喷雾雾化器结构


雾化器的结构型式
1.气动式 
  气动式驱动方式主要是在主轴上安装一个透平轮,通过压缩空气驱动透平轮带动主轴转动,以带动雾化分散盘高速旋转。这种雾化器的特点是通过调节压缩空气的压力和气量实现无级变速,几乎没有机械磨损问题。雾化器结构简单,不需要维修,压缩空气的压力在0.2~1.0mpa,主要适用于小型实验装置。
2.机电一体式
  机电一体式雾化器采用高速电机直接驱动分散盘,省去了较复杂的机械传动结构,减少了机械磨损,而且输入功率随着处理量的变化而自行调整,因此,能耗是机械传动的50%~60%,比气动式也要节省30%。这种结构是把电机的线圈安装在雾化器的壳体内,分散盘安装在相当于电机的主轴上,通过调节电机的频率以改变主轴的转速,也是无级调节变速。
3.机械传动式
  机械传动式有两种结构,一种是齿轮传动,另一种是皮带传动。齿轮传动是电机带动大齿轮,大齿轮与主轴上的小齿轮啮合。齿轮的传动比不同,主轴的转速也不同,这种结构在物料进料量波动时,转速恒定,机械效率较高。但齿轮传动结构会产生热量,齿轮箱需要润滑并用油泵强制循环冷却,设备抗冲击能力较弱。
  皮带传动是通过电机带动大皮带轮,再通过皮带带动主轴上的小皮带轮工作。理论上,转速比等于大、小皮带轮直径的反比。皮带传动的优点是传动系统不需要冷却和润滑,抗冲击能力较强。缺点是主轴转速会随进料量的变化有一定波动。 
  对于大型的机械传动雾化器,因工作环境的关系,必须采用冷却系统以排出雾化器因机械传动和干燥过程传入的热量。目前,冷却方式主要有水冷和气冷。水冷的结构要求有良好的密闭性,通过水泵打循环水。风冷是通过风机进行通风强制冷却。一个口进入冷风,另一个口排出,结构比较简单。
雾化器分散盘的型式
分散盘的高速旋转还产生如下三个作用:
① 分散盘对空气产生的压力;
② 由于分散盘表面与空气之间摩擦而形成的吸引力;
③ 雾化时传给空气的动量。
  前面已经提到,离心式雾化器基本原理就是通过动力驱动主轴,主轴带动固定在其上的分散盘高速旋转。分散盘的型式主要有转杯分散盘、多管分散盘、直线翼型分散盘和曲线翼型分散盘。
  1.转杯分散盘
  转杯分散盘如倒置的杯子,表面光滑,具有锐利的周边。进料管设置在中心处,料液首先落到液体分配器上,使之均匀地沿杯状体向下 流动,当到达杯口处,料液受离心力的作用被甩出雾化,这种结构适用于获得较细颗粒的场合。主要由进料管、主轴、液体分配盘和转杯组成。 
  2.多管分散盘 
  在分散盘上均匀布置若干个喷管,这些喷管多以耐磨材料制成,可以在分散盘转速不高时获得较大的线速度。孔径的大小和伸出的长短可以控制产品的粒度,目前在食品干燥中被广 泛采用。
  3.直线翼型分散盘 
  直线翼型分散盘是在分散盘周向均匀分布若干个液体通道,通道口中心线是以分散盘为中心的放射线形状,通道有圆形、方形和长圆形。这种分散盘的加工费用较低,料液不易堵塞通道,但通道内有时能进入空气。
  为了降低加工难度,常把分散盘分体加工后再进行组装,在盘盖和分散盘间形成许多直线通道,喷雾时周边影响小。这种结构比较合理,料液的滑动根据液膜在盘面上的运动速度而定。离盘中心较近的地方运动速度不大,因此滑动也不大。在离轴中心一定距离设置通道,目的是防止料液滑动,增加润湿面的周边,使薄膜沿通道垂直移动。这种结构可以在不改变分散盘直径的情况下,通过改变通道的截面积提高处理量,而产生的雾距基本相同。有研究表明,通道的截面积越小,产生的雾滴越小,反之雾滴就大。
  4.曲线翼分散盘 
  曲线翼型分散盘的基本结构与直线翼型基本相同,不同的是曲线翼型的通道是曲线的沟槽,在这种分散盘中,又分为高曲线型、低曲线型和双曲线型等多种。与直线翼型相比,加工费用略高一些,但产品的堆密度约比前者高7%~10%。
  选择离心式喷雾干燥器时选择雾化器的型式对干燥效果有非常密切的关系,前面已经介绍了雾化器的性能差异,旨在为选择时提供参考。