CN102149455B - 用于在喷动床中处理细颗粒材料的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在喷动床中处理细颗粒材料的方法和与此相关的设备。本发明的目的是提供一种用于在喷动床中处理细颗粒材料的方法和与此相关的设备，利用所述方法或设备克服现有技术的缺点并且利用所述方法或设备能在处理室中可调节地设定不同的工艺条件并且其***具有简单而经济的结构。根据本发明的方法特征在于，在处理室（5）中经由一个位于y-z平面中的外侧的环形间隙（7）产生一个接近圆环形的并且在x轴方向上在处理室（5）中直径向外扩展的流化介质气流，而经由一个位于y-z平面中的内侧的环形间隙（8）产生一个接近圆环形的并且在x轴方向上在处理室（5）中直径向内扩展的流化介质气流。根据本发明的设备特征在于，在处理室（5）的下部区域中居中布置一个排挤体（2）和一个环形的中间轮廓件（9），即，使得在排挤体（2）与环形的中间轮廓件（9）的内轮廓之间形成一个内侧的环形间隙（7），而在环形的中间轮廓件（9）的外轮廓与处理室（5）的下部外棱边之间形成一个外侧的环形间隙（8），用以输入流化介质。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在喷动床（Strahlschicht）中处理细颗粒材料的方法以及一种与此相关的设备。
背景技术
由DE10322062A1已知一种用于施加液体到喷动床装置的固体流中的方法和设备。该喷动床装置另外还具有特征：其以单重或双重的实施方式装备有矩形的反应室以及强制地在反应室的轴向方向上布置的气体入流装置。在多个反应室的情况下，这些反应室相互通过材料溢流口连接。在喷入液体的情况下，必需的喷嘴居中布置在喷动床装置中。气体入流装置构造成可调节的，以改变处理空气的量和流速。该方法以及相应的设备的突出之处在于气体入流装置的直线形定向。
这种方法和设备的缺点是：对气体入流装置的制造精度要求高，以在整个装置长度上确保均匀的入流。另外，设备的纵向延长尺寸受到限制，由此强制的措施借助材料溢流口实现材料流的转向。另外，由于纵向延长尺寸而使设备几何结构大，这使设备成本高。
由DE3117892A1已知一种用于制造颗粒的喷动床装置，其中，将液体引入喷动床颗粒机的固体流中。喷动床装置具有圆形的横截面，其下面的部分圆锥形收缩地构成。在喷动床颗粒机的中央的圆锥形部分中通入一气体通道，在该气体通道中布置有用于喷射液体的喷嘴。通过气体通道输入相应的气体以维持喷动床。居中输入的气体拖走经由喷嘴引入的液体以及位于喷动床颗粒机中的一部分材料，其中形成喷动通道，在该喷动通道中材料微粒被液体弄湿。经由圆锥形的底部，被喷射的材料又被输入给喷动通道，从而形成颗粒循环。在达到相应的颗粒大小后，将其从喷动床颗粒机中输出。
这种类型的喷动床装置的缺点是，利用这种装置用液体均匀地弄湿材料微粒很成问题，并且此外在设备中为了高的生产率在产生和维持喷动床方面出现问题。
另外，现有技术还给出流化床技术在流化床底部和整个设备具有圆形几何结构的设备中的应用，用以进行干燥、喷洒颗粒、积聚或用于涂装，其中工艺不仅可以成批地或者也可以连续地进行。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于在喷动床中处理细颗粒材料的方法和一种与此相关的设备，利用所述方法或设备克服现有技术的缺点，并且利用所述方法或设备能在处理室中可调节地设定不同的工艺条件并且其***具有简单而经济的结构。
