一種造粒塔的製作方法

2023-04-30 12:39:11 3

專利名稱：一種造粒塔的製作方法
技術領域：
本發明涉及農用複合肥料的生產設備，特別涉及一種造粒塔。
背景技術：
顆粒復混肥生產過程中的成粒工藝主要有團粒法、流化法、擠壓法、熔融油冷法、 熔融空氣冷卻法。而熔融空氣泠卻法，也稱為塔式造粒法，它分為強制通風的低塔法(一般高60m以內)和自然通風的高塔法(一般高60m以上)。中國專利，專利號 ZL02134971. 1，專利號 ZL03139601. 1，專利號 ZL200510060036.
X，王時珍編著的《造粒塔與造粒噴頭》，其中闡述的都是圓柱形造粒塔。造粒塔的主要功能是完成熔融態的滴狀肥料冷卻結晶球化。冷卻主要依靠風冷，要達到一定的通風量，其一是用機械通風但能耗大不經濟，其二是增加塔的高度，可適當增加風的抽力，但高度產生壓差增加的抽力有限，冷卻效果仍不理想。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種冷卻效果好的造粒塔。解決上述技術問題的技術方案是一種造粒塔，包括塔底立柱、接料裝置、進風口、塔體、造粒裝置、排風口及塔頂，所述塔體上部設有塔喉部，所述塔體的垂直剖切面的母線是雙曲線形。優選地，所述塔體雙曲線母線方程為=R=Vaz2+^2 ,式中R為造粒塔上任一位置的半徑，ζ為上述位置離塔喉部的距離，b為塔喉部半徑，a為雙曲線係數，所述雙曲線係數 a的取值範圍是0. 005-0. 010，造粒塔的塔高H與造粒塔的塔底直徑D比值範圍是4. 0-5. 0。優選地，所述雙曲線係數a取值為0. 01，塔高H與塔底直徑D比值為4. 2。所述造粒塔上部的塔喉部為塔體半徑最小處。從塔底進入的冷空氣在塔喉部的壓力最大，流體的含熱能力也最高，因此塔喉部的冷空氣能夠最大限度的吸收顆粒中的熱量從而使顆粒迅速冷卻固化。優選地，所述塔喉部以上2-15m處設有環形加強梁，所述設置在塔中心的造粒工作間通過橫梁與環形加強梁相連，所述造粒工作間包括造粒平臺、熔融混合平臺及頂部，所述熔融混合平臺有3-4個，成階梯狀布置，所述造粒工作間高10-18m。優選地，所述造粒工作間為半徑比塔喉部小2- !的圓柱狀或由固定在塔壁上的橫梁支撐的橋型柱狀，所述橋型柱狀造粒裝置的造粒平臺寬7-10m。優選地，所述造粒工作間的頂部與塔頂同高，沿塔頂向下2_5m處的塔體上均勻分布22-30個排風口，每個排風口面積3-6m2。優選地，所述造粒工作間的頂部距離塔頂2_5m，所述塔頂設有5_10個排風口，每個排風口面積為2-6m2。優選地，所述塔底立柱頂部設有環形剛性梁，所述接料裝置固定在環形剛性梁下 2-5m處的塔底立柱上，所述接料裝置為層狀接料錐鬥或呈「W」型。
優選地，所述進風口設在環形剛性梁與接料裝置之間。本發明的優點是1、本發明創造性地將雙曲線結構運用到造粒塔中，將造粒塔設計成雙曲線形的是為了提高冷卻的效率，塔底部的圓周最大，可以最大限度地進入冷空氣，冷空氣到達塔體最細部位時，接觸高溫肥料粒子，這時首先由於管徑變小，空氣流速加快，可以儘快的帶走顆粒中的熱量，使顆粒迅速固化，其次由於塔徑變小，冷空氣的體積也受到壓縮，故壓力也有增加，而壓力增加流體的含熱能力會隨之增加，於是在塔喉部冷空氣可以最大限度的吸收顆粒中的熱量從而使顆粒冷卻。到了塔體最上部，塔徑再次擴大，已攜帶有粉塵的空氣由於速度減慢，壓力減小，使所夾帶的粉塵降落而不被帶出。2、造粒塔由於設計成雙曲線形，解決了原圓柱形造粒塔因肥料粘壁結瘤，從而損壞塔體和打壞接料裝置問題。3、造粒塔由於設計成雙曲線形，在塔喉部以下是上小下大，而造粒機噴撒出的料， 是拋物線形也是上小下大，能充分利用塔空間，達到最有效地冷卻物料。4、雙曲線造粒塔的風抽力比現有的造粒塔大，在同等的投資下能大大提高產能。


