实验用喷雾冷冻机论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种实验用喷雾冷冻机，属于干燥机技术领域，包括箱体、干燥器和旋风分离器，其中，所述箱体内的顶壁上设置有雾化喷嘴，所述箱体上位于雾化喷嘴的下方设置有冷冻管，所述冷冻管与冷冻源连接，所述干燥器包括壳体和设置在壳体内的加热组件，所述壳体位于雾化喷头的正下方且与旋风分离器柔性连接，所述壳体的外周壁上设置有振动电机，所述壳体内设有用于将物料从壳体内壁刮下的清理组件，液体物料经过雾化、冻结、干燥、分离以形成固态物料，在干燥的过程中，启动振动电机，使得壳体产生震动，以将粘结在壳体内壁上的物料抖落，本实用新型具有避免物料长时间粘结在壳体内壁上，导致物料被烫坏的效果。

主设计要求

1.一种实验用喷雾冷冻机，包括箱体(1)、干燥器(2)和旋风分离器(3)，其中，所述箱体(1)内的顶壁上设置有雾化喷嘴(11)，其特征在于：所述箱体(1)上位于雾化喷嘴(11)的下方设置有冷冻管(12)，所述冷冻管(12)与冷冻源(121)连接，所述干燥器(2)包括壳体(21)和设置在壳体(21)内的加热组件(22)，所述壳体(21)位于雾化喷头的正下方且与旋风分离器(3)柔性连接，所述壳体(21)的外周壁上设置有振动电机(24)，所述壳体(21)内设有用于将物料从壳体(21)内壁刮下的清理组件。

设计方案

2.根据权利要求1所述的实验用喷雾冷冻机，其特征在于：所述清理组件包括转动设置在壳体(21)内的转盘(23)，所述转盘(23)上设置有清洁杆(232)，所述清洁杆(232)沿长度方向与转盘(23)的轴向平行，所述清洁杆(232)靠近壳体(21)侧设置有与壳体(21)抵接的刷毛(2321)，所述壳体(21)的底部设置有用于驱动转盘(23)转动的电动机(233)，所述加热组件(22)设置在所述转盘(23)的顶部，所述壳体(21)的侧壁上位于转盘(23)的上方设置有出气口(25)。

3.根据权利要求2所述的实验用喷雾冷冻机，其特征在于：所述转盘(23)上设置有铁丝(231)，所述加热组件(22)固定在铁丝(231)上。

4.根据权利要求3所述的实验用喷雾冷冻机，其特征在于：所述壳体(21)的内壁上沿周向开设有导槽(234)，所述转盘(23)转动设置在导槽(234)内。

5.根据权利要求2所述的实验用喷雾冷冻机，其特征在于：所述旋风分离器(3)包括外壳(31)，所述外壳(31)内沿竖直方向设置有呈螺旋状的导向杆(32)，所述外壳(31)内位于导向杆(32)的底端设置有筛网，所述外壳(31)的侧壁上设置有进气口(39)，所述进气口(39)与所述出气口(25)柔性连接，所述外壳(31)的底部设置有排料口(37)、顶部设置有排气口(38)，所述外壳(31)上位于排气口(38)处设置有吸风机(381)。

6.根据权利要求5所述的实验用喷雾冷冻机，其特征在于：所述筛网为金属网(33)，所述筛网的边沿处设置有电热棒(331)。

7. 根据权利要求6所述的实验用喷雾冷冻机，其特征在于：所述金属网(33)的一侧与外壳(31)铰接，所述外壳(31)的内壁上位于金属网(33)远离金属网(33)与外壳(31)铰接点侧的下方转动设置有凸轮(34)，所述凸轮(34)的正上方设置有套环(36)，所述套环(36)内沿竖直方向插接有滑移杆(361)，所述滑移杆(361)背离金属网(33)端与凸轮(34)的周壁抵接、另一端与金属网(33)抵接, 所述凸轮(34)旋转时金属网(33)将以金属网(33)与外壳(31)的铰接点为圆心往复翻转，所述外壳(31)上设置有电机(35)，所述电机(35)的驱动轴贯穿外壳(31)的侧壁与凸轮(34)固定连接。

