一：冷卻造粒機設備選型依據(jù)：

1、客戶的要求及提供的參數(shù)：

（1）物料名稱：單甘脂

（2）產(chǎn)量：1000Kg/h；（按照1000Kg/h計算）

（3）產(chǎn)品目數(shù)：40-80目

（4）料液溫度：90--100℃

（5）冷卻后顆粒物料溫度：20-30℃

（6）凝固溫度：單甘脂65℃

（7）顆粒物料堆積比重：0.4g/cm3

（8）凝固熱：40Kcal/kg

（9）進風溫度：10-20℃

二：設備設計

工藝計算參數(shù)的確定:

1. 物料參數(shù)：

物料比熱：Ｃｓ1＝0.4kcal/kg·℃

物料軟化點：55-65℃左右

進料溫度：θ１＝90-100℃

出料溫度：θ2＝20-30℃

冷卻塔的產(chǎn)量：Ｗ產(chǎn)＝1000㎏／ｈ

2. 空氣參數(shù)：

環(huán)境溫度：ｔ０＝15℃；夏季:40℃

冷風進口溫度：ｔ１＝10-20℃（夏季用）

造粒塔排風溫度：ｔ２＝20-30℃

一、熱量衡算：

１、 物料冷卻到15℃所放出來的熱量：

Ｑ１ ＝Ｗ產(chǎn)×Ｃｓ×（θ1－θ1＇）＝1000×0.4×（100－15）＝3.4×10４Kcal／ｈ

２、 物料凝固所需熱量：（設該料凝固熱為40Kcal／kg）

  Ｑ2 ＝Ｗ產(chǎn)×40＝1000×40＝4.0×10４Kcal/h

3、冷卻所需的空氣流量（考慮10%的余量）：

 Ｇ＝ 1.1×（Ｑ１＋Ｑ2） /（ｉ2－ｉ1）

ｉ2－ｉ1＝（0.24＋0.45×ｄ１）×（ｔ2－ｔ1）＝（0.24＋0.45×0.01）×（20－10）＝2.445Kcal/Kg

Ｇ＝1.1×（3.4＋4）×104/2.445＝33292Kg/h

4、設備的主要參數(shù)：

⑴、產(chǎn)量：1000㎏/h；

⑵、進風量：33292Nm3/h；

⑶、進風管道：Φ850mm；

⑷、主塔，離心：直徑Φ7500mm，高16000mm；壓力：直徑Φ4500mm，高22000mm；

⑸、旋風除塵器：2-Φ1400mm；

⑹、出風管道：Φ850mm；

⑺. 脈沖除塵器: MC-360

(8)、循環(huán)風機： 9-26、轉(zhuǎn)速：1450轉(zhuǎn) 功率：132KW；

(9)、霧化器: 1000型

(11) 空氣冷卻器: 表冷器除濕機

三、關鍵技術與影響因素

噴霧冷卻造粒機的核心是通過物理或機械方式將高溫熔融物料霧化成微小液滴，隨后在冷卻介質(zhì)（通常是冷空氣或低溫液體）中迅速固化，形成均勻顆粒。其工作流程可分為三個階段：

1. 壓力霧化：熔融物料通過高壓噴嘴（壓力通常為0.4~10MPa）或離心盤（轉(zhuǎn)速可達1000~15000 rpm）分散成直徑10~600微米的液滴。霧化效果直接影響顆粒的粒徑分布，例如某型號設備在1MPa壓力下可生成平均粒徑500微米的顆粒（數(shù)據(jù)來源：《化工裝備技術》2022年實驗報告）。

2. 離心霧化：它通常由高速旋轉(zhuǎn)的圓盤或轉(zhuǎn)輪構成。當物料進入高速旋轉(zhuǎn)的霧化器時，在離心力的作用下，物料被甩向霧化器邊緣并分散成細小的液滴。液滴的大小主要取決于離心力的大小、物料的性質(zhì)（如粘度、表面張力等）以及霧化器的設計參數(shù)（如轉(zhuǎn)速、直徑等）。

3. 冷卻階段：液滴與冷卻介質(zhì)接觸后快速傳熱，溫度從熔融狀態(tài)（如150~300°C）降至固化點以下，時間通常為0.1~5秒。冷卻速率是關鍵參數(shù)，例如采用-20°C冷風時，顆粒固化時間可縮短至0.3秒。

4. 收集階段：固化顆粒通過旋風分離器或篩網(wǎng)分級，最終獲得符合要求的成品。

四、關鍵技術與影響因素

1. 霧化系統(tǒng)設計

- 噴嘴類型：壓力式噴嘴適用于高黏度物料（如聚合物熔體），而離心式噴嘴更適合低黏度液體（如食品漿料）。某品牌設備采用雙流體噴嘴，霧化效率提升30%（《食品機械工程學報》2021年數(shù)據(jù)）。

- 在壓力噴霧中，霧化壓力與粒徑關系：實驗表明，壓力每增加1MPa，平均粒徑減小約15%~20%。

2. 介質(zhì)選擇

- 空氣冷卻：由換熱器把自然風換熱到10-20℃，對于油性大的物料可實現(xiàn)迅速冷卻（油性化妝品）。

- 冷卻介質(zhì)聚乙二醇冷卻（-20°C）：適用于高附加值產(chǎn)品，冷卻速率可達1000°C/s，但能耗較高。

- 加熱可采用導熱油、電加熱伴熱、熱水等方式。

3. 工藝參數(shù)優(yōu)化

- 溫度控制：熔融物料溫度需高于熔點20~40°C以確保流動性，但過高會導致顆粒粘連。

- 進料速率：過快會導致霧化不充分，某案例顯示進料速率從20 kg/h提升至40 kg/h時，顆粒合格率下降15%。

五、未來發(fā)展趨勢

1. 智能化控制：引入AI算法實時調(diào)節(jié)霧化壓力和冷卻溫度，減少人為誤差。

2. 節(jié)能設計：開發(fā)尾氣回收系統(tǒng)，降低冷卻介質(zhì)消耗。

通過上述分析可見，噴霧冷卻造粒機的性能取決于多因素協(xié)同作用，合理選型與參數(shù)設置是提升產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵。