū)蛉~片，然而這不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制本發(fā)明。包括本發(fā)明的切向?qū)蛉~片的第一層(440，540，640，740)可以比包括本發(fā)明的徑向?qū)蛉~片的第二層(430，530，630，730，830)更大、更小或者具有與該第二層相同的尺寸。而且第一層與第二層的順序可以顛倒，或者如在別處所詳述的，層可以構(gòu)建到彼此之中。

在某些實(shí)施例中，將本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)構(gòu)造為具有一個(gè)或多個(gè)貫穿的通路將會(huì)是有利的，這一個(gè)或多個(gè)貫穿的通路沿所述干燥氣體流(140)的方向橫貫被包括在所述流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)中的所述網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)。這一個(gè)或多個(gè)貫穿的通路可具有大于與網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)相關(guān)聯(lián)的特征徑向長(zhǎng)度(δ)的直徑或橫截面，該網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)被包括在還包括所述一個(gè)或多個(gè)貫穿的通路的流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)中。這例如在包括圖1的霧化器(112)的流對(duì)準(zhǔn)器(130)中被示出。

當(dāng)在本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)中構(gòu)造這種一個(gè)或多個(gè)貫穿的通路時(shí)，有利的是，所述通道為圓形的并且可由單個(gè)直徑來(lái)描繪，但這不是限制本發(fā)明。所述一個(gè)或多個(gè)貫穿的通路的其它幾何形狀是同樣有用的并且可由技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得到。

該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)另外的設(shè)備(諸如但不限于，霧化器和/或在對(duì)流干燥的現(xiàn)有技術(shù)中所關(guān)注的額外的空氣噴嘴)具有過(guò)大而不能被安裝在所述流對(duì)準(zhǔn)器中的所述網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)的單個(gè)網(wǎng)內(nèi)的尺寸時(shí)，使得該另外的設(shè)備能夠具有用于安裝的空間。由于明確了被安裝到所述流對(duì)準(zhǔn)器中的一個(gè)或多個(gè)貫穿的通路的結(jié)合的表面區(qū)域充分地小于本發(fā)明的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)的表面區(qū)域，所以由使用本發(fā)明得到的在其他方面的益處不會(huì)失去。另外，使這種一個(gè)或多個(gè)貫穿的通路離中心軸線(121)比離所述流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)中的所述網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)的前述的邊緣(215，225，235，245)更近地進(jìn)行安裝是有利的。

類似于圖3的圓形狀的流對(duì)準(zhǔn)器(310，320)的構(gòu)造，由多個(gè)管(242)或多個(gè)導(dǎo)向葉片(232，233)構(gòu)造的另一網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)可以為蜂巢結(jié)構(gòu)(230，240)。蜂巢結(jié)構(gòu)(230，240)可以被預(yù)裝配為管狀的結(jié)構(gòu)或者由至少兩個(gè)層裝配為分層的結(jié)構(gòu)，該至少兩個(gè)層各自具有多個(gè)呈Z字形的壁(232，233)的形式的導(dǎo)向葉片(232，233)，并且其中兩個(gè)層相互成一角度地定向，以使得當(dāng)觀察到所裝配的流對(duì)準(zhǔn)器(130，310，320)投影到由切向氣體速度分量和徑向氣體速度分量限定的平面上的投影區(qū)域時(shí)，則基本建立了蜂巢狀的結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的構(gòu)造中，如上文所詳述的，多個(gè)管(242)或?qū)蛉~片(232，233)與中心軸線(121)會(huì)具有一個(gè)或多個(gè)傾角(θ)。

為了裝配根據(jù)本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)，技術(shù)人員可利用多種可選方式，諸如但不限于：例如熔接、焊接、擠壓、模制、將預(yù)安裝的部件插接到彼此之中、水切割、激光切割、鉆孔、鑄造、粘接、3D打印。而且技術(shù)人員將會(huì)知曉選擇合適的材料用以根據(jù)氣體分布器的特定需求來(lái)制造流對(duì)準(zhǔn)器。這樣的材料可以是但不限于：例如不銹鋼、金屬板材、鋁或塑料。

而且氣體分布器(110)可能為：其中多個(gè)管狀的結(jié)構(gòu)元件和/或多個(gè)具有任意形狀的導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)元件被束集在一起成為較小的插入子結(jié)構(gòu)，之后該插入子結(jié)構(gòu)被裝配以形成根據(jù)本發(fā)明的較大的流對(duì)準(zhǔn)器(410，510，610，710，810)并且適合該較大的流對(duì)準(zhǔn)器(410，510，610，710，810)被安裝在其中的氣體分布器(110)的尺寸。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)合適的徑向速度控制而言有利的是，所述流通道(211，221，231，241)具有軸向長(zhǎng)度(α)和徑向距離(δ)，使得所述流通道的特征可以在于，軸向長(zhǎng)度(α)與徑向距離(δ)的比(DR)為2≤DR，優(yōu)選地為3≤DR，更優(yōu)選地為4≤DR，更優(yōu)選地為3≤DR≤100，更優(yōu)選地為3≤DR≤50，更優(yōu)選地為3≤DR≤20，最優(yōu)選地為4≤DR≤20。