8.根据权利要求7所述的实验用喷雾冷冻机，其特征在于：所述滑移杆(361)端部设置有防脱板(363)，所述滑移杆(361)上位于防脱板(363)与套环(36)之间套设有使得所述滑移杆(361)始终具有向下移动的趋势的弹簧(362)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及干燥机技术领域，尤其是涉及一种实验用喷雾冷冻机。

背景技术

离心喷雾干燥是利用离心式雾化器将某些液体物料进行干燥，液体工艺成形和干燥工业中最广泛应用的工艺。最适用于从溶液、乳液、悬浮液和糊状液体原料中生成粉末、颗粒状固体产品。因此，当成品的颗粒大小分布、残留水份含量、堆积密度和颗粒形状必须符合精确的标准时，喷雾干燥是一道十分理想的工艺。

申请公布号为CN101738073A的中国专利中公开了一种小型喷雾干燥机，包括箱体、蠕泵、喷头、热分布器、干燥塔、授料器、分离器、耐热管、过滤器、孔板、加热器、弯头、风机、液料杯、和硅胶管，其中，热分布器螺纹连接在箱体上，热分布器通过密封胶圈连接干燥塔，热分布器与弯头通过焊接一体设置，弯头的下端与加热器螺纹连接，孔板和过滤器安装在加热器的下端，干燥塔的排风口与分离器的进风口通过连接套密封连接，分离器上口与风机上口通过耐热管连接，风机用螺栓固定在箱体底部，干燥塔和分离器的下口均通过固定套与授料器连接，蠕泵连接在箱体上，硅胶管的一端通过蠕泵放置在液料杯中、另一端插入喷头，其中，喷头与外部的气泵连通，且喷头的喷嘴通过热分布器设置在干燥塔中，该喷雾干燥机，体积小且节约能源，适用于实验室对多种液料的喷雾进行干燥。

但是上述技术方案中，喷雾经过干燥后形成的固态物料可能会粘结在分离器的内壁上，目前通过采用气锤实时敲打干燥器，使得物料脱落，但是干燥器内壁温度较高时，若不及时将物料剥离，可能会烫坏物料。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实验用喷雾冷冻机，具有能够减少粘附在干燥器内壁上的物料的优点。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种实验用喷雾冷冻机，包括箱体、干燥器和旋风分离器，其中，所述箱体内的顶壁上设置有雾化喷嘴，所述箱体上位于雾化喷嘴的下方设置有冷冻管，所述冷冻管与冷冻源连接，所述干燥器包括壳体和设置在壳体内的加热组件，所述壳体位于雾化喷头的正下方且与旋风分离器柔性连接，所述壳体的外周壁上设置有振动电机，所述壳体内设有用于将物料从壳体内壁刮下的清理组件。

实施上述技术方案，将液态物料通过雾化喷嘴喷至箱体内，然后启动冷冻源，使得冷冻管朝箱体内喷冷气，对通过雾化喷嘴喷出的雾态物料进行制冷，雾化后的物料将会被冻结然后下落至壳体内以进行干燥，此时使得加热组件发热，则被冻结的物料落入壳体后物料中的水分将会受热蒸发，然后热蒸汽协同物料一同进入至旋风分离器内，通过旋风分离器固气分离，使得固态物料与热蒸汽分开，这样液体物料经过雾化、冻结、干燥、分离以形成固态物料，在干燥的过程中，启动振动电机，使得壳体产生震动，以将粘结在壳体内壁上的物料抖落，避免物料长时间粘结在壳体内壁上，导致物料被烫坏，柔性连接的设置更便于壳体进行震动，且能够保证壳体的震动幅度。

进一步，所述清理组件包括转动设置在壳体内的转盘，所述转盘上设置有清洁杆，所述清洁杆沿长度方向与转盘的轴向平行，所述清洁杆靠近壳体侧设置有与壳体抵接的刷毛，所述壳体的底部设置有用于驱动转盘转动的电动机，所述加热组件设置在所述转盘的顶部，所述壳体的侧壁上位于转盘的上方设置有出气口。

