專利名稱：一種造粒塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)用復(fù)合肥料的生產(chǎn)設(shè)備，特別涉及一種造粒塔。
背景技術(shù)：
顆粒復(fù)混肥生產(chǎn)過(guò)程中的成粒工藝主要有團(tuán)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(qiáng)制通風(fēng)的低塔法(一般高60m以內(nèi))和自然通風(fēng)的高塔法(一般高60m以上)。中國(guó)專利，專利號(hào) ZL02134971. 1，專利號(hào) ZL03139601. 1，專利號(hào) ZL200510060036.
X，王時(shí)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(tài)的滴狀肥料冷卻結(jié)晶球化。冷卻主要依靠風(fēng)冷，要達(dá)到一定的通風(fēng)量，其一是用機(jī)械通風(fēng)但能耗大不經(jīng)濟(jì)，其二是增加塔的高度，可適當(dāng)增加風(fēng)的抽力，但高度產(chǎn)生壓差增加的抽力有限，冷卻效果仍不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種冷卻效果好的造粒塔。解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是一種造粒塔，包括塔底立柱、接料裝置、進(jìn)風(fēng)口、塔體、造粒裝置、排風(fēng)口及塔頂，所述塔體上部設(shè)有塔喉部，所述塔體的垂直剖切面的母線是雙曲線形。優(yōu)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為雙曲線系數(shù)，所述雙曲線系數(shù) a的取值范圍是0. 005-0. 010，造粒塔的塔高H與造粒塔的塔底直徑D比值范圍是4. 0-5. 0。優(yōu)選地，所述雙曲線系數(shù)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(jìn)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(yōu)選地，所述塔喉部以上2-15m處設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)梁，所述設(shè)置在塔中心的造粒工作間通過(guò)橫梁與環(huán)形加強(qiáng)梁相連，所述造粒工作間包括造粒平臺(tái)、熔融混合平臺(tái)及頂部，所述熔融混合平臺(tái)有3-4個(gè)，成階梯狀布置，所述造粒工作間高10-18m。優(yōu)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(tái)寬7-10m。優(yōu)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(gè)排風(fēng)口，每個(gè)排風(fēng)口面積3-6m2。優(yōu)選地，所述造粒工作間的頂部距離塔頂2_5m，所述塔頂設(shè)有5_10個(gè)排風(fēng)口，每個(gè)排風(fēng)口面積為2-6m2。優(yōu)選地，所述塔底立柱頂部設(shè)有環(huán)形剛性梁，所述接料裝置固定在環(huán)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斗或呈“W”型。
優(yōu)選地，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)在環(huán)形剛性梁與接料裝置之間。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明創(chuàng)造性地將雙曲線結(jié)構(gòu)運(yùn)用到造粒塔中，將造粒塔設(shè)計(jì)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(jìn)入冷空氣，冷空氣到達(dá)塔體最細(xì)部位時(shí)，接觸高溫肥料粒子，這時(shí)首先由于管徑變小，空氣流速加快，可以盡快的帶走顆粒中的熱量，使顆粒迅速固化，其次由于塔徑變小，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(huì)隨之增加，于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(kuò)大，已攜帶有粉塵的空氣由于速度減慢，壓力減小，使所夾帶的粉塵降落而不被帶出。2、造粒塔由于設(shè)計(jì)成雙曲線形，解決了原圓柱形造粒塔因肥料粘壁結(jié)瘤，從而損壞塔體和打壞接料裝置問(wèn)題。3、造粒塔由于設(shè)計(jì)成雙曲線形，在塔喉部以下是上小下大，而造粒機(jī)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(dá)到最有效地冷卻物料。