在根據(jù)本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)的實(shí)施例中，構(gòu)成所述網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)的多個(gè)流通道(211，221，231，241)為多個(gè)管或多個(gè)導(dǎo)向葉片或者為它們的結(jié)合。多個(gè)管或多個(gè)導(dǎo)向葉片或者它們的結(jié)合可被連接或者被組織在層中，優(yōu)選地是在至少兩個(gè)層中，更優(yōu)選地是在兩個(gè)層中。當(dāng)所述流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)包括多于兩個(gè)層時(shí)，例如，第一層(340)和第二層(330)；可以設(shè)想層的順序諸如例如為：第一第一層(340)、第一第二層(330)、第二第一層(340)、第二第二層(330)等等。技術(shù)人員能夠容易地設(shè)想另外的結(jié)構(gòu)性變化。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)導(dǎo)向葉片(212，213，222，223，232，233，423)相對(duì)于所述速度場(chǎng)徑向地和切向地定向，由此形成一組徑向的導(dǎo)向葉片和切向的導(dǎo)向葉片。在實(shí)施例中，所述切向?qū)蛉~片可被形成為一組圈或圓筒(223)和/或直的導(dǎo)向葉片(222)。在又一個(gè)實(shí)施例中，多組直的導(dǎo)向葉片(212，213)被裝配為交叉的形式，該形式相對(duì)于軸向氣體速度分量軸線具有一角度。

本發(fā)明的多個(gè)流通道(211，221，231，241)在一個(gè)實(shí)施例中可形成圓形的或多邊形的結(jié)構(gòu)或者為它們的結(jié)合，尤其是多個(gè)流通道(211，221，231，241)可形成蜂巢結(jié)構(gòu)(231，241)。尤其是單獨(dú)的導(dǎo)向葉片(232，233)的組合可被徑向地和切向地定向，以形成軸向展開的蜂巢(231)。

在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，多個(gè)管或?qū)蛉~片(212，213，222，223，232，233，242，423)可由金屬或塑料來(lái)制造，并且可進(jìn)行擠壓、逐點(diǎn)的或完全的焊接、或者不緊密地(loosely)裝配，以在所述氣體分布器(110)內(nèi)形成裝配的流對(duì)準(zhǔn)器(130，310，320)。

為了舉例說(shuō)明本發(fā)明，使用CD-Adapco Star-ccm+軟件(2013編譯版)來(lái)仿真蜂巢結(jié)構(gòu)的流對(duì)準(zhǔn)器(230)。穿過(guò)蜂巢結(jié)構(gòu)的大概的壓力損失為Δp＝10mmWG，等效的直徑≤20mm并且軸向長(zhǎng)度(α)與徑向距離(δ)的比為DR≥3。出于減小徑向氣體速度分量同時(shí)使得能夠保持給定的量的切向氣體速度用以改善混合的目的，蜂巢構(gòu)造獨(dú)立地對(duì)切向速度分量和徑向速度分量進(jìn)行引導(dǎo)。當(dāng)DR大于2，優(yōu)選地大于3，最優(yōu)選地大于4時(shí)，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的益處。

用于在商業(yè)的噴霧塔中使用的一些示例性的尺寸具有介于40mm到300mm之間的α以及介于10mm到50mm之間的δ，其組合適合于產(chǎn)生合適的DR值。

在示例性計(jì)算中，使用圖4的流對(duì)準(zhǔn)器，使用α＝150mm以及δ＝24mm，即使用為6.25的DR值，基于入口處的為20m/s的平均總速度來(lái)計(jì)算流對(duì)準(zhǔn)器在幾何結(jié)構(gòu)上的相關(guān)性。在沒有流對(duì)準(zhǔn)器即沒有導(dǎo)向圈的情況下，給定以上條件的平均徑向角等于-9.9°并且平均徑向速度為3.0m/s。對(duì)于θ＝0°(圖3、圖5的導(dǎo)向圈的實(shí)施例)而言，平均徑向角為-0.1°并且平均徑向速度為-0.04m/s(在1個(gè)或3個(gè)導(dǎo)向圈的情況下，平均徑向速度分別為2.2和1.6m/s)。對(duì)于θ＝10°而言，平均徑向角為6.2°并且平均徑向速度為2.6m/s。對(duì)于θ＝25°而言，平均徑向角為10.3°并且平均徑向速度為5.0m/s，以及對(duì)于圖8的喇叭狀的流對(duì)準(zhǔn)器(θ＝45°)而言，平均徑向角為19.3°并且平均徑向速度為8.9m/s。