圖1為本發明實施例1造粒塔的立面結構示意圖；圖2為本發明實施例1造粒塔A-A剖面結構圖；圖3為本發明實施例1造粒塔B-B剖面結構圖；圖4為本發明實施例2造粒塔的立面結構示意圖；圖5為本發明實施例2造粒塔的C-C剖面結構圖。附圖標記說明1、塔底立柱；2、環形剛性梁；3、塔體；4、塔喉部；5、造粒工作間； 6、熔融混合平臺；7、排風口 ；8、造粒工作間的頂部；9、塔頂；10、防雨罩；11、通風道；12、造粒平臺；13、防雨棚；14、進風口 ；15、接料裝置；16、上排風口 ；17、上排風頂蓋；18、環形加強梁；19、橫梁；20、放射梁；21、電梯樓梯間。
具體實施例方式本發明設計的雙曲線造粒塔，包括塔底立柱、接料裝置、進風口、塔體、造粒工作間、排風口及塔頂。所述造粒塔塔底由塔底立柱構成，所述接料裝置設置在塔底立柱間，所述塔底立柱頂部設有環形剛性梁，所述環形剛性梁下2-5m處設有進風口，所述塔底立柱通過環形剛性梁與塔體連接，所述塔體的垂直剖切面的母線是雙曲線形，所述塔體上部設有塔喉部，所述塔喉部以上2-15m處設有環形加強梁，所述設置在塔中心的造粒工作間通過橫梁與環形加強梁相連。塔底立柱是塔體的支撐結構，它可以是沿塔體雙曲線的斜立柱，或是垂直地面的直立柱，優選斜立柱。塔底立柱上的環形剛性梁，將塔體負荷傳給塔底立柱，再傳到塔基礎上。塔底立柱可以是圓形、方形或多邊形，優選圓形。雙曲線塔體連接在環形梁上，是一種薄壁形鋼筋混凝土結構，也可是鋼結構，用薄板封內壁，但優選鋼筋混凝土結構。塔喉部以上2-15m處設有環形加強梁，塔中心的造粒層用橫梁與環形梁相連；造粒工作間包括造粒平臺、熔融混合平臺和頂部，所述熔融混合平臺有3-4個(優選3個)，成階梯狀布置；造粒工作間可設計成比塔喉部半徑小2-細的圓柱形，也可設計成固定在塔壁上通過橫梁支撐的橋形柱狀(優選橋形柱狀)，造粒層高IO-ISm ；所述造粒平臺中心設有直徑0. 6-0. 7m造粒孔，造粒工作間的頂部中心處設有直徑0. 8-1. Om排風孔。工作間四周離造粒平臺高1. 0-1. 5m處設有4個直徑0. 5-0. 8m的通風口，並用管道與塔體外相通；造粒工作間與塔壁間設有熱氣流通過的通風道。塔頂排風分為內排內和外排風，內排風排風面積小，但防雨效果好。外排風排風面積大，但防雨效果差。內排風是排風口高於造粒工作間頂部2-5m，外排風塔頂與造粒工作間頂部同高，排風口設在塔頂下2-5m。外排風還可將塔頂排風口外擴，使其外徑比塔大 1. 5-3m,每個排風口面積3-6m2。在雨水少的地區優選外排風，反之選內排風。排風口加裝百葉窗防雨。選內排風時，可在通風道頂蓋上開5-10個上排風口，每個上排風口面積2-6m2。 排風口可在其上2米上再裝頂，側安百葉窗，或設可移動頂蓋，在雨天時關閉。塔底接料裝置，固定環形剛性梁下2 5m的塔底立柱上，接料裝置其一可設成平底上開一出料口，利用機械括料器將料括出，該裝置可降低塔高但增加運行費用；其二可設計成多層接料錐鬥，優選3層，每層上口半徑比上層下口半徑大0. 5 lm，錐鬥錐半角 30° 45°優選；35° 42° ；其三可設計成「W」形，2至4個長形出料口，優選3個。接料裝置頂部與立柱上環形間設有進風口，進風口高2-細。本發明雙曲線塔體母線方程為R=Vaz2 +b2式中R——造粒塔上任一位置的半徑，m ；ζ——該位置離塔喉部的距離，m ；b——塔喉部半徑，m ；a——雙曲線係數，本發明取0.005-0. 010。本發明塔高H與塔底直徑D比取4. 0-5. 0。以下通過實施例對本發明做進一步闡述。實施例1首先計算造粒塔各部分參數塔體是雙曲線形，曲線方程=R=Vaz2+^2。曲線係數a = 0.01，塔喉部4半徑b = 9m，塔喉部4距離地面高度為70m。