根据本发明，所述目的对于方法通过下述特征，即，在按照本发明的、用于在喷动床中处理细颗粒材料的方法中，将流化介质从下方输入处理室以产生并维持喷动床，其特征在于，在处理室中，经由一个位于y-z平面中的外侧的环形间隙产生一个接近圆环形的并且在x轴方向上在处理室中直径向外扩展的流化介质气流，而经由一个位于y-z平面中的内侧的环形间隙产生一个接近圆环形的并且在x轴方向上在处理室中直径向内扩展的流化介质气流；而对于设备通过下述特征实现，即，按照本发明的、用于在喷动床装置中处理细颗粒材料的设备包括一圆柱形的并且向下圆锥形构成的处理室，在该处理室中从下方通入一用于流化介质的气体输入部，其特征在于，在所述处理室的下部区域中居中地这样布置一个排挤体和一个环形的中间轮廓件，即，使得在排挤体与环形的中间轮廓件的内轮廓之间形成一个内侧的环形间隙，而在环形的中间轮廓件的外轮廓与处理室的下部外棱边之间形成一个外侧的环形间隙，用以输入流化介质。
在圆形的喷动床装置中经由两个彼此间隔开的并且其大小可调节的环形间隙输入流化介质作为气体流，其中，经由外侧的环形间隙得到一个锥环形的朝向外侧的处理壁扩展的气流、而经由内侧的环形间隙得到一个锥环形的朝向处理室的中心线扩展的气流，由此实现要在处理室中处理的材料的对于喷动床典型的材料运动。在此，根据本发明的设备包括一个居中布置在处理室下部区域中的并且伸进处理室中的排挤体，围绕该排挤体与之分隔开地布置一个环形的中间轮廓件。通过排挤体的布置并结合环形的中间轮廓件和处理室的内棱边，形成一个内侧的环形间隙和一个外侧的环形间隙，经由其各自的间隙输入气体流作为流化介质。在此，将该气体入流装置构造成可调整的，以确保量或流速的变化。这分别通过在排挤体和环形的中间轮廓件下方布置一个调整装置来实现。
根据本发明的方法的优点在于简单而可靠的工艺过程，其中，能够可调节地设定对于处理材料必需的工艺条件。根据本发明的设备的优点在于基本上旋转对称的构件的简单的制造和简单的结构。由于喷动床装置的圆形的结构形状，需要小的空间。同时由此还减小了设备质量。
如下描述了其它有利的设计方案，这些设计方案及其作用在说明书中阐述。
根据本发明方法的一种优选设计方案，经由外侧的环形间隙输入的、锥环形构成的气流的气体速度在相应的y-z平面中在直径较小的区域内比在直径较大的区域内大，而经由内侧的环形间隙输入的、锥环形构成的气流的气体速度在相应的y-z平面中在直径较小的区域内比在直径较大的区域内小。
根据本发明方法的一种优选设计方案，其特征在于，在圆形的外侧的环形间隙和圆形的内侧的环形间隙的圆周上可调节地以相同的气体速度和/或气体量和/或气体温度、或者在圆周上观察以不同的气体速度和/或气体量和/或气体温度给处理室输入流化介质。
根据本发明方法的一种优选设计方案，在经由外侧的环形间隙输入的气体流的靠外的区域中给处理室输入待处理的材料。
根据本发明方法的一种优选设计方案，在处理室中从上方和/或从下方和/或从侧面在一个或多个位置处通过喷射给待处理的材料喷洒液体。
根据本发明方法的一种优选设计方案，被输入处理室的材料参照y-z平面圆环形地经过处理室直到固体出料部。
根据本发明方法的一种优选设计方案，经由外侧的环形间隙和内侧的环形间隙输入的气体流的流入方向是可调节的。
根据本发明设备一种优选设计方案，所述排挤体朝向处理室的方向圆锥形收缩地构成。
根据本发明设备一种优选设计方案，所述环形的中间轮廓件和排挤体能分别通过一个调整装置沿x轴调整，以调节间隙的大小。
根据本发明设备一种优选设计方案，在所述处理室下方布置一进气腔。
根据本发明设备一种优选设计方案，在所述处理室的圆锥形的外轮廓中布置一固体进料部和一固体出料部。
根据本发明设备一种优选设计方案，在所述外侧的环形间隙和内侧的环形间隙下方，进气腔这样地设有分隔壁，即，使得在圆形的外侧的环形间隙和圆形的外侧的环形间隙的圆周上可调节地以相同的气体速度和/或气体量和/或气体温度、或者在圆周上观察以不同的气体速度和/或气体量和/或气体温度给所述处理室输入流化介质。
