一种造粒塔

摘要

本发明公开了一种双曲线造粒塔，包括塔底立柱、接料装置、进风口、塔体、造粒装置、排风口及塔顶，所述塔体上部设有塔喉部，所述塔体的垂直剖切面的母线是双曲线形。本发明创造性地将双曲线结构运用到造粒塔中，有效地解决了造粒塔冷却不理想的问题。双曲线造粒塔的风抽力比现有的造粒塔大，在同等的投资下能大大提高产能。

权利要求

1.一种造粒塔，其特征在于，包括塔底立柱、接料装置、进风口、塔体、造粒工作间、排风口及塔顶，所述塔体上部设有塔喉部，所述塔体的垂直剖切面的母线是双曲线形；所述塔体双曲线母线方程为： 式中R为造粒塔上任一位置的半径，z为上述位置离塔喉部的距离，b为塔喉部半径，a为双曲线系数，所述双曲线系数a的取值范围是

0.005-0.010，造粒塔的塔高H与造粒塔的塔底直径D比值范围是4.0-5.0。

2.根据权利要求1所述的造粒塔，其特征在于，所述双曲线系数a取值为0.01，塔高H与塔底直径D比值为4.2。

3.根据权利要求1-2任一项所述的造粒塔，其特征在于，所述塔喉部为造粒塔半径最小处。

4.根据权利要求1所述的造粒塔，其特征在于，所述塔喉部以上2-15m处设有环形加强梁，所述设置在塔中心的造粒工作间通过横梁与环形加强梁相连，所述造粒工作间包括造粒平台、熔融混合平台及顶部，所述熔融混合平台有3-4个，成阶梯状布置，所述造粒工作间高10-18m。

5.根据权利要求4所述的造粒塔，其特征在于，所述造粒工作间为半径比塔喉部小

2-4m的圆柱状或由固定在塔壁上的横梁支撑的桥型柱状，所述桥型柱状造粒装置的造粒平台宽7-10m。

6.根据权利要求5所述的造粒塔，其特征在于，所述造粒工作间的顶部与塔顶同高，沿2

塔顶向下2-5m处的塔体上均匀分布22-30个排风口,每个排风口面积3-6m。

7.根据权利要求5所述的造粒塔，其特征在于，所述造粒工作间的顶部距离塔顶2-5m，2

所述塔顶设有5-10个排风口，每个排风口面积为2-6m。

8.根据权利要求1所述的造粒塔，其特征在于，所述塔底立柱顶部设有环形刚性梁，所述接料装置固定在环形刚性梁下2-5m处的塔底立柱上，所述接料装置为层状接料锥斗或呈“W”型。

9.根据权利要求6所述的造粒塔，其特征在于，所述进风口设在环形刚性梁与接料装置之间。

说明书

一种造粒塔

技术领域

[0001] 本发明涉及农用复合肥料的生产设备，特别涉及一种造粒塔。

背景技术

[0002] 颗粒复混肥生产过程中的成粒工艺主要有团粒法、流化法、挤压法、熔融油冷法、熔融空气冷却法。而熔融空气泠却法，也称为塔式造粒法，它分为强制通风的低塔法(一般高60m以内)和自然通风的高塔法(一般高60m以上)。

[0003] 中国专利，专利号ZL02134971.1，专利号ZL03139601.1，专利号ZL200510060036.X，王时珍编著的《造粒塔与造粒喷头》，其中阐述的都是圆柱形造粒塔。造粒塔的主要功能是完成熔融态的滴状肥料冷却结晶球化。冷却主要依靠风冷，要达到一定的通风量，其一是用机械通风但能耗大不经济，其二是增加塔的高度，可适当增加风的抽力，但高度产生压差增加的抽力有限，冷却效果仍不理想。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种冷却效果好的造粒塔。

[0005] 解决上述技术问题的技术方案是：

[0006] 一种造粒塔，包括塔底立柱、接料装置、进风口、塔体、造粒装置、排风口及塔顶，所述塔体上部设有塔喉部，所述塔体的垂直剖切面的母线是双曲线形。

[0007] 优选地，所述塔体双曲线母线方程为： 式中R为造粒塔上任一位置的半径，z为上述位置离塔喉部的距离，b为塔喉部半径，a为双曲线系数，所述双曲线系数a的取值范围是0.005-0.010，造粒塔的塔高H与造粒塔的塔底直径D比值范围是4.0-5.0。

