專利名稱：一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用氣體霧化熔液制造超細粉體所用的一種防止噴嘴和導流管堵塞的
霧化器。
背景技術：
氣體霧化制粉是用高速氣流沖擊液態(tài)金屬或合金流，并將其破碎成微小液滴，隨后在環(huán)境中冷卻凝固成粉的制粉方法。霧化粉末具有球形度高、氧含量低以及適應多種金屬及合金粉末的生產(chǎn)等優(yōu)點，已成為高性能及特種合金粉末制備技術的主要發(fā)展方向。霧化的全過程極其復雜，霧化效果受多種因素影響，霧化技術的核心是如何將氣體的動能高效地轉化成霧化粉末的表面能。霧化中金屬液體流的粉碎程度，關鍵取決于氣流的動能。根據(jù)動能與質量、速度的關系可知，增大流量和速度，均可使動能增加。動能與速度的平方成正比，因此，提高氣流的速度，其效果會更為明顯。通常的氣體霧化大多數(shù)都為亞音速氣體霧化，在亞音速氣體霧化情況下，粉末的粒度分布很寬，而超音速氣體霧化技術使更小粒徑和更窄粒度分布粉體顆粒的獲得成為可能。霧化器作為氣體霧化技術的核心部件，其結構和性能是決定霧化質量高低的前提。現(xiàn)有技術中霧化器的結構形式多種多樣，按照噴嘴結構分為環(huán)孔型霧化器和環(huán)縫型霧化器，無論是環(huán)縫型還是環(huán)孔型結構的霧化器，在使用過程中經(jīng)常發(fā)生噴嘴和導流管堵塞的現(xiàn)象，這至少由以下幾方面原因造成的一是金屬液在流動過程中因為溫度降低出現(xiàn)凝固；二是噴嘴射出的氣流或多或少地會噴射到導流管端口產(chǎn)生強烈地冷卻，使液流凝固堵死導流管和噴嘴；三是導流管下方的負壓紊流區(qū)，使金屬液滴濺到噴嘴口造成堵死； 四是由于金屬液滴在霧化過程中出現(xiàn)反濺，即霧化的液滴向氣流霧化噴嘴的方向飛行，反濺的金屬液滴粘附到氣流霧化噴嘴的下端，并且不斷凝固積累，最終導致氣流霧化噴嘴和導流管堵塞而使霧化過程中斷。一旦噴嘴和導流管堵塞，生產(chǎn)將無法繼續(xù)進行。在這種情況下，只有更換整個霧化器，這大大增加了生產(chǎn)成本，而且也影響制備效率及產(chǎn)品質量。目前，對霧化器進行改進更新的技術有很多，相關專利也有很多，但這些技術大多是有關如何控制金屬粉末粒度及如何提高生產(chǎn)效率等方面，本發(fā)明人在發(fā)明名稱為一種噴霧器，專利號為201110452080.0專利申請中提到了一種解決霧化器堵塞問題，但依然存在因噴嘴出口與霧化點之間距離過長從而影響霧化粉體達到理想粉碎效果的技術問題，但是縮短噴嘴出口與霧化點之間的距離則容易引起噴嘴和導流管阻塞。而該技術問題正是本發(fā)明要解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一是為了解決上述的技術問題而提供一種防止噴嘴和導流管堵
塞的霧化器。本發(fā)明的技術方案
3一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器包括導流管、噴嘴、金屬外套、發(fā)熱體A、陶瓷密封環(huán)、金屬密封環(huán)和墊圈等；
所述的噴嘴上設有兩個進氣管和兩個Laval結構的出氣管，且所述的噴嘴的兩個 Laval結構的出氣管的中軸線之間的夾角在20° 75°之間；
每個Iaval結構的出氣管的外圍IOmnTlOOmm處都設置間隙，間隙內都安裝發(fā)熱體B， 且每個Laval結構的出氣管的間隙的端部都采用金屬密封環(huán)螺紋連接密封，金屬密封環(huán)下端部凸出于噴嘴出氣管下端部；
所述的金屬外套的上端中心部分開有與導流管外徑相適應的孔，用以安裝導流管，金屬外套的下端敞口，安裝時使導流管與金屬外套同心；
導流管的上端部的下緣和金屬外套的上端部在靠近內徑的邊緣相應的位置上設有對應的凹入部分的槽，槽里面放置起定位作用的墊圈，以保證導流管的下端部與金屬外套的下端部平齊；
導流管與金屬外套之間有IOmnTlOOmm的間隙，間隙內安裝發(fā)熱體A ；導流管與金屬外套不直接接觸，一方面可防止發(fā)熱體A與金屬外套之間的導電，另一方面可大大降低導流管熱量的散失；
所述的發(fā)熱體A及發(fā)熱體B上均設有外接電源接口并與外界電源連接，以防在本發(fā)明的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器使用中發(fā)生金屬或低熔點物質堵塞的情況下，可通過發(fā)熱體A及發(fā)熱體B通電，對堵塞物加熱使其升溫熔化，達到解決金屬或合金堵塞的目的；
另外，優(yōu)選在金屬外套靠近發(fā)熱體A的表面設有金屬反射膜或噴涂而成一層白色反射涂層，是用來反射發(fā)熱體A輻射的能量，從而達到減少能量損耗節(jié)能的效果； 所述的白色反射涂層所用的涂料優(yōu)選為氧化錫；
在金屬外套與導流管下端部的間隙處采用陶瓷密封環(huán)螺紋連接密封，陶瓷密封環(huán)下端部凸出于金屬外套下端部；
