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申请/专利权人：中国华电科工集团有限公司;华电环保系统工程有限公司

摘要：本发明涉及溶液蒸发干燥技术领域，具体涉及一种蒸发干燥系统及其蒸发塔，蒸发塔包括塔身，具有腔体；至少一个雾化器，设于所述塔身上，具有出雾口，适于产生雾化的待干燥物料；至少一对喷气口，每对所述喷气口相对地同轴设置于所述塔身上，适于向所述腔体内部喷入相互对冲的高温干燥气体，所述喷气口的喷气路径与所述出雾口的出雾路径交叉，使所述高温干燥气体与所述雾化的待干燥物料混合。本发明提供的蒸发干燥系统及其蒸发塔，可以提高蒸发效率及干燥质量，减少设备尺寸。

主权项：1.一种蒸发塔，其特征在于，包括：塔身（1），具有腔体；至少一个雾化器，设于所述塔身（1）上，具有出雾口（2），适于产生雾化的待干燥物料；至少一对喷气口（4），每对所述喷气口（4）相对地同轴设置于所述塔身（1）上，适于向所述腔体内部喷入相互对冲的高温干燥气体，在至少一对所述喷气口（4）之间形成气体对冲区，所述出雾口（2）的出雾路径经过所述气体对冲区，使所述高温干燥气体与所述雾化的待干燥物料混合；所述腔体内还设有调节挡板（8），所述调节挡板（8）横置于所述气体对冲区的上方，且所述调节挡板（8）与所述气体对冲区之间的距离可调节；还包括设置于所述塔身（1）上的气体出口（9），所述气体出口（9）设于所述塔身（1）的底部，所述喷气口（4）设于所述塔身（1）的顶部。

全文数据：蒸发干燥系统及其蒸发塔技术领域本发明涉及溶液蒸发干燥技术领域，具体涉及一种蒸发干燥系统及其蒸发塔。背景技术喷雾干燥是应用于物料干燥的一种方法，需要干燥的物料经雾化后，再与热烟气相接触，物料中的水分迅速汽化，即得到干燥产品。使用喷雾干燥方法可直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品，可省去蒸发、粉碎等工序，广泛应用于脱硫废水等的蒸发处理。蒸发干燥装置就是利用喷雾干燥的原理，将物料雾化喷入蒸发塔内，使其与通入蒸发塔内的干燥烟气接触，使物料中的水分汽化，干燥产品沉降至塔底。喷雾干燥过程中，物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；当物料湿含量降低到某一程度，内部湿分向表面的扩散速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由内部扩散速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。由于降速干燥的时间远大于恒速干燥，因此蒸发塔的干燥时间的长度往往由降速蒸发时间决定，如能够提高降速蒸发阶段的干燥速率，则可以有效提高蒸发效率，减少设备尺寸，提高蒸发质量。发明内容因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中蒸发干燥装置降速干燥阶段的干燥效率不高、干燥质量不佳的缺陷，从而提供一种可以提高蒸发效率及干燥质量，减少设备尺寸的蒸发塔。进一步提供一种具有上述蒸发塔的蒸发干燥系统。本发明采用的技术方案如下：一种蒸发塔，包括：塔身，具有腔体；至少一个雾化器，设于所述塔身上，具有出雾口，适于产生雾化的待干燥物料；至少一对喷气口，每对所述喷气口相对地同轴设置于所述塔身上，适于向所述腔体内部喷入相互对冲的高温干燥气体，在至少一对所述喷气口之间形成气体对冲区，所述出雾口的出雾路径经过所述气体对冲区，使所述高温干燥气体与所述雾化的待干燥物料混合。