計算得塔底半徑R=Il. 4m,塔底直徑D = 22. Sm。取塔高H與塔底直徑比H/D = 4.2,計算得造粒塔總高H = 95. 8m。參照圖1-3所示，一種雙曲線造粒塔，包括塔底立柱1、接料裝置15、進風口 14、塔體3、造粒工作間5、排風口 7及塔頂9。塔體3的垂直剖切面為雙曲線形。造粒工作間5包括造粒平臺12、熔融混合平臺6以及頂部8。在塔底圓周上每15°布一根塔底立柱1，共布置M根，塔底立柱1為沿塔體雙曲線的斜立柱，垂直距離地面高16m，形狀為圓形；塔底立柱1頂部和中間每隔^!處設有環形剛性梁2，塔底立柱1通過柱頂環形剛性梁2與塔體3連接；塔體為薄壁型鋼筋混凝土結構； 接料裝置15固定在塔底立柱1上，其頂部距離柱頂環形剛性梁細，接料裝置為層狀接料錐鬥，本實施例為3層接料錐鬥，每層接料錐鬥的上口半徑比上一層的下口半徑大0. 5-lm，接料錐鬥的錐半角為35° -42° ；進風口 14設置在接料裝置的頂部與柱頂環形剛性梁2之間，高細；沿環進風口 14還設有an寬的防雨棚13 ；塔體3上部設有塔喉部4，塔喉部4上方IOm處設有環形加強梁18，造粒工作間5通過橫梁19與環形加強梁18相連，造粒工作間 5為橋形柱狀，造粒平臺12寬7m，其中心設有直徑0. 6m造粒孔；造粒工作間總層高15. 8m, 在造粒平臺12上，呈階梯狀等高布置3個熔融混合平臺6 ；造粒工作間的頂部中心開直徑 0. 9m排風孔，工作間四周距離造粒平臺高1. Om處設有4個直徑0. 6m的通風口，通過風管與塔體外連接通風；造粒工作間5與塔體3之間設有通風道11，通風道11呈半月形；塔頂9 與造粒裝置的頂部8同高；塔頂9往下細處的塔體3上均勻分布M個排風口 7，排風口朝向垂直於塔體中心線，每個排風口的面積為4m2，沿垂直於塔體中心線方向的寬度為2m，排風口 7還設有防雨的百葉窗；塔頂沿塔體周邊還設有與排風口寬度相同的防雨罩10。在造粒塔一側還設置有電梯樓梯間21，與塔頂9同高，外側邊距塔中心L = 19.細，寬T = IOm0本實施例採用的排風口設置為外排風，適用於雨水較少的地區。本實施例的雙曲線造粒塔比圓柱形造粒塔，在同等投資下自然風抽力增加 10% -20%，下塔物料溫度可下降10°C -20°c，產能增加15% -30%。實施例2首先計算造粒塔各部分參數塔體是雙曲線形，曲線方程=R=Vaz2+^2。曲線係數a = 0. 005，塔喉部4半徑b = 7. 5m，塔喉部4距離地面高度為60m。計算得塔底半徑R = 8. 6m,塔底直徑D = 17.加。取塔高H與塔底直徑比H/D = 4.5,計算得造粒塔總高H = 77. 4m。參照圖4-5所示，一種雙曲線造粒塔，包括塔底立柱1、接料裝置15、進風口 14、塔體3、造粒工作間5、排風口 7及塔頂9。塔體3的垂直剖切面為雙曲線形。造粒工作間5包括造粒平臺12、熔融混合平臺6以及頂部8。在塔底圓周上每15°布一根塔底立柱1，共布置M根，塔底立柱1為沿塔體雙曲線的斜立柱，垂直距離地面高12m，形狀為隋圓形；塔底立柱1頂部和中間每隔細處設有環形剛性梁2，塔底立柱1通過柱頂環形剛性梁2與塔體3連接；塔體為薄壁型鋼筋混凝土結構；接料裝置15固定在塔底立柱1上，其頂部距離柱頂環形剛性梁細，接料裝置呈「W」型， 設有3個長形出料口 ；進風口 14高細，設置在接料裝置的頂部與柱頂環形剛性梁2之間； 沿進風口 14還設有an寬的防雨棚13 ；塔體3上部設有塔喉部4，塔喉部4上方處設有環形加強梁18，造粒工作間5通過放射梁20與環形加強梁18相連，造粒工作間5為圓柱狀，造粒工作間5的半徑比塔喉部的半徑小2m，造粒工作間總層高13m，在造粒平臺12中心設有直徑0. 6m造粒孔，其上呈階梯狀等高布置3個熔融混合平臺6 ；造粒工作間的頂部中心開直徑0. 