4、雙曲線造粒塔的風(fēng)抽力比現(xiàn)有的造粒塔大，在同等的投資下能大大提高產(chǎn)能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1造粒塔的立面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1造粒塔A-A剖面結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1造粒塔B-B剖面結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例2造粒塔的立面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例2造粒塔的C-C剖面結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1、塔底立柱；2、環(huán)形剛性梁；3、塔體；4、塔喉部；5、造粒工作間； 6、熔融混合平臺(tái)；7、排風(fēng)口 ；8、造粒工作間的頂部；9、塔頂；10、防雨罩；11、通風(fēng)道；12、造粒平臺(tái)；13、防雨棚；14、進(jìn)風(fēng)口 ；15、接料裝置；16、上排風(fēng)口 ；17、上排風(fēng)頂蓋；18、環(huán)形加強(qiáng)梁；19、橫梁；20、放射梁；21、電梯樓梯間。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明設(shè)計(jì)的雙曲線造粒塔，包括塔底立柱、接料裝置、進(jìn)風(fēng)口、塔體、造粒工作間、排風(fēng)口及塔頂。所述造粒塔塔底由塔底立柱構(gòu)成，所述接料裝置設(shè)置在塔底立柱間，所述塔底立柱頂部設(shè)有環(huán)形剛性梁，所述環(huán)形剛性梁下2-5m處設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，所述塔底立柱通過(guò)環(huán)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(shè)有塔喉部，所述塔喉部以上2-15m處設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)梁，所述設(shè)置在塔中心的造粒工作間通過(guò)橫梁與環(huán)形加強(qiáng)梁相連。塔底立柱是塔體的支撐結(jié)構(gòu)，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(yōu)選斜立柱。塔底立柱上的環(huán)形剛性梁，將塔體負(fù)荷傳給塔底立柱，再傳到塔基礎(chǔ)上。塔底立柱可以是圓形、方形或多邊形，優(yōu)選圓形。雙曲線塔體連接在環(huán)形梁上，是一種薄壁形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可是鋼結(jié)構(gòu)，用薄板封內(nèi)壁，但優(yōu)選鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。塔喉部以上2-15m處設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)梁，塔中心的造粒層用橫梁與環(huán)形梁相連；造粒工作間包括造粒平臺(tái)、熔融混合平臺(tái)和頂部，所述熔融混合平臺(tái)有3-4個(gè)(優(yōu)選3個(gè))，成階梯狀布置；造粒工作間可設(shè)計(jì)成比塔喉部半徑小2-細(xì)的圓柱形，也可設(shè)計(jì)成固定在塔壁上通過(guò)橫梁支撐的橋形柱狀(優(yōu)選橋形柱狀)，造粒層高IO-ISm ；所述造粒平臺(tái)中心設(shè)有直徑0. 6-0. 7m造?？?，造粒工作間的頂部中心處設(shè)有直徑0. 8-1. Om排風(fēng)孔。工作間四周離造粒平臺(tái)高1. 0-1. 5m處設(shè)有4個(gè)直徑0. 5-0. 8m的通風(fēng)口，并用管道與塔體外相通；造粒工作間與塔壁間設(shè)有熱氣流通過(guò)的通風(fēng)道。塔頂排風(fēng)分為內(nèi)排內(nèi)和外排風(fēng)，內(nèi)排風(fēng)排風(fēng)面積小，但防雨效果好。外排風(fēng)排風(fēng)面積大，但防雨效果差。內(nèi)排風(fēng)是排風(fēng)口高于造粒工作間頂部2-5m，外排風(fēng)塔頂與造粒工作間頂部同高，排風(fēng)口設(shè)在塔頂下2-5m。外排風(fēng)還可將塔頂排風(fēng)口外擴(kuò)，使其外徑比塔大 1. 5-3m,每個(gè)排風(fēng)口面積3-6m2。在雨水少的地區(qū)優(yōu)選外排風(fēng)，反之選內(nèi)排風(fēng)。排風(fēng)口加裝百葉窗防雨。選內(nèi)排風(fēng)時(shí)，可在通風(fēng)道頂蓋上開(kāi)5-10個(gè)上排風(fēng)口，每個(gè)上排風(fēng)口面積2-6m2。 排風(fēng)口可在其上2米上再裝頂，側(cè)安百葉窗，或設(shè)可移動(dòng)頂蓋，在雨天時(shí)關(guān)閉。塔底接料裝置，固定環(huán)形剛性梁下2 5m的塔底立柱上，接料裝置其一可設(shè)成平底上開(kāi)一出料口，利用機(jī)械括料器將料括出，該裝置可降低塔高但增加運(yùn)行費(fèi)用；其二可設(shè)計(jì)成多層接料錐斗，優(yōu)選3層，每層上口半徑比上層下口半徑大0. 5 lm，錐斗錐半角 30° 45°優(yōu)選；35° 42° ；其三可設(shè)計(jì)成“W”形，2至4個(gè)長(zhǎng)形出料口，優(yōu)選3個(gè)。接料裝置頂部與立柱上環(huán)形間設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口高2-細(xì)。本發(fā)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——雙曲線系數(shù)，本發(fā)明取0.005-0. 010。