由于每对喷气口相对地同轴设置，使得进入蒸发塔内的两股高温干燥气体相互对冲形成气体对冲区，经过雾化器雾化的待干燥物料雾化为细小液滴，一方面，在对冲区内气体湍动强烈，相对速度很大，高温干燥气体不断撞击物料液滴，可以有效提高待干燥物料液滴表面的扩散效率，从而提高待干燥物料的内部扩散速率，提高了降速干燥阶段的干燥速率；另一方面，由于每对喷气口同轴设置，相互对冲，在一对喷气口的中心处分子平均速度为零，该点称为驻点，当细小液滴随着高温干燥气体进入气体对冲区，由于液滴自身速度远小于高温干燥气体的速度，液滴便被裹挟在两股高温干燥气体中做往复渗透振荡运动，液滴受惯性力作用从一侧高温干燥气体渗入另一侧的与其对冲的高温干燥气体中，并在渗入对冲气体瞬间，相对速度最大，渗入对冲气体后，液滴又因对冲气体的曳力而减速，当减速为零后，又被该对冲气体反向加速向驻点处运动，渗入原来一侧的高温干燥气体内，液滴如此在驻点位置处往复做减幅振荡运动多次后，其沿喷气口的轴线方向的轴向速度逐渐消失，并完成干燥过程，最后在纵向作用力作用下转为向下流动的气流带出对冲区，进入干燥物料收集区，这种设置使液滴一直处于两股对冲气流中往复振荡，延长了液滴与高温干燥气体的作用时间，并且，仅通过一对高温干燥气体喷气口就大大增加了物料液滴与高温干燥气体的碰撞路径长度，而不是沿物料液滴的运动路径设置多个高温干燥气体喷气口，有利于设备轻简化，缩小设备体积，建造费用低，并且能源利用率高，检修方便。所述喷气口处设有角度调整结构，用于调整所述喷气口的喷气角度。调整喷气口的喷气角度能够弥补喷气口的安装误差，保证一对喷气口同轴设置，并且，也能够对每个喷气口的喷气方向进行单独调节，使每对喷气口不限于水平地相对设置，还可以倾斜地相对设置。所述角度调整结构包括围绕所述喷气口设置的若干导叶，所述导叶能够相对于所述喷气口往复摆动，以调节所述喷气口与若干所述导叶围成的导出口之间所呈夹角的角度。若干导叶相对于喷气口往复摆动，使得导叶围成的导出口所在平面与喷气口所在平面之间呈夹角设置，也即调整了导出口的喷气角度。所述角度调整结构还包括固定设置在所述喷气口处的安装架，所述导叶的根部与所述安装架铰接连接。每对所述喷气口沿水平方向同轴设置，与物料液滴的重力方向垂直设置，使得对冲气体不易受其它因素影响，尽量使驻点位于一对喷气口的轴线中心，避免物料干燥后靠近塔身的内壁面，在塔壁上结垢。还包括连通所述喷气口和高温干燥气源的通道，所述出雾口设置于所述通道内，也即出雾口位于高温干燥气源与喷气口之间，高温干燥气源喷出的气体裹挟着出雾口喷出的物料液滴，再经过喷气口一起喷出，物料液滴与高温干燥气体运动方向一致，每对喷气口喷出的物料液滴和高温干燥气体完全形成两股对冲气体，对冲更加完全，混合更加均匀，干燥效率更高。所述通道内设置有旋流导叶，用于使所述高温干燥气体形成旋转气流，形成旋转气流的高温干燥气体更容易与物料液滴充分混合，裹挟物料液滴运动。所述出雾口位于所述旋流导叶的下游。高温干燥气体先形成旋转气流，再与物料液滴混合，更有利于对物料液滴形成均匀包围。所述腔体内还设有调节挡板，所述调节挡板横置于所述气体对冲区的上方，且所述调节挡板与所述气体对冲区之间的距离可调节。通过调节调节挡板在腔体内设置位置的高低，改变调节挡板与气体对冲区之间的间距，调节挡板与气体对冲区之间的间距越小，驻点上方的运动空间越小，越容易使驻点受影响下移。还包括设置于所述塔身上的气体出口，所述气体出口设于所述塔身的底部，所述喷气口设于所述塔身的顶部。还包括设置于所述塔身底部的干燥物料收集口。物料干燥后在自身重力作用下，随着气流落入塔身底部的干燥物料收集口，高温干燥气体从气体出口排出。一种蒸发干燥系统，包括上述蒸发塔。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明的实施例一中提供的蒸发塔的立体结构示意图；图2为图1所示的蒸发塔的结构示意图。附图标记说明：1-塔身；2-出雾口；3-物料液滴；4-喷气口；5-角度调整结构；6-通道；7-旋流导叶；8-轴向驻点调节挡板；9-气体出口；10-干燥物料收集口。