所述的導流管、金屬外套、陶瓷密封環(huán)和金屬密封環(huán)可以根據(jù)霧化金屬或合金粉末不同，選擇不同的材料；
所述的導流管可選擇耐高溫、隔熱性好、惰性的、易于加工或即使難于加工但可制成簡單形狀的材料，如氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化鋯陶瓷、碳化硅陶瓷及其它耐高溫陶瓷；
所述的金屬外套、金屬密封環(huán)可選擇強度高、易于加工、價廉的材料，如碳鋼或不銹鋼。所述的陶瓷密封環(huán)材質選用磷酸鋯陶瓷、磷酸鋁或微晶體玻璃可加工陶瓷； 所述的墊圈采用塑料或金屬墊圈；
所述的發(fā)熱體A或發(fā)熱體B根據(jù)霧化金屬或合金粉末不同，可選用電爐絲、硅炭棒。上述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器的安裝過程如下
首先在噴嘴的兩個Iaval結構的出氣管的間隙內分別安裝發(fā)熱體B，之后在靠近噴嘴的兩個Iaval結構的出氣管的間隙的端部分別安裝金屬密封環(huán)； 接著在金屬外套里面安裝發(fā)熱體A ；
隨后在發(fā)熱體A的內側放入導流管，導流管的中心與金屬外套的中心重合，然后在金屬外套和導流管下端部出口處放置陶瓷密封環(huán)，從而完成一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器安裝。利用上述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器來霧化制備金屬或合金超微粉末，即將上述的霧化器的金屬外套與熔體爐上的管道連接后即可進行生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中萬一發(fā)生金屬或合金阻塞的情況，接通電源通過發(fā)熱體A及發(fā)熱體B加熱或更換導流管即可。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，是通過改變霧化器的結構，即在導流管和金屬外套之間安裝發(fā)熱體A的同時，還在噴嘴的兩個Laval結構的出氣管的間隙內分別安裝發(fā)熱體B，通過同時加熱，不僅可有效地消除金屬或合金形成的低熔點堵塞物，還能夠預熱霧化氣體和對金屬熔液起到保溫作用，能夠有效地防止金屬熔液因天氣變化等原因造成的流動過程中產(chǎn)生的冷卻凝固，從而避免噴嘴和導流管下端部堵塞使霧化無法繼續(xù)的現(xiàn)象發(fā)生。此外，發(fā)熱體A及發(fā)熱體B的同時采用，可進一步消除低熔點堵塞物的干擾，因此有利于縮短氣流與液流的撞擊點到導流管下端部的距離及保持氣流的速度，這對于獲得更小粒徑和更窄粒度分布粉體顆粒非常有利。且噴嘴的出氣管Laval結構的使用，可使高壓氣流通過霧化器被加速到超音速水平，有利于獲得更小粒徑和更窄粒度分布粉體顆粒。另外，導流管與金屬外套之間有間隙隔熱，金屬外套不與導流管接觸，散熱面積減小，噴嘴的兩個出氣管引入Laval結構的間隙內分別安裝發(fā)熱體B同時預熱霧化氣體，使導流管不直接接觸高速冷氣流，這些措施可大幅度保持熔體的溫度，減少熔體霧化過熱度和減少堵塞的危險；熔體過熱度的降低，可有效減弱熔體與導流管之間的反應，減輕成分污染，提高粉末的質量。同時，本發(fā)明的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器中大部分材料采用金屬材料，不僅價格低廉、加工方便，可重復使用，而且可防止導流管端部與高速冷氣流接觸，受熱狀態(tài)顯著改善，抗熱震性能提高，不易炸裂。由于金屬外套的保護，導流管安全性能提高，不易發(fā)生折斷或損壞。由此可見，本發(fā)明的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，結構簡單，使用方便， 成本低，可以多次重復使用，防堵塞、疏通堵塞效果好，可以快速地將堵塞疏通而不損壞霧化器。可以大大節(jié)省為疏通或更換噴嘴和導流管的工作，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度。


圖1、本發(fā)明的霧化器結構示意圖，圖中1為導流管，2為墊圈，3為金屬外套，4為發(fā)熱體A，5為導流管與金屬外套之間的間隙，6為白色反射涂層，7為陶瓷密封環(huán)，8為噴嘴， 91和92為噴嘴的兩個進氣管，101和102為噴嘴的兩個Laval結構的出氣管，111和112為發(fā)熱體B，121和122為金屬密封環(huán)，131和132為噴嘴的兩個Iaval結構的出氣管的間隙。
