[发明专利]用于流体物质颗粒化的振动造粒料罐

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于流体物质的颗粒化的造粒料罐。

现有技术

造粒料罐用于将可固化的液体产品转化为固体颗粒。造粒料罐实质上为带有穿孔侧壁的转动的料罐，其安装在造粒塔顶部，用于在塔自身内部产生液滴流。液滴在带有例如空气的冷却介质的逆流中固化，在塔的底部获得固体颗粒。造粒塔通常用于尿素厂的最后阶段。

已发现造粒料罐的轴向振动有助于打散从穿孔侧壁射出的液体射流，并改进液滴的单分散性，即：其在尺寸和形状上的均匀性。通常由气动振动器传递该振动，因为已知电子振动器不适于这种特定的应用。从4,585,167号的美国专利中已知一种造粒料罐，并在WO 2004/101131中公开了一种改进的旋转振动造粒料罐。

在实现旋转振动造粒料罐时的主要问题是：相关的机械应力，尤其是在大的工厂中，料罐具有相当大的直径和质量，并需要以高速(200-300rpm)转动并以相对较高的频率振动，从而将液滴扩散到塔的整个横截面上；通常安装在具有腐蚀性的环境中，即安装在造粒塔内部；需要例如通过转动轴为增压空气提供合适的供给和排放装置，但这使设计更加复杂和昂贵。

还应注意到，造粒料罐通常作用于综合化工厂的最后阶段，其可靠性是关键因素，因为料罐的故障会使整个工厂的生产停顿。在尿素领域，例如，造粒料罐的损耗会将液体尿素扩散到塔中，且尿素会在聚集于塔底部的固体颗粒上固化；这些颗粒会被损耗，并且为了移除固化的尿素并使塔重新运转，必须持续停止很久。

尽管事实上WO 2004/101131中公开的造粒料罐可以以满意的方式解决这些问题，仍然需要改进该现有技术，特别是出于在大型化工厂中实现更大且转动更快的造粒料罐的目的。

发明内容

本发明根本的技术问题是提供一种适于克服上述缺点的造粒料罐结构，并且具体地：保护造粒料罐的移动部件免受造粒塔的环境影响，特别是免受灰尘的影响；防止液体从料罐流失到造粒塔中；改进可靠性。本发明的一个目的也是简化料罐和降低其成本。

因此，本发明公开了一种用于流体物质颗粒化的振动造粒料罐，所述料罐包括：毂；限定用于流体的流体腔的上板、下板和穿孔侧壁；连接至所述料罐的振动部件的气动振动引擎，和用于操作所述振动引擎的至少一个增压空气进口，所述料罐的特征在于：其包括底部箱体，该底部箱体限定与所述流体腔分离的底部密封腔。

所述底部箱体可包括底盖或者固定凸缘，其固定至料罐的下部。优选地，所述底盖或凸缘具有与造粒料罐的底部基本相同的直径。

根据本发明的一个方面，密封腔与增压气体进口联通，因此当造粒料罐被使用时，该密封腔维持在受压状态，下文将对其更多的优点进行解释。

气动振动引擎优选地安装在底部密封腔的内部，且更加优选地，密封腔直接对引擎提供所需的空气供给。因此，振动引擎的空气进口在底部密封腔内开启，使得当料罐运转时，增压密封腔将增压空气供给到振动引擎。根据优选实施例，振动引擎的空气输出通过至少一个空气排放管连接到至少一个安装在底部密封腔的盖上的单向空气排放阀。在本发明的一个实施例中，振动引擎直接固定至所述底盖。

根据本发明的另一个方面，借助通过料罐的毂的轴向通道，空气供给被传输至底部密封腔内。在优选实施例中，使用中空管轴来提供转动的动力并提供增压空气供给。

在本发明的优选实施例中，造粒料罐的毂包括：耦合至转动轴并相对于振动固定的第一构件，同轴且滑入所述第一构件内的第二构件，该第二构件耦合至料罐的振动引擎和振动部件，并留出通过料罐的毂、用于增压空气供给的轴向通道。

下面是本发明的更多和优选的方面。为了减少振动质量，振动引擎耦合至料罐的穿孔侧壁，且使用柔性连接将所述穿孔侧壁连接至料罐的框架，过滤振动驱动力。结果是，当其它例如顶部和底部凸缘的巨大部件以及包含在料罐中的流体机械地脱离振动时，料罐的振动设备实质上包括穿孔侧壁和质量可忽略的其它部件(例如螺钉)。

而且，为了减小机械应力这一目的，在本发明的优选实施例中，对包含有两个相同并相对转动的转动单元的振动引擎进行平衡。

本发明的另一个方面是选择性地设置至少一个振动传感器。振动传感器对于在不需要物理检测的情况下监测料罐的运转和探测振动系统的故障是有用的。作为实例，振动传感器包括朝向一个振动构件的固定的邻近传感器；然后使用来自所述传感器的数据进行光谱分析，并且与标准值比较，从而探测可能的故障或损坏。