具体实施方式下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例一如图1和图2所示，本实施例提供的一种蒸发塔，包括：塔身1，具有腔体；一对雾化器，设于所述塔身1上，具有出雾口2，适于产生雾化的待干燥物料；一对喷气口4，相对地同轴设置于所述塔身1上，适于向所述腔体内部喷入相互对冲的高温干燥气体，在一对所述喷气口4之间形成气体对冲区，所述出雾口2的出雾路径经过该气体对冲区，使所述高温干燥气体与所述雾化的待干燥物料混合。由于一对喷气口4相对地同轴设置，使得进入蒸发塔内的两股高温干燥气体相互对冲形成气体对冲区，经过雾化器雾化的待干燥物料雾化为细小液滴，一方面，在对冲区内气体湍动强烈，相对速度很大，高温干燥气体不断撞击物料液滴3，可以有效提高待干燥物料液滴3表面的扩散效率，从而提高待干燥物料的内部扩散速率，提高了降速干燥阶段的干燥速率；另一方面，由于每对喷气口4同轴设置，相互对冲，在一对喷气口4的中心处分子平均速度为零，该点称为驻点，当细小液滴随着高温干燥气体进入气体对冲区，由于液滴自身速度远小于高温干燥气体的速度，液滴便被裹挟在两股高温干燥气体中做往复渗透振荡运动，液滴受惯性力作用从一侧高温干燥气体渗入另一侧的与其对冲的高温干燥气体中，并在渗入对冲气体瞬间，相对速度最大，渗入对冲气体后，液滴又因对冲气体的曳力而减速，当减速为零后，又被该对冲气体反向加速向驻点处运动，渗入原来一侧的高温干燥气体内，液滴如此在驻点位置处往复做减幅振荡运动多次后，其沿喷气口4的轴线方向的轴向速度逐渐消失，并完成干燥过程，最后在纵向作用力作用下转为向下流动的气流带出对冲区，进入干燥物料收集区，这种设置使液滴一直处于两股对冲气流中往复振荡，延长了液滴与高温干燥气体的作用时间，并且，仅通过一对高温干燥气体喷气口4就大大增加了物料液滴3与高温干燥气体的碰撞路径长度，而不是沿物料液滴3的运动路径设置多个高温干燥气体喷气口4，有利于设备体积轻简化，建造费用低，并且能源利用率高，检修方便。具体地，塔身1的两侧具有两个通道6，每个通道6与一个喷气口4同轴设置、对应连通，通道6的另一端与高温干燥气源连通，高温干燥气体从通道6进入，经过喷气口4喷入蒸发塔内部。每个雾化器对应一个通道6设置，每个通道6内具有一个雾化器的出雾口2，也即出雾口2位于高温干燥气源与喷气口4之间，高温干燥气源喷出的气体裹挟着出雾口2喷出的物料液滴3，再经过喷气口4一起喷出，物料液滴3与高温干燥气体运动方向一致，一对喷气口4喷出的物料液滴3和高温干燥气体完全形成两股对冲气体，对冲更加完全，混合更加均匀，干燥效率更高。通道6内还设置有旋流导叶7，位于出雾口2的上游位置处，使得高温干燥气体先形成旋转气流，再与物料液滴3混合，更有利于对物料液滴3形成均匀包围。旋流导叶7呈涡轮状。喷气口4设置在塔壁上部，喷气口4处还设有角度调整结构5，用于调整所述喷气口4的喷气角度。调整喷气口4的喷气角度能够弥补喷气口4的安装误差，保证一对喷气口4同轴设置，并且，也能够对每个喷气口4的喷气方向进行单独调节，使每对喷气口4不限于水平地相对设置，还可以倾斜地相对设置。具体地，角度调整结构5包括围绕所述喷气口4设置的若干导叶，每个导叶能够相对于所述喷气口4往复摆动，以调节所述喷气口4与若干所述导叶围成的导出口之间所呈夹角的角度。若干导叶相对于喷气口4往复摆动，使得导叶围成的导出口所在平面与喷气口4所在平面之间呈夹角设置，也即调整了导出口的喷气角度。进一步，角度调整结构5还包括固定设置在所述喷气口4处的安装架，每个导叶的根部与所述安装架铰接连接，拨动导叶至预定角度即可调整喷气口4的喷气方向。一对喷气口4沿水平方向同轴设置，与物料液滴3的重力方向垂直设置，使得对冲气体不易受其它因素影响，尽量使驻点位于一对喷气口4的轴线中心，避免物料干燥后靠近塔身1的内壁面，在塔壁上结垢。