9m排風孔，造粒工作間四周距離造粒平臺高1. 5處設有4個直徑0. 8m的通風口，通過風管與塔體外連接通風；造粒工作間5與塔壁間設有通風道11，通風道11呈環形； 造粒工作間的頂部8距離塔頂2. 4m ；塔頂9上設有10個上排風口 16，上排風口 16面積為 2. 2m2,上排風口 16上方an處還設有上排風頂蓋17，上排風頂蓋17為移動式頂蓋，可在雨天時關閉，上排風頂蓋17側邊設有防雨的百葉窗。在造粒塔的一側還設置有電梯樓梯間21，與塔頂9同高，外側邊距塔中心L = 16. 6m，寬T = 10m。本實施例採用的排風口設置為內排風，適用於雨水較多的地區。本實施例的雙曲線造粒塔比圓柱形造粒塔，在同等投資下自然風抽力增加 10% -15%，下塔物料溫度可下降10°C -15°c，產能增加15% -25%。以上是針對本發明的可行實施例的具體說明，但該實施例並非用以限制本發明的專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為的等效實施或變更，均應包含於本發明的專利範圍中。
權利要求
1.一種造粒塔，其特徵在於，包括塔底立柱、接料裝置、進風口、塔體、造粒工作間、排風口及塔頂，所述塔體上部設有塔喉部，所述塔體的垂直剖切面的母線是雙曲線形。
2.根據權利要求1所述的造粒塔，其特徵在於，所述塔體雙曲線母線方程為 R=Vaz2+^2 ,式中R為造粒塔上任一位置的半徑，ζ為上述位置離塔喉部的距離，b為塔喉部半徑，a為雙曲線係數，所述雙曲線係數a的取值範圍是0. 005-0. 010，造粒塔的塔高H與造粒塔的塔底直徑D比值範圍是4. 0-5. 0。
3.根據權利要求2所述的造粒塔，其特徵在於，所述雙曲線係數a取值為0.01，塔高H 與塔底直徑D比值為4.2。
4.根據權利要求1-3任一項所述的造粒塔，其特徵在於，所述塔喉部為造粒塔半徑最小處。
5.根據權利要求1所述的造粒塔，其特徵在於，所述塔喉部以上2-15m處設有環形加強梁，所述設置在塔中心的造粒工作間通過橫梁與環形加強梁相連，所述造粒工作間包括造粒平臺、熔融混合平臺及頂部，所述熔融混合平臺有3-4個，成階梯狀布置，所述造粒工作間高 10-18m。
6.根據權利要求5所述的造粒塔，其特徵在於，所述造粒工作間為半徑比塔喉部小 2-細的圓柱狀或由固定在塔壁上的橫梁支撐的橋型柱狀，所述橋型柱狀造粒裝置的造粒平臺寬7-10m。
7.根據權利要求6所述的造粒塔，其特徵在於，所述造粒工作間的頂部與塔頂同高，沿塔頂向下2-5m處的塔體上均勻分布22-30個排風口，每個排風口面積3_6m2。
8.根據權利要求6所述的造粒塔，其特徵在於，所述造粒工作間的頂部距離塔頂2-5m， 所述塔頂設有5-10個排風口，每個排風口面積為2-6m2。
9.根據權利要求1所述的造粒塔，其特徵在於，所述塔底立柱頂部設有環形剛性梁，所述接料裝置固定在環形剛性梁下2-5m處的塔底立柱上，所述接料裝置為層狀接料錐鬥或呈「W」型。
10.根據權利要求7所述的造粒塔，其特徵在於，所述進風口設在環形剛性梁與接料裝置之間。
全文摘要
本發明公開了一種雙曲線造粒塔，包括塔底立柱、接料裝置、進風口、塔體、造粒裝置、排風口及塔頂，所述塔體上部設有塔喉部，所述塔體的垂直剖切面的母線是雙曲線形。本發明創造性地將雙曲線結構運用到造粒塔中，有效地解決了造粒塔冷卻不理想的問題。雙曲線造粒塔的風抽力比現有的造粒塔大，在同等的投資下能大大提高產能。
文檔編號B01J2/04GK102319552SQ201110244548
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者王曉春, 羅冬貴 申請人:廣東拉多美化肥有限公司