根据本发明设备一种优选设计方案，在所述处理室内部布置一分隔壁，该分隔壁从所述处理室的靠外的内壁延伸直至排挤体的轮廓。
根据本发明设备一种优选设计方案，在所述环形的中间轮廓件中布置一个或多个固体出料部和一个或多个向所述处理室进行喷洒的喷洒喷嘴。
根据本发明设备一种优选设计方案，在所述处理室内部，圆锥形的内壁和/或排挤体的圆锥形的轮廓和/或伸入处理室中的中间轮廓件设有引导装置。
根据本发明设备一种优选设计方案，在所述处理室中，布置有一个或多个从上方朝位于所述处理室中的材料喷洒的液体喷射装置。
根据本发明设备一种优选设计方案，在所述处理室的外壁中布置有一个或多个从侧面朝位于所述处理室中的材料喷洒的喷嘴。
附图说明
下面参照实施例详细阐述本发明。在相关附图中：
图1示出根据本发明的喷动床装置的剖视图，以及
图2示出根据图1的剖面A-A。
具体实施方式
图1所示的喷动床装置具有圆形的结构形状并且包括一处理室5，该处理室具有一个圆柱形的部段和一个圆锥形地向下收缩的部段。在处理室5上方布置有一圆锥形扩展的膨胀室3。在处理室5下方布置有一进气腔1，该进气腔用于向处理室5中输入流化介质。用10来表示流化介质进入进气腔1中。通常，流化介质是气体流，根据在处理室5中要进行的材料处理对该气体流进行调温。
从下面通过一个居中布置在中央的排挤体2和一个与排挤体2间隔开布置的圆环形构成的中间轮廓件9来实现界定处理室5。中间轮廓件9和旋转对称构成的排挤体2在此构造成，使得它们的轮廓伸入处理室5中。排挤体2构造成朝向处理室5的方向伸进的并且沿x方向圆锥形收缩的，在该排挤体上可连接一圆柱形构成的部分。通过布置排挤体2，处理室5获得环形的基面。从环形的基面起，处理室5在x轴方向上一方面通过向外扩展的圆锥形的外轮廓14、另一方面通过排挤体2的向内扩展的轮廓13扩展。
中间轮廓件9构造成，使得其外圆周在形成一个间隙7'的情况下布置在处理室5的外棱边下方，而其内圆周在形成一个间隙8'的情况下布置在中间轮廓件2的外棱边下方。在此，相应的间隙宽度在X方向上延伸，如图1所示。在排挤体2和中间轮廓件9下方，各布置有一个未示出的调整装置，用以相应地调整间隙宽度7'和/或8'。
排挤体2和中间轮廓件9这样地布置，即，使得在排挤体2和环形的中间轮廓件9的内轮廓之间形成一个内侧的环形间隙7，而在环形的中间轮廓件9的外轮廓和处理室5的下部外棱边之间形成一个外侧的环形间隙8，用以输入流化介质。
在处理室5内部布置有一分隔壁17，该分隔壁从处理室5的靠外的内壁延伸直至排挤体2的轮廓。在膨胀室3的圆柱形区域中布置有一已知的除尘***15和一流化介质出口16。在处理室5的外轮廓14中布置有一用于要在处理室5中处理的材料的固体进料部6。在处理室5中被处理的材料的出料通过一布置在圆锥形的外轮廓14中的固体出料部12和/或通过一个或多个布置在环形的中间轮廓件9中的固体出料部18实现。
为了给位于处理室5中的材料喷射液体，布置有一个或多个喷洒喷嘴。在此，对材料的喷射可从上方和/或从侧面和/或从下方进行。沿x方向从下方进行的喷射通过一个或多个布置在环形的中间轮廓件9中的喷洒喷嘴11进行。从上方进行的喷射通过朝材料层喷洒的液体喷射装置4进行。沿侧向的喷射通过一个或多个未示出的喷嘴进行，所述喷嘴穿过处理室5的外壁。
要在处理室5中处理的材料通过经由外侧的环形间隙7和内侧的环形间隙8输入的气流被流化。通过在此形成的两个锥环形的一个向外、另一个向内扩展到处理室5中的流化区域实现：位于该区域中的材料实施对于喷动床典型的材料运动。这附加地这样得到支持，即经由外侧的环形间隙7输入的、锥环形构成的气流的气体速度在相应的y-z平面中在直径较小的区域内比在直径较大的区域内大，而经由内侧的环形间隙8输入的、锥环形构成的气流的气体速度在相应的y-z平面中在直径较小的区域内比在直径较大的区域内小。