实施上述技术方案，驱动电动机，使得转盘带动清洁杆进行转动，此时刷毛将会将粘结在壳体内壁上的物料刷掉，这样能够进一步的减少粘结在壳体内壁上的物料。

进一步，所述转盘上设置有铁丝，所述加热组件固定在铁丝上。

实施上述技术方案，铁丝的设置一方面用于对加热组件进行支撑，另一方面铁丝能够传热，增加加热组件的散热体积。

进一步，所述壳体的内壁上沿周向开设有导槽，所述转盘转动设置在导槽内。

实施上述技术方案，随着电动机的转动，转盘将会在导槽内进行转动，以起到导向的作用，同时使得经过干燥的物料不易落至转盘的底部。

进一步，所述旋风分离器包括外壳，所述外壳内沿竖直方向设置有呈螺旋状的导向杆，所述外壳内位于导向杆的底端设置有筛网，所述外壳的侧壁上设置有进气口，所述进气口与所述出气口柔性连接，所述外壳的底部设置有排料口、顶部设置有排气口，所述外壳上位于排气口处设置有吸风机。

实施上述技术方案，启动吸风机，使得经过干燥的物料将会与热蒸汽一起进入至外壳内，因为导向杆的导向，热蒸汽将会在外壳内呈螺旋状进行转动，此时固态物料将会在重力与离心力的作用下经过筛网的进一步筛除后，再通过排料口排出外壳，而热蒸汽将会沿着导向杆向上移动，最后通过排气口排出，筛网的设置能够对物料进行筛除。

进一步，所述筛网为金属网，所述筛网的边沿处设置有电热棒。

实施上述技术方案，开启电热棒，使得电热棒对筛网进行加热，这样当固态物料落至金属网上，金属网将会对固态物料进一步进行干燥，以使得最后得到的物料能够达到需要的干燥度。

进一步，所述金属网的一侧与外壳铰接，所述外壳的内壁上位于金属网远离金属网与外壳铰接点侧的下方转动设置有凸轮，所述凸轮的正上方设置有套环，所述套环内沿竖直方向插接有滑移杆，所述滑移杆背离金属网端与凸轮的周壁抵接、另一端与金属网抵接, 所述凸轮旋转时金属网将以金属网与外壳的铰接点为圆心往复翻转，所述外壳上设置有电机，所述电机的驱动轴贯穿外壳的侧壁与凸轮固定连接。

实施上述技术方案，因为物料在干燥时，可能会粘结成块，此时驱动电机，带动凸轮转动，使得滑移杆沿竖直方向往复升降，此时金属网将会以金属网与外壳的铰接点为圆心往复翻转，以对落至金属网上的物料进行抖动，以将粘结成块的物料抖开，同时使得物料更易于通过金属网，然后经过排料口排出。

进一步，所述滑移杆端部设置有防脱板，所述滑移杆上位于防脱板与套环之间套设有使得所述滑移杆始终具有向下移动的趋势的弹簧。

实施上述技术方案，弹簧的设置使得滑移杆能够更好的沿竖直方向移动，避免滑移杆与套杆因为长时间的使用，导致在重力和凸轮的作用下滑移杆不能很好的移动。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.在干燥的过程中，启动振动电机，使得壳体产生震动，以将粘结在壳体内壁上的物料抖落，避免物料长时间粘结在壳体内壁上，导致物料被烫坏，柔性连接的设置更便于壳体进行震动，且能够保证壳体的震动幅度；

2.驱动电动机，使得转盘带动清洁杆进行转动，此时刷毛将会将粘结在壳体内壁上的物料刷掉，这样能够进一步的减少粘结在壳体内壁上的物料；

3.开启电热棒，使得电热棒对筛网进行加热，这样当固态物料落至金属网上，金属网将会对固态物料进一步进行干燥，以使得最后得到的物料能够达到需要的干燥度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是图1中A-A方向的剖视图。

图3是图2中A部分的结构放大示意图。

图4是图1中B-B方向的剖视图。

图5是图4中B部分的结构放大示意图。

图中，1、箱体；11、雾化喷嘴；12、冷冻管；121、冷冻源；2、干燥器；21、壳体；22、加热组件；23、转盘；231、铁丝；232、清洁杆；2321、刷毛；233、电动机；234、导槽；24、振动电机；25、出气口；3、旋风分离器；31、外壳；32、导向杆；33、金属网；331、电热棒；34、凸轮；35、电机；36、套环；361、滑移杆；362、弹簧；363、防脱板；37、排料口；38、排气口；381、吸风机；39、进气口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种实验用喷雾冷冻机，包括箱体1、干燥器2和旋风分离器3，其中，箱体1内的顶壁上设置有雾化喷嘴11，使用时，将液体物料通过蠕动泵与雾化喷嘴11连通；箱体1上位于雾化喷嘴11的下方连接有冷冻管12，冷冻管12与冷冻源121连接，在本实施例中冷冻源121为制冷机。