幾何結(jié)構(gòu)的流對(duì)準(zhǔn)在示例中通過(guò)增加導(dǎo)致如流角所示的徑向分量增加的幾何結(jié)構(gòu)角而被看到。用于沒有導(dǎo)向圈的示例的徑向角被看到為高的且向內(nèi)指向(氣體流因此朝向中心而不是遠(yuǎn)離中心指向)并且由上游條件來(lái)確定，而氣體流對(duì)準(zhǔn)確保接近零流角或以實(shí)施的徑向速度確保與入口條件分離的受控的向外方向。使用導(dǎo)向圈對(duì)干燥器的入口處的平均徑向速度具有重大影響。

對(duì)于本示例，在沒有任何導(dǎo)向圈的情況下，徑向速度分量將為3.0m/s，而對(duì)于在干燥器和入口之間被插入到管中的3個(gè)圈，徑向速度已被計(jì)算為1.6m/s。減少將取決于圈的數(shù)量、圈的長(zhǎng)度、直徑和間隔以及圈的位置。這樣，本發(fā)明的流對(duì)準(zhǔn)器中僅存在單個(gè)(或幾個(gè))切向?qū)蛉~片不足以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)，即使能夠觀察到徑向速度的作用亦是如此。

本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種對(duì)流干燥器(100)，該對(duì)流干燥器包括如之前所描述的氣體分布器(110)；優(yōu)選地，氣體分布器(110)包括如之前所描述的流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，氣體分布器(110)包括流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)。在最優(yōu)選的實(shí)施例中，所述流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)具有軸向長(zhǎng)度(α)并且包括多個(gè)管或?qū)蛉~片(212，213，222，223，232，233，242，423)，所述多個(gè)管或?qū)蛉~片被組織以構(gòu)成具有多個(gè)開口(211，221，231，241)的網(wǎng)或網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)(210，220，230，240)，所述管或?qū)蛉~片的尺寸被設(shè)置成使得所述干燥氣體在穿過(guò)所述多個(gè)管或?qū)蛉~片之后所述干燥氣體一旦離開所述氣體分布器(110)就得到該干燥氣體的低旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的或零旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度。

本發(fā)明還涉及一種用于控制從氣體分布器(110)突出到對(duì)流干燥器(100)的干燥室(101)中的干燥氣體噴射流(120)的氣體速度場(chǎng)的方法，所述氣體速度場(chǎng)包括軸向氣體速度分量、切向氣體速度分量和徑向氣體速度分量，所述徑向氣體速度分量包括旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量，所述方法包括使所述旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度分量減小或最小化以使得所述干燥氣體噴射流(120)的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的徑向氣體速度低或?yàn)榱恪?/p>

本發(fā)明尤其還涉及一種用于控制從氣體分布器(110)的出口表面(111)突出到對(duì)流干燥器(100)的干燥室(101)中的干燥氣體噴射流(120)的氣體速度場(chǎng)的方法，所述氣體分布器(110)包括流對(duì)準(zhǔn)器(130，410，510，610，710，810)，所述流對(duì)準(zhǔn)器包括流通道(211，221，231，241)，所述流對(duì)準(zhǔn)器限定出軸向長(zhǎng)度(α)和徑向距離(δ)，其中，所述流通道的特征在于，軸向長(zhǎng)度(α)與徑向距離(δ)的比(DR)為2≤DR，優(yōu)選地為3≤DR，更優(yōu)選地為4≤DR，更優(yōu)選地為3≤DR≤100，更優(yōu)選地為3≤DR≤50，更優(yōu)選地為3≤DR≤20，最優(yōu)選地為4≤DR≤20。

最后，本發(fā)明涉及對(duì)下述的方法的使用，該方法用于控制從氣體分布器(110)突出到對(duì)流干燥器(100)的干燥室(101)中的干燥氣體噴射流(120)的氣體速度場(chǎng)，如上文所描述的該對(duì)流干燥器用于使用如上文所描述的方法來(lái)進(jìn)行：由能夠在對(duì)流干燥器(100)中形成粉狀物質(zhì)(諸如例如粉末、附聚的粉狀物質(zhì)、包覆的粉狀物質(zhì)或顆粒化的物質(zhì))的霧化的液體產(chǎn)生這種粉狀物質(zhì)，和產(chǎn)生由包含能夠在對(duì)流干燥器(100)中形成粉狀物質(zhì)的材料的霧化的液體所產(chǎn)生的粉狀物質(zhì)。

雖然出于說(shuō)明的目的已詳細(xì)地對(duì)本申請(qǐng)的教導(dǎo)進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，這種詳情僅僅是出于該目的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在該詳情中做出改變，而不會(huì)脫離本申請(qǐng)的教導(dǎo)的范圍。權(quán)利要求中所使用的術(shù)語(yǔ)“包括”不排除其它的元件或步驟。權(quán)利要求中所使用的術(shù)語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排除復(fù)數(shù)。