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摘要：离心式喷雾干燥塔在使用过程中还存在着较多的问题，其改进和优化是多学科相互交融的复杂系统工程。为了提升离心式喷雾干燥塔的使用性能，对热风分配器进行了改进、调整，对设备进行了优化，以此提升了设备的性能，能够满足实际生产需求。本文首先分析了离心式喷雾干燥塔物料粘壁、结块结论，同时阐述了离心式喷雾干燥塔的改进措施，仅供参考。
关键词：离心式喷雾干燥塔；热风分配器；改进；优化
一、物料粘壁、结块研究结论
物料粘壁、结块现象迄今仍然是妨碍喷雾干燥塔正常操作的一个突出问题。因为液滴在运行过程中飞到了塔壁上，没有充分的停留时间，物理结块会导致离心式喷雾干燥塔内外、管道内外的温差过大，同时影响着进料的稳定性。
国内相关学者针对离心式喷雾干燥塔雾滴、空气运动状态，得出以下几点结论：
（1）在大部分干燥塔内，细雾滴运动会受到气流的影响。若是小滴液离开雾化器，将会获取雾化器周围的空气速度。
（2）粗雾滴和空气流动之间没有多大的关系。
（3）离心式喷雾干燥塔内在并流情况下，离开旋转雾化器的雾滴将会和干燥的空气相接触。
（4）空气—雾滴运动的控制方式主要包括以下几方面：热风分布器结构与位置、雾化器的操作方式与位置、干燥过程中雾滴的行为方式、干燥塔的尺寸、粉体—空气的排除方式。
二、离心式喷雾干燥塔的改进措施
（一）粘壁改进措施
（1）雾化器引起物料粘壁
在干燥介质、被干燥物料一定的情况下，雾化器引起物料粘壁主要是因为雾滴直径过大，而雾化器布料不均匀、雾化器堵塞等情况均会导致雾滴直径过大。
试验表明，雾化的均匀性随着分散盘线速度的增加而提高，当线速度达到60m/s时，雾化不均的现象基本消除。工业装置中通常取线速度为60～170m/s，常用的分散盘直径为100～500mm，转速为3000～20000r/min。设计时离心式雾化器采用变频控制，根据需要调节转速，可以控制产品粒径大小以满足要求。
（2）热风分配器引起物料粘壁
在雾滴干燥的第一阶段，热风分配器（如下图1所示）直接决定着雾滴、空气的运行状态。热风分配器会借助内导风板、外导风板实现对热风方向、旋转的控制，因此，导风板的角度将会直接影响雾滴的运动轨迹。
若是导风板的角度过大，将会影响分配器出口位置的热风速度，空气流会大量旋转，导致雾层无法立即降落，进而导致离心喷雾干燥塔顶盖、侧壁上出现粘壁（如下图2中A处位置），在此情况下，需要及时调节导风板夹角，促使热风量增大，进而降低旋转速度。
若是导风板的角度过小，分配器出口位置的热风速度将会增加，热风的旋转速度随之减少，液体还没有完全干燥就碰壁，容易导致壁面下部、锥体位置出现粘壁（如图2中B处位置）。
（二）出料改进措施
在离心式喷雾干燥塔内，为便于干燥，通常雾化器转速都很高，所以雾化出的液滴很小，导致产品颗粒也很细，这会直接影响出料效果。可以从三个方面对出料情况进行改进。首先根据物料安息角设计锥段夹角，显然夹角α越小，出料越容易，还需综合考虑设备的制造成本，确定最优设计。另外在锥段外壳上设置敲击锤，敲击锤间隙敲击壳体，可以辅助下料，同时防止“架桥”现象。最后建议在锥段设计检修孔，以便堵塞積料情况下可以及时清理，确保正常开车（如图3所示）。
（三）控制参数改进措施
热风进、出口温度与干燥工艺有着密切的关系，简单而言，进风口的温度直接决定了干燥蒸发强度，如下表1所示。热风温度越高，热效率就越好，设备的经济性也更好。需要注意的是，若是热风温度过高，可能致使产品因过热而变色、变质，进而影响产品的性能、质量。因此，需要在确保产品质量的前提下，适当调整热风温度。
通过试验得知，进风温度最佳为192±2℃、出风口温度为82～84℃。为了确保整体的运行质量，可以在蒸汽管道上安装调压阀，确保空气加热器中蒸汽压力的稳定性，从而更好的控制进风温度。
（四）进料泵改进措施
进料泵进料的稳定性和均匀性将会直接影响着设备的进料速度和运行效果，根据料液的特性和系统的工况选择合适的进料泵就变得十分重要。在某工业应用中，料液有一定腐蚀性，含固率为3%～5%，工况条件为小流量、高扬程，开始选择螺杆泵作为进料泵，尽管流量很小，且为变频操作，仍然启动十分困难。后来重新设计选型，选择旋涡泵为进料泵，启动立即变得非常容易，而且进料稳定均匀，干燥效果理想。
结束语
综上所述，通过对离心式喷雾干燥塔进行改进和优化，调整了雾化器、热风分配器、下料锥壳、进料泵等设备，同时，调整进风温度、出风温度，有效提升了干燥塔的性能，创造了较好的经济效益。
参考文献：
[1]喷雾干燥技术在固体饮料中的研究现状[J]. 王丽娟，王明力，高晓明，徐若阳.贵州农业科学. 2010（01）
[2]喷雾干燥技术的应用[J]. 贺娜，于晓晨，于才渊.干燥技术与设备. 2009（03）
[3]离心喷雾干燥设备的变频节能改造[J]. 储健，赵锁.轻工机械. 2008（01）