在使用分隔壁17的情况下，处理室5中的材料的流化区域被分隔开。如图2所示，从分隔壁17起，以约10°的角度布置用于分散的固体或粉末状固体的固体进料部6。要处理的材料参照y-z平面圆形地经过喷动床装置的处理室5的流化区域，其中材料通过喷嘴4和/或11被润湿并且通过流化介质被干燥，直至其最终通过固体出料部18、例如以约350°的角度从处理装置输出。
在布置于处理室5上方的膨胀室3中，经由环形间隙7和8输入的气流的速度降低，从而分离出被拖走的颗粒。通过除尘***15从气流中分离出被拖走的灰尘，并将其重新回输到流化区域中。
在y-z平面中看到的圆形的在处理室5中的材料输送通过可分开调节的间隙宽度7'和8'得到支持。因此，可经由内侧的环形间隙8和外侧的环形间隙7调节出流化介质的不同的气体速度和气体量。通过间隙7；7'和8；8'的相应的轮廓构成，可在调整间隙宽度的同时影响气体流的流入方向。附加地，可通过引导装置影响处理室5中的材料运动，所述引导装置在处理室5内部布置在圆锥形的内壁14上和/或在排挤体2的圆锥形的轮廓13上和/或在伸入处理室5中的中间轮廓件9上。
对处理室5中的材料处理的进一步影响可通过进气腔1的分段的构型实现。通过相应的段，可在圆形的环形间隙7和8的圆周上以不同的温度和/或气体速度和/或气体量输入流化介质。为了分段而在进气腔1中布置相应的分隔壁。
总之因此可确定如下内容：
本发明涉及一种用于在喷动床中处理细颗粒材料的方法和一种与此相关的设备。
本发明的目的是，提供一种用于在喷动床中处理细颗粒材料的方法和一种与此相关的设备，利用所述方法或设备克服现有技术的缺点，并且利用所述方法或设备能在处理室中可调节地设定不同的工艺条件并且其***具有简单而经济的结构。
根据本发明的方法特征在于，在处理室5中，经由一个位于y-z平面中的外侧的环形间隙7产生一个接近圆环形的并且在x轴方向上在处理室5中直径向外扩展的流化介质气流，而经由一个位于y-z平面中的内侧的环形间隙8产生一个接近圆环形的并且在x轴方向上在处理室5中直径向内扩展的流化介质气流。
根据本发明的设备特征在于，在处理室5的下部区域中，居中地这样布置一个排挤体2和一个环形的中间轮廓件9，即，使得在排挤体2与环形的中间轮廓件9的内轮廓之间形成一个内侧的环形间隙7，而在环形的中间轮廓件9的外轮廓与处理室5的下部外棱边之间形成一个外侧的环形间隙8，用以输入流化介质。
Claims (18)
1.用于在喷动床中处理细颗粒材料的方法，其中，将流化介质从下方输入处理室以产生并维持喷动床，其特征在于，在处理室（5）中，经由一个位于y-z平面中的外侧的环形间隙（7）产生一个接近圆环形的并且在x轴方向上在处理室（5）中直径向外扩展的流化介质气流，而经由一个位于y-z平面中的内侧的环形间隙（8）产生一个接近圆环形的并且在x轴方向上在处理室（5）中直径向内扩展的流化介质气流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经由外侧的环形间隙（7）输入的、锥环形构成的气流的气体速度在相应的y-z平面中在直径较小的区域内比在直径较大的区域内大，而经由内侧的环形间隙（8）输入的、锥环形构成的气流的气体速度在相应的y-z平面中在直径较小的区域内比在直径较大的区域内小。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，在圆形的外侧的环形间隙（7）和圆形的内侧的环形间隙（8）的圆周上可调节地以相同的气体速度和/或气体量和/或气体温度、或者在圆周上观察以不同的气体速度和/或气体量和/或气体温度给处理室（5）输入流化介质。