蒸发塔的腔体内还设有轴向驻点调节挡板8，设于喷气口4的上方。腔体内还设有调节挡板8，调节挡板8横置于气体对冲区的上方，且调节挡板8与气体对冲区之间的距离可调节。通过调节调节挡板8在腔体内设置位置的高低，改变调节挡板8与气体对冲区之间的间距，调节挡板8与气体对冲区之间的间距越小，驻点上方的运动空间越小，越容易使驻点受影响下移。具体地，调节挡板8通过紧固结构水平地固定在塔身的内壁上，塔身内壁处具有与紧固结构配合的安装板，且安装板沿塔身轴向间隔设置多个，用以调节调节挡板8的固定高度。塔身1的侧壁底部设置有气体出口9，塔身1的底部设置有干燥物料收集口10，物料干燥后在自身重力作用下，随着气流落入塔身1底部的干燥物料收集口10，高温干燥气体从气体出口9排出。本实施例还提供一种蒸发干燥系统，包括上述蒸发塔。当蒸发干燥系统适用于脱硫废水的蒸发处理时，采用高温烟气作为高温干燥气体。作为实施例一的可替换实施方式，一对雾化器的出雾口设置在塔身的空腔内，位于喷气口附近，高温干燥气体从喷气口喷出后，再与出雾口喷出的物料液滴混合。出雾口的出雾方向可以与喷气口的喷气方向一致，也可以与喷气口的喷气方向交叉。作为实施例一的可替换实施方式，角度调整结构直接铰接在喷气口边缘处。作为实施例一的可替换实施方式，旋流导叶为涡流混合装置。作为实施例一的可替换实施方式，每个通道内设置多个出雾口。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

权利要求：1.一种蒸发塔，其特征在于，包括：塔身1，具有腔体；至少一个雾化器，设于所述塔身1上，具有出雾口2，适于产生雾化的待干燥物料；至少一对喷气口4，每对所述喷气口4相对地同轴设置于所述塔身1上，适于向所述腔体内部喷入相互对冲的高温干燥气体，在至少一对所述喷气口4之间形成气体对冲区，所述出雾口2的出雾路径经过所述气体对冲区，使所述高温干燥气体与所述雾化的待干燥物料混合。2.根据权利要求1所述的蒸发塔，其特征在于，所述喷气口4处设有角度调整结构5，用于调整所述喷气口4的喷气角度。3.根据权利要求2所述的蒸发塔，其特征在于，所述角度调整结构5包括围绕所述喷气口4设置的若干导叶，所述导叶能够相对于所述喷气口4往复摆动，以调节所述喷气口4与若干所述导叶围成的导出口之间所呈夹角的角度。4.根据权利要求3所述的蒸发塔，其特征在于，所述角度调整结构5还包括固定设置在所述喷气口4处的安装架，所述导叶的根部与所述安装架铰接连接。5.根据权利要求1所述的蒸发塔，其特征在于，每对所述喷气口4沿水平方向同轴设置。6.根据权利要求1-5任一项所述的蒸发塔，其特征在于，还包括连通所述喷气口4和高温干燥气源的通道6，所述出雾口2设置于所述通道6内。7.根据权利要求6所述的蒸发塔，其特征在于，所述通道6内设置有旋流导叶7，用于使所述高温干燥气体形成旋转气流。8.根据权利要求7所述的蒸发塔，其特征在于，所述出雾口2位于所述旋流导叶7的下游。9.根据权利要求1-8任一项所述的蒸发塔，其特征在于，所述腔体内还设有调节挡板8，所述调节挡板8横置于所述气体对冲区的上方，且所述调节挡板8与所述气体对冲区之间的距离可调节。10.根据权利要求1-8任一项所述的蒸发塔，其特征在于，还包括设置于所述塔身1上的气体出口9，所述气体出口9设于所述塔身1的底部，所述喷气口4设于所述塔身1的顶部。11.根据权利要求1-8任一项所述的蒸发塔，其特征在于，还包括设置于所述塔身1底部的干燥物料收集口10。12.一种蒸发干燥系统，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的蒸发塔。

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