本發(fā)明塔高H與塔底直徑D比取4. 0-5. 0。以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。實(shí)施例1首先計(jì)算造粒塔各部分參數(shù)塔體是雙曲線形，曲線方程=R=Vaz2+^2。曲線系數(shù)a = 0.01，塔喉部4半徑b = 9m，塔喉部4距離地面高度為70m。計(jì)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(jì)算得造粒塔總高H = 95. 8m。參照?qǐng)D1-3所示，一種雙曲線造粒塔，包括塔底立柱1、接料裝置15、進(jìn)風(fēng)口 14、塔體3、造粒工作間5、排風(fēng)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(tái)12、熔融混合平臺(tái)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(shè)有環(huán)形剛性梁2，塔底立柱1通過(guò)柱頂環(huán)形剛性梁2與塔體3連接；塔體為薄壁型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； 接料裝置15固定在塔底立柱1上，其頂部距離柱頂環(huán)形剛性梁細(xì)，接料裝置為層狀接料錐斗，本實(shí)施例為3層接料錐斗，每層接料錐斗的上口半徑比上一層的下口半徑大0. 5-lm，接料錐斗的錐半角為35° -42° ；進(jìn)風(fēng)口 14設(shè)置在接料裝置的頂部與柱頂環(huán)形剛性梁2之間，高細(xì)；沿環(huán)進(jìn)風(fēng)口 14還設(shè)有an寬的防雨棚13 ；塔體3上部設(shè)有塔喉部4，塔喉部4上方IOm處設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)梁18，造粒工作間5通過(guò)橫梁19與環(huán)形加強(qiáng)梁18相連，造粒工作間 5為橋形柱狀，造粒平臺(tái)12寬7m，其中心設(shè)有直徑0. 6m造粒孔；造粒工作間總層高15. 8m, 在造粒平臺(tái)12上，呈階梯狀等高布置3個(gè)熔融混合平臺(tái)6 ；造粒工作間的頂部中心開(kāi)直徑 0. 9m排風(fēng)孔，工作間四周距離造粒平臺(tái)高1. Om處設(shè)有4個(gè)直徑0. 6m的通風(fēng)口，通過(guò)風(fēng)管與塔體外連接通風(fēng)；造粒工作間5與塔體3之間設(shè)有通風(fēng)道11，通風(fēng)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(xì)處的塔體3上均勻分布M個(gè)排風(fēng)口 7，排風(fēng)口朝向垂直于塔體中心線，每個(gè)排風(fēng)口的面積為4m2，沿垂直于塔體中心線方向的寬度為2m，排風(fēng)口 7還設(shè)有防雨的百葉窗；塔頂沿塔體周邊還設(shè)有與排風(fēng)口寬度相同的防雨罩10。在造粒塔一側(cè)還設(shè)置有電梯樓梯間21，與塔頂9同高，外側(cè)邊距塔中心L = 19.細(xì)，寬T = IOm0本實(shí)施例采用的排風(fēng)口設(shè)置為外排風(fēng)，適用于雨水較少的地區(qū)。本實(shí)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(fēng)抽力增加 10% -20%，下塔物料溫度可下降10°C -20°c，產(chǎn)能增加15% -30%。實(shí)施例2首先計(jì)算造粒塔各部分參數(shù)塔體是雙曲線形，曲線方程=R=Vaz2+^2。曲線系數(shù)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(jì)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(jì)算得造粒塔總高H = 77. 4m。參照?qǐng)D4-5所示，一種雙曲線造粒塔，包括塔底立柱1、接料裝置15、進(jìn)風(fēng)口 14、塔體3、造粒工作間5、排風(fēng)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(tái)12、熔融混合平臺(tái)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(xì)處設(shè)有環(huán)形剛性梁2，塔底立柱1通過(guò)柱頂環(huán)形剛性梁2與塔體3連接；塔體為薄壁型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；接料裝置15固定在塔底立柱1上，其頂部距離柱頂環(huán)形剛性梁細(xì)，接料裝置呈“W”型， 設(shè)有3個(gè)長(zhǎng)形出料口 ；進(jìn)風(fēng)口 14高細(xì)，設(shè)置在接料裝置的頂部與柱頂環(huán)形剛性梁2之間； 沿進(jìn)風(fēng)口 14還設(shè)有an寬的防雨棚13 ；塔體3上部設(shè)有塔喉部4，塔喉部4上方處設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)梁18，造粒工作間5通過(guò)放射梁20與環(huán)形加強(qiáng)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(tái)12中心設(shè)有直徑0. 6m造?？?，其上呈階梯狀等高布置3個(gè)熔融混合平臺(tái)6 ；造粒工作間的頂部中心開(kāi)直徑0. 