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，在经由外侧的环形间隙（7）输入的气体流的靠外的区域中给处理室（5）输入待处理的材料。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，在处理室（5）中从上方和/或从下方和/或从侧面在一个或多个位置处通过喷射给待处理的材料喷洒液体。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，被输入处理室（5）的材料参照y-z平面圆环形地经过处理室（5）直到固体出料部（13或18）。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，经由外侧的环形间隙（7）和内侧的环形间隙（8）输入的气体流的流入方向是可调节的。
8.用于在喷动床装置中处理细颗粒材料的设备，所述设备包括一圆柱形的并且向下圆锥形构成的处理室，在该处理室中从下方通入一用于流化介质的气体输入部，其特征在于，在所述处理室（5）的下部区域中居中地这样布置一个排挤体（2）和一个环形的中间轮廓件（9），即，使得在排挤体（2）与环形的中间轮廓件（9）的内轮廓之间形成一个内侧的环形间隙（8），而在环形的中间轮廓件（9）的外轮廓与处理室（5）的下部外棱边之间形成一个外侧的环形间隙（7），用以输入流化介质。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述排挤体（2）朝向处理室（5）的方向圆锥形收缩地构成。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的设备，其特征在于，所述环形的中间轮廓件（9）和排挤体（2）能分别通过一个调整装置沿x轴调整，以调节间隙的大小（7'和8'）。
11.根据权利要求8至9中任一项所述的设备，其特征在于，在所述处理室（5）下方布置一进气腔（1）。
12.根据权利要求8至9中任一项所述的设备，其特征在于，在所述处理室（5）的圆锥形的外轮廓（14）中布置一固体进料部（6）和一固体出料部（12）。
13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，在所述外侧的环形间隙（7）和内侧的环形间隙（8）下方，进气腔（1）这样地设有分隔壁，即，使得在圆形的外侧的环形间隙（7）和圆形的外侧的环形间隙（8）的圆周上可调节地以相同的气体速度和/或气体量和/或气体温度、或者在圆周上观察以不同的气体速度和/或气体量和/或气体温度给所述处理室（5）输入流化介质。
14.根据权利要求8至9中任一项所述的设备，其特征在于，在所述处理室（5）内部布置一分隔壁（17），该分隔壁从所述处理室（5）的靠外的内壁延伸直至排挤体（2）的轮廓。
15.根据权利要求8至9中任一项所述的设备，其特征在于，在所述环形的中间轮廓件（9）中布置一个或多个固体出料部（18）和一个或多个向所述处理室（5）进行喷洒的喷洒喷嘴（11）。
16.根据权利要求8至9中任一项所述的设备，其特征在于，在所述处理室（5）内部，圆锥形的内壁（14）和/或排挤体（2）的圆锥形的轮廓（13）和/或伸入处理室（5）中的中间轮廓件（9）设有引导装置。
17.根据权利要求8至9中任一项所述的设备，其特征在于，在所述处理室（5）中，布置有一个或多个从上方朝位于所述处理室（5）中的材料喷洒的液体喷射装置（4）。
18.根据权利要求8至9中任一项所述的设备，其特征在于，在所述处理室（5）的外壁中布置有一个或多个从侧面朝位于所述处理室（5）中的材料喷洒的喷嘴。
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