[0008] 优选地，所述双曲线系数a取值为0.01，塔高H与塔底直径D比值为4.2。

[0009] 所述造粒塔上部的塔喉部为塔体半径最小处。从塔底进入的冷空气在塔喉部的压力最大，流体的含热能力也最高，因此塔喉部的冷空气能够最大限度的吸收颗粒中的热量从而使颗粒迅速冷却固化。

[0010] 优选地，所述塔喉部以上2-15m处设有环形加强梁，所述设置在塔中心的造粒工作间通过横梁与环形加强梁相连，所述造粒工作间包括造粒平台、熔融混合平台及顶部，所述熔融混合平台有3-4个，成阶梯状布置，所述造粒工作间高10-18m。

[0011] 优选地，所述造粒工作间为半径比塔喉部小2-4m的圆柱状或由固定在塔壁上的横梁支撑的桥型柱状，所述桥型柱状造粒装置的造粒平台宽7-10m。

[0012] 优选地，所述造粒工作间的顶部与塔顶同高，沿塔顶向下2-5m处的塔体上均匀分2
布22-30个排风口，每个排风口面积3-6m。

[0013] 优选地，所述造粒工作间的顶部距离塔顶2-5m，所述塔顶设有5-10个排风口，每2
个排风口面积为2-6m。

[0014] 优选地，所述塔底立柱顶部设有环形刚性梁，所述接料装置固定在环形刚性梁下2-5m处的塔底立柱上，所述接料装置为层状接料锥斗或呈“W”型。

[0015] 优选地，所述进风口设在环形刚性梁与接料装置之间。

[0016] 本发明的优点是：

[0017] 1、本发明创造性地将双曲线结构运用到造粒塔中，将造粒塔设计成双曲线形的是为了提高冷却的效率，塔底部的圆周最大，可以最大限度地进入冷空气，冷空气到达塔体最细部位时，接触高温肥料粒子，这时首先由于管径变小，空气流速加快，可以尽快的带走颗粒中的热量，使颗粒迅速固化，其次由于塔径变小，冷空气的体积也受到压缩，故压力也有增加，而压力增加流体的含热能力会随之增加，于是在塔喉部冷空气可以最大限度的吸收颗粒中的热量从而使颗粒冷却。到了塔体最上部，塔径再次扩大，已携带有粉尘的空气由于速度减慢，压力减小，使所夹带的粉尘降落而不被带出。

[0018] 2、造粒塔由于设计成双曲线形，解决了原圆柱形造粒塔因肥料粘壁结瘤，从而损坏塔体和打坏接料装置问题。

[0019] 3、造粒塔由于设计成双曲线形，在塔喉部以下是上小下大，而造粒机喷撒出的料，是抛物线形也是上小下大，能充分利用塔空间，达到最有效地冷却物料。

[0020] 4、双曲线造粒塔的风抽力比现有的造粒塔大，在同等的投资下能大大提高产能。

附图说明

[0021] 图1为本发明实施例1造粒塔的立面结构示意图；

[0022] 图2为本发明实施例1造粒塔A-A剖面结构图；

[0023] 图3为本发明实施例1造粒塔B-B剖面结构图；

[0024] 图4为本发明实施例2造粒塔的立面结构示意图；

[0025] 图5为本发明实施例2造粒塔的C-C剖面结构图。

[0026] 附图标记说明：1、塔底立柱；2、环形刚性梁；3、塔体；4、塔喉部；5、造粒工作间；6、熔融混合平台；7、排风口；8、造粒工作间的顶部；9、塔顶；10、防雨罩；11、通风道；12、造粒平台；13、防雨棚；14、进风口；15、接料装置；16、上排风口；17、上排风顶盖；18、环形加强梁；19、横梁；20、放射梁；21、电梯楼梯间。

具体实施方式

[0027] 本发明设计的双曲线造粒塔，包括塔底立柱、接料装置、进风口、塔体、造粒工作间、排风口及塔顶。所述造粒塔塔底由塔底立柱构成，所述接料装置设置在塔底立柱间，所述塔底立柱顶部设有环形刚性梁，所述环形刚性梁下2-5m处设有进风口，所述塔底立柱通过环形刚性梁与塔体连接，所述塔体的垂直剖切面的母线是双曲线形，所述塔体上部设有塔喉部，所述塔喉部以上2-15m处设有环形加强梁，所述设置在塔中心的造粒工作间通过横梁与环形加强梁相连。