[4]喷雾干燥塔系统故障处理[J]. 滕朝晖，田建文.设备管理与维修. 2008（03）
[5]浅谈喷雾干燥塔的节能措施[J]. 曾令可，宋婧，税安泽，程小苏，刘平安，王慧.陶瓷. 2008（02）
关键词：离心式喷雾干燥塔；热风分配器；改进；优化
一、物料粘壁、结块研究结论
物料粘壁、结块现象迄今仍然是妨碍喷雾干燥塔正常操作的一个突出问题。因为液滴在运行过程中飞到了塔壁上，没有充分的停留时间，物理结块会导致离心式喷雾干燥塔内外、管道内外的温差过大，同时影响着进料的稳定性。
国内相关学者针对离心式喷雾干燥塔雾滴、空气运动状态，得出以下几点结论：
（1）在大部分干燥塔内，细雾滴运动会受到气流的影响。若是小滴液离开雾化器，将会获取雾化器周围的空气速度。
（2）粗雾滴和空气流动之间没有多大的关系。
（3）离心式喷雾干燥塔内在并流情况下，离开旋转雾化器的雾滴将会和干燥的空气相接触。
（4）空气—雾滴运动的控制方式主要包括以下几方面：热风分布器结构与位置、雾化器的操作方式与位置、干燥过程中雾滴的行为方式、干燥塔的尺寸、粉体—空气的排除方式。
二、离心式喷雾干燥塔的改进措施
（一）粘壁改进措施
（1）雾化器引起物料粘壁
在干燥介质、被干燥物料一定的情况下，雾化器引起物料粘壁主要是因为雾滴直径过大，而雾化器布料不均匀、雾化器堵塞等情况均会导致雾滴直径过大。
试验表明，雾化的均匀性随着分散盘线速度的增加而提高，当线速度达到60m/s时，雾化不均的现象基本消除。工业装置中通常取线速度为60～170m/s，常用的分散盘直径为100～500mm，转速为3000～20000r/min。设计时离心式雾化器采用变频控制，根据需要调节转速，可以控制产品粒径大小以满足要求。
（2）热风分配器引起物料粘壁
在雾滴干燥的第一阶段，热风分配器（如下图1所示）直接决定着雾滴、空气的运行状态。热风分配器会借助内导风板、外导风板实现对热风方向、旋转的控制，因此，导风板的角度将会直接影响雾滴的运动轨迹。
若是导风板的角度过大，将会影响分配器出口位置的热风速度，空气流会大量旋转，导致雾层无法立即降落，进而导致离心喷雾干燥塔顶盖、侧壁上出现粘壁（如下图2中A处位置），在此情况下，需要及时调节导风板夹角，促使热风量增大，进而降低旋转速度。
若是导风板的角度过小，分配器出口位置的热风速度将会增加，热风的旋转速度随之减少，液体还没有完全干燥就碰壁，容易导致壁面下部、锥体位置出现粘壁（如图2中B处位置）。
（二）出料改进措施
在离心式喷雾干燥塔内，为便于干燥，通常雾化器转速都很高，所以雾化出的液滴很小，导致产品颗粒也很细，这会直接影响出料效果。可以从三个方面对出料情况进行改进。首先根据物料安息角设计锥段夹角，显然夹角α越小，出料越容易，还需综合考虑设备的制造成本，确定最优设计。另外在锥段外壳上设置敲击锤，敲击锤间隙敲击壳体，可以辅助下料，同时防止“架桥”现象。最后建议在锥段设计检修孔，以便堵塞積料情况下可以及时清理，确保正常开车（如图3所示）。
（三）控制参数改进措施
热风进、出口温度与干燥工艺有着密切的关系，简单而言，进风口的温度直接决定了干燥蒸发强度，如下表1所示。热风温度越高，热效率就越好，设备的经济性也更好。需要注意的是，若是热风温度过高，可能致使产品因过热而变色、变质，进而影响产品的性能、质量。因此，需要在确保产品质量的前提下，适当调整热风温度。
通过试验得知，进风温度最佳为192±2℃、出风口温度为82～84℃。为了确保整体的运行质量，可以在蒸汽管道上安装调压阀，确保空气加热器中蒸汽压力的稳定性，从而更好的控制进风温度。
（四）进料泵改进措施
进料泵进料的稳定性和均匀性将会直接影响着设备的进料速度和运行效果，根据料液的特性和系统的工况选择合适的进料泵就变得十分重要。在某工业应用中，料液有一定腐蚀性，含固率为3%～5%，工况条件为小流量、高扬程，开始选择螺杆泵作为进料泵，尽管流量很小，且为变频操作，仍然启动十分困难。后来重新设计选型，选择旋涡泵为进料泵，启动立即变得非常容易，而且进料稳定均匀，干燥效果理想。
结束语
综上所述，通过对离心式喷雾干燥塔进行改进和优化，调整了雾化器、热风分配器、下料锥壳、进料泵等设备，同时，调整进风温度、出风温度，有效提升了干燥塔的性能，创造了较好的经济效益。
参考文献：
[1]喷雾干燥技术在固体饮料中的研究现状[J]. 王丽娟，王明力，高晓明，徐若阳.贵州农业科学. 2010（01）
[2]喷雾干燥技术的应用[J]. 贺娜，于晓晨，于才渊.干燥技术与设备. 2009（03）
[3]离心喷雾干燥设备的变频节能改造[J]. 储健，赵锁.轻工机械. 2008（01）
[4]喷雾干燥塔系统故障处理[J]. 滕朝晖，田建文.设备管理与维修. 2008（03）
[5]浅谈喷雾干燥塔的节能措施[J]. 曾令可，宋婧，税安泽，程小苏，刘平安，王慧.陶瓷. 2008（02）