9m排風(fēng)孔，造粒工作間四周距離造粒平臺(tái)高1. 5處設(shè)有4個(gè)直徑0. 8m的通風(fēng)口，通過(guò)風(fēng)管與塔體外連接通風(fēng)；造粒工作間5與塔壁間設(shè)有通風(fēng)道11，通風(fēng)道11呈環(huán)形； 造粒工作間的頂部8距離塔頂2. 4m ；塔頂9上設(shè)有10個(gè)上排風(fēng)口 16，上排風(fēng)口 16面積為 2. 2m2,上排風(fēng)口 16上方an處還設(shè)有上排風(fēng)頂蓋17，上排風(fēng)頂蓋17為移動(dòng)式頂蓋，可在雨天時(shí)關(guān)閉，上排風(fēng)頂蓋17側(cè)邊設(shè)有防雨的百葉窗。在造粒塔的一側(cè)還設(shè)置有電梯樓梯間21，與塔頂9同高，外側(cè)邊距塔中心L = 16. 6m，寬T = 10m。本實(shí)施例采用的排風(fēng)口設(shè)置為內(nèi)排風(fēng)，適用于雨水較多的地區(qū)。本實(shí)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(fēng)抽力增加 10% -15%，下塔物料溫度可下降10°C -15°c，產(chǎn)能增加15% -25%。以上是針對(duì)本發(fā)明的可行實(shí)施例的具體說(shuō)明，但該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種造粒塔，其特征在于，包括塔底立柱、接料裝置、進(jìn)風(fēng)口、塔體、造粒工作間、排風(fēng)口及塔頂，所述塔體上部設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的造粒塔，其特征在于，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為雙曲線系數(shù)，所述雙曲線系數(shù)a的取值范圍是0. 005-0. 010，造粒塔的塔高H與造粒塔的塔底直徑D比值范圍是4. 0-5. 0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的造粒塔，其特征在于，所述雙曲線系數(shù)a取值為0.01，塔高H 與塔底直徑D比值為4.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的造粒塔，其特征在于，所述塔喉部為造粒塔半徑最小處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒塔，其特征在于，所述塔喉部以上2-15m處設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)梁，所述設(shè)置在塔中心的造粒工作間通過(guò)橫梁與環(huán)形加強(qiáng)梁相連，所述造粒工作間包括造粒平臺(tái)、熔融混合平臺(tái)及頂部，所述熔融混合平臺(tái)有3-4個(gè)，成階梯狀布置，所述造粒工作間高 10-18m。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的造粒塔，其特征在于，所述造粒工作間為半徑比塔喉部小 2-細(xì)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(tái)寬7-10m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造粒塔，其特征在于，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(gè)排風(fēng)口，每個(gè)排風(fēng)口面積3_6m2。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造粒塔，其特征在于，所述造粒工作間的頂部距離塔頂2-5m， 所述塔頂設(shè)有5-10個(gè)排風(fēng)口，每個(gè)排風(fēng)口面積為2-6m2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒塔，其特征在于，所述塔底立柱頂部設(shè)有環(huán)形剛性梁，所述接料裝置固定在環(huán)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斗或呈“W”型。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的造粒塔，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)在環(huán)形剛性梁與接料裝置之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種雙曲線造粒塔，包括塔底立柱、接料裝置、進(jìn)風(fēng)口、塔體、造粒裝置、排風(fēng)口及塔頂，所述塔體上部設(shè)有塔喉部，所述塔體的垂直剖切面的母線是雙曲線形。本發(fā)明創(chuàng)造性地將雙曲線結(jié)構(gòu)運(yùn)用到造粒塔中，有效地解決了造粒塔冷卻不理想的問(wèn)題。雙曲線造粒塔的風(fēng)抽力比現(xiàn)有的造粒塔大，在同等的投資下能大大提高產(chǎn)能。
文檔編號(hào)B01J2/04GK102319552SQ201110244548
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者王曉春, 羅冬貴 申請(qǐng)人:廣東拉多美化肥有限公司