[0028] 塔底立柱是塔体的支撑结构，它可以是沿塔体双曲线的斜立柱，或是垂直地面的直立柱，优选斜立柱。塔底立柱上的环形刚性梁，将塔体负荷传给塔底立柱，再传到塔基础上。塔底立柱可以是圆形、方形或多边形，优选圆形。

[0029] 双曲线塔体连接在环形梁上，是一种薄壁形钢筋混凝土结构，也可是钢结构，用薄板封内壁，但优选钢筋混凝土结构。

[0030] 塔喉部以上2-15m处设有环形加强梁，塔中心的造粒层用横梁与环形梁相连；造粒工作间包括造粒平台、熔融混合平台和顶部，所述熔融混合平台有3-4个(优选3个)，成阶梯状布置；造粒工作间可设计成比塔喉部半径小2-4m的圆柱形，也可设计成固定在塔壁上通过横梁支撑的桥形柱状(优选桥形柱状)，造粒层高10-18m；所述造粒平台中心设有直径0.6-0.7m造粒孔，造粒工作间的顶部中心处设有直径0.8-1.0m排风孔。工作间四周离造粒平台高1.0-1.5m处设有4个直径0.5-0.8m的通风口，并用管道与塔体外相通；造粒工作间与塔壁间设有热气流通过的通风道。

[0031] 塔顶排风分为内排内和外排风，内排风排风面积小，但防雨效果好。外排风排风面积大，但防雨效果差。内排风是排风口高于造粒工作间顶部2-5m，外排风塔顶与造粒工作间顶部同高，排风口设在塔顶下2-5m。外排风还可将塔顶排风口外扩，使其外径比塔大2
1.5-3m，每个排风口面积3-6m。在雨水少的地区优选外排风，反之选内排风。排风口加装百
2
叶窗防雨。选内排风时，可在通风道顶盖上开5-10个上排风口，每个上排风口面积2-6m。
排风口可在其上2米上再装顶，侧安百叶窗，或设可移动顶盖，在雨天时关闭。

[0032] 塔底接料装置，固定环形刚性梁下2～5m的塔底立柱上，接料装置其一可设成平底上开一出料口，利用机械括料器将料括出，该装置可降低塔高但增加运行费用；其二可设计成多层接料锥斗，优选3层，每层上口半径比上层下口半径大0.5～1m，锥斗锥半角30°～45°优选35°～42°；其三可设计成“W”形，2至4个长形出料口，优选3个。

[0033] 接料装置顶部与立柱上环形间设有进风口，进风口高2-4m。

[0034] 本发明双曲线塔体母线方程为：

[0035]

[0036] 式中：R——造粒塔上任一位置的半径，m；

[0037] z——该位置离塔喉部的距离，m；

[0038] b——塔喉部半径，m；

[0039] a——双曲线系数，本发明取0.005-0.010。

[0040] 本发明塔高H与塔底直径D比取4.0-5.0。

[0041] 以下通过实施例对本发明做进一步阐述。

[0042] 实施例1

[0043] 首先计算造粒塔各部分参数：

[0044] 塔体是双曲线形，曲线方程：

[0045] 曲线系数a＝0.01，塔喉部4半径b＝9m，塔喉部4距离地面高度为70m。计算得塔底半径R＝11.4m，塔底直径D＝22.8m。取塔高H与塔底直径比H/D＝4.2，计算得造粒塔总高H＝95.8m。