参照图2，干燥器2包括壳体21和设置在壳体21内的加热组件22，在本实施例中，加热组件22为电热丝，其中，壳体21位于雾化喷头的正下方且与旋风分离器3通过波纹管柔性连接，壳体21的外周壁上设置有振动电机24，在干燥的过程中，启动振动电机24，使得壳体21产生震动，以将粘结在壳体21内壁上的物料抖落。

参照图2和图3，壳体21内设有用于将物料从壳体21内壁刮下的清理组件，壳体21的内壁上沿周向开设有导槽234，清理组件包括转动设置在导槽234内的转盘23，其中，转盘23上沿与转盘23轴向平行的方向设置有清洁杆232，清洁杆232靠近壳体21侧设置有与壳体21抵接的刷毛2321，壳体21的底部设置有电动机233，电动机233的驱动轴与转盘23同心连接，以驱动转盘23转动，转盘23上还设置有铁丝231，加热组件22则呈螺旋状缠绕在铁丝231上，这样加热组件22的形态将会固定，且有铁丝231的支撑，更加稳定，壳体21的侧壁上位于转盘23的上方设置有出气口25。

参照图4和图5，旋风分离器3包括外壳31，外壳31的侧壁上设置有进气口39，进气口39与出气口25柔性连接，外壳31的底部设置有排料口37、顶部设置有排气口38，外壳31上位于排气口38处设置有吸风机381，外壳31内沿竖直方向设置有呈螺旋状的导向杆32，而导向杆32的底端设置有筛网，其中，筛网为金属网33且筛网的边沿处设置有电热棒331，在本实施例中金属网33为铁丝231网，在使用时，电热棒331将会对金属网33进行加热，这样当固态物料落至金属网33上，金属网33将会对固态物料进一步进行干燥，以使得最后得到的物料能够达到需要的干燥度；金属网33的一侧与外壳31铰接，金属网33的另一侧于外壳31的内壁上转动连接有凸轮34，凸轮34位于金属网33的下方，且凸轮34的正上方设置有套环36，套环36内沿竖直方向插接有一端与金属网33抵接的滑移杆361，滑移杆361端部设置有防脱板363，滑移杆361上位于防脱板363与套环36之间套设有弹簧362，以使得滑移杆361始终具有向下移动的趋势，防脱板363背离金属网33端与凸轮34的周壁抵接, 凸轮34旋转时金属网33将以金属网33与外壳31的铰接点为圆心往复翻转，外壳31上设置有电机35，其中，电机35的驱动轴贯穿外壳31的侧壁与凸轮34固定连接。

本实施例的实施原理为：使用时，将液态物料通过雾化喷嘴11喷至箱体1内，使得液态物料雾化呈雾态物料，然后启动冷冻源121，通过冷冻管12朝箱体1内喷冷气，以对雾态物料进行制冷，雾化后的物料将会被冻结然后下落至壳体21内，此时使得加热组件22发热以对冻结后的物料进行干燥，冻结的物料与加热组件22接触，水分将会受热蒸发，启动吸风机381，使得经过干燥的物料与热蒸汽一起进入至外壳31内，因为导向杆32的导向，热蒸汽将会在外壳31内呈螺旋状进行转动，此时固态物料将会在重力与离心力的作用下经过筛网，此时，驱动电机35，带动凸轮34转动，使得滑移杆361沿竖直方向往复升降，此时金属网33将会以金属网33与外壳31的铰接点为圆心往复翻转，以将落至金属网33上的物料抖落，并通过排料口37排出外壳31，而热蒸汽将会沿着导向杆32向上移动，最后通过排气口38排出。

需要对壳体21内壁上的物料进行清理时，可驱动振动电机24，使得壳体21产生震动，将粘结在壳体21内壁上的物料震落，也可驱动电动机233，使得转盘23带动清洁杆232进行转动，转盘23将会在导槽234内进行转动，此时刷毛2321将会将粘结在壳体21内壁上的物料刷掉，这样能够进一步的减少粘结在壳体21内壁上的物料。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

设计图

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