[0046] 参照图1-3所示，一种双曲线造粒塔，包括塔底立柱1、接料装置15、进风口14、塔体3、造粒工作间5、排风口7及塔顶9。

[0047] 塔体3的垂直剖切面为双曲线形。

[0048] 造粒工作间5包括造粒平台12、熔融混合平台6以及顶部8。

[0049] 在塔底圆周上每15°布一根塔底立柱1，共布置24根，塔底立柱1为沿塔体双曲线的斜立柱，垂直距离地面高16m，形状为圆形；塔底立柱1顶部和中间每隔4m处设有环形刚性梁2，塔底立柱1通过柱顶环形刚性梁2与塔体3连接；塔体为薄壁型钢筋混凝土结构；接料装置15固定在塔底立柱1上，其顶部距离柱顶环形刚性梁4m，接料装置为层状接料锥斗，本实施例为3层接料锥斗，每层接料锥斗的上口半径比上一层的下口半径大0.5-1m，接料锥斗的锥半角为35°-42°；进风口14设置在接料装置的顶部与柱顶环形刚性梁2之间，高4m；沿环进风口14还设有2m宽的防雨棚13；塔体3上部设有塔喉部4，塔喉部4上方10m处设有环形加强梁18，造粒工作间5通过横梁19与环形加强梁18相连，造粒工作间
5为桥形柱状，造粒平台12宽7m，其中心设有直径0.6m造粒孔；造粒工作间总层高15.8m，在造粒平台12上，呈阶梯状等高布置3个熔融混合平台6；造粒工作间的顶部中心开直径
0.9m排风孔，工作间四周距离造粒平台高1.0m处设有4个直径0.6m的通风口，通过风管与塔体外连接通风；造粒工作间5与塔体3之间设有通风道11，通风道11呈半月形；塔顶9与造粒装置的顶部8同高；塔顶9往下4m处的塔体3上均匀分布24个排风口7，排风口朝
2
向垂直于塔体中心线，每个排风口的面积为4m，沿垂直于塔体中心线方向的宽度为2m，排风口7还设有防雨的百叶窗；塔顶沿塔体周边还设有与排风口宽度相同的防雨罩10。在造粒塔一侧还设置有电梯楼梯间21，与塔顶9同高，外侧边距塔中心L＝19.4m，宽T＝10m。

[0050] 本实施例采用的排风口设置为外排风，适用于雨水较少的地区。

[0051] 本实施例的双曲线造粒塔比圆柱形造粒塔，在同等投资下自然风抽力增加10％-20％，下塔物料温度可下降10℃-20℃，产能增加15％-30％。

[0052] 实施例2

[0053] 首先计算造粒塔各部分参数：

[0054] 塔体是双曲线形，曲线方程：

[0055] 曲线系数a＝0.005，塔喉部4半径b＝7.5m，塔喉部4距离地面高度为60m。计算得塔底半径R＝8.6m，塔底直径D＝17.2m。取塔高H与塔底直径比H/D＝4.5，计算得造粒塔总高H＝77.4m。

[0056] 参照图4-5所示，一种双曲线造粒塔，包括塔底立柱1、接料装置15、进风口14、塔体3、造粒工作间5、排风口7及塔顶9。

[0057] 塔体3的垂直剖切面为双曲线形。

[0058] 造粒工作间5包括造粒平台12、熔融混合平台6以及顶部8。

[0059] 在塔底圆周上每15°布一根塔底立柱1，共布置24根，塔底立柱1为沿塔体双曲线的斜立柱，垂直距离地面高12m，形状为隋圆形；塔底立柱1顶部和中间每隔4m处设有环形刚性梁2，塔底立柱1通过柱顶环形刚性梁2与塔体3连接；塔体为薄壁型钢筋混凝土结构；接料装置15固定在塔底立柱1上，其顶部距离柱顶环形刚性梁4m，接料装置呈“W”型，设有3个长形出料口；进风口14高4m，设置在接料装置的顶部与柱顶环形刚性梁2之间；沿进风口14还设有2m宽的防雨棚13；塔体3上部设有塔喉部4，塔喉部4上方2m处设有环形加强梁18，造粒工作间5通过放射梁20与环形加强梁18相连，造粒工作间5为圆柱状，造粒工作间5的半径比塔喉部的半径小2m，造粒工作间总层高13m，在造粒平台12中心设有直径0.6m造粒孔，其上呈阶梯状等高布置3个熔融混合平台6；造粒工作间的顶部中心开直径0.9m排风孔，造粒工作间四周距离造粒平台高1.5处设有4个直径0.8m的通风口，通过风管与塔体外连接通风；造粒工作间5与塔壁间设有通风道11，通风道11呈环形；
造粒工作间的顶部8距离塔顶2.4m；塔顶9上设有10个上排风口16，上排风口16面积为
2
2.2m，上排风口16上方2m处还设有上排风顶盖17，上排风顶盖17为移动式顶盖，可在雨天时关闭，上排风顶盖17侧边设有防雨的百叶窗。在造粒塔的一侧还设置有电梯楼梯间21，与塔顶9同高，外侧边距塔中心L＝16.6m，宽T＝10m。

[0060] 本实施例采用的排风口设置为内排风，适用于雨水较多的地区。

[0061] 本实施例的双曲线造粒塔比圆柱形造粒塔，在同等投资下自然风抽力增加10％-15％，下塔物料温度可下降10℃-15℃，产能增加15％-25％。

[0062] 以上是针对本发明的可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。