具體實施例方式下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明進一步闡述，但并不限制本發(fā)明。實施例1一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，其結構示意圖如圖1所示，它由導流管1、噴嘴 8，還包括金屬外套3、導流管1與金屬外套3之間的間隙5、發(fā)熱體A4、白色反射涂層6、陶瓷密封環(huán)7、發(fā)熱體Bill和B112、金屬密封環(huán)121和122、墊圈2。所述的噴嘴8設有兩個進氣管91、92和兩個Laval結構的出氣管101和102，噴嘴的兩個出氣管101和102的中軸線之間的夾角在20° 75°之間，噴嘴8的兩個Iaval結構的出氣管101和102的外圍IOmnTlOOmm處設置間隙131和132，間隙131和132的內部均安裝發(fā)熱體Bill和B112，噴嘴的兩個Iaval結構的出氣管101和102的間隙131和132 的端部采用金屬密封環(huán)121和122螺紋密封連接，安裝完成后保證金屬密封環(huán)121和122 的下端部凸出于噴嘴的兩個Iaval結構的出氣管101和102的下端部；
所述的金屬外套3的上端部分開有與導流管1外徑相適應的孔，用以安裝導流管1，金屬外套3的下端敞口；
所述的導流管1采用氧化鋁陶瓷，安裝時使導流管1與金屬外套3同心，導流管1的上端部的下緣和金屬外套3的上端部在靠近內徑的邊緣相應的位置上設有對應的凹入部分的槽，槽里面放置的墊圈2起定位作用，以保證導流管1與金屬外套3下端部平齊；
導流管1與金屬外套3之間有IOmnTlOOmm的間隙5，在間隙5里安裝發(fā)熱體A4，發(fā)熱體A4及發(fā)熱體Bill和B112上分別設有外接電源接口并與外界電源連接，在本發(fā)明的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器使用過程中發(fā)生金屬或低熔點物質堵塞的情況下，可通過發(fā)熱體A4和發(fā)熱體Bill和B112通電，對堵塞物加熱使其升溫熔化，達到解決金屬或合金堵塞的目的；
在金屬外套3靠近發(fā)熱體A4的表面噴涂一層白色反射涂層6，當發(fā)熱體A4工作時，白色反射涂層6對發(fā)熱體A4輻射的熱量起反射作用，防止熱量的消耗； 所述的白色反射涂層所用的涂料優(yōu)選為氧化錫；
在間隙5靠近導流管1下端部采用陶瓷密封環(huán)7螺紋連接密封，陶瓷密封環(huán)7下端部凸出于金屬外套3的下端部。應用實施例1
實施例1所述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器在超細金屬鋁粉制備中的應用， 具體方法如下 霧化器的組裝
首先在噴嘴的兩個Laval結構的出氣管101和102處設置的間隙131和132內安裝發(fā)熱體Bill和B112，之后在靠近噴嘴的兩個Iaval結構的出氣管101和102的間隙131和 132的端部采用金屬密封環(huán)121和122螺紋密封連接，安裝完成后保證金屬密封環(huán)121和 122的下端部凸出于噴嘴的兩個Iaval結構的出氣管101和102的下端部；
接著在金屬外套3里面安裝發(fā)熱體A4 ；隨后在發(fā)熱體A4內側放入導流管1 ；最后在金屬外套3和導流管1下端裝上陶瓷密封環(huán)7，從而完成霧化器的安裝；
利用上述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器來霧化制備金屬鋁粉，即將上述的霧化器的金屬外套3與熔體爐上的管道連接后即可進行生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中噴嘴和導流管萬一發(fā)生金屬鋁阻塞的情況，接通電源加熱，結果噴嘴和導流管下端部出口處未出現(xiàn)金屬堵塞的現(xiàn)象，并且全年可連續(xù)生產(chǎn)，大大提高了出粉率和生產(chǎn)效率。從上述結果可以看出，與現(xiàn)有霧化器相比，本發(fā)明的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器在金屬或合金超微粉末制備中的使用不僅可解決金屬或合金的阻塞問題，而且也有利于更小粒徑和更窄粒度分布粉體顆粒的獲得，從而降低了物料的損耗，即節(jié)約了材料， 降低了生產(chǎn)成本，也提高了產(chǎn)品的質量，提高了生產(chǎn)效率。 上述內容僅為本發(fā)明構思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，包括導流管、噴嘴、金屬外套、發(fā)熱體A、陶瓷密封環(huán)；所述的金屬外套的上端中心部分開有與導流管外徑相適應的孔，用以安裝導流管，金屬外套的下端敞口，導流管與金屬外套同心；導流管與金屬外套之間設有IOmnTlOOmm的間隙，間隙內安裝發(fā)熱體A ；在金屬外套與導流管下端部的間隙處采用陶瓷密封環(huán)螺紋連接密封，陶瓷密封環(huán)下端部凸出于金屬外套下端部；其特征在于還包括一個墊圈，所述的墊圈安放在導流管的上端部的下緣和金屬外套的上端部在靠近內徑的邊緣相應的位置上設有對應的凹入部分的槽里，以保證安裝時導流管下端部與金屬外套下端部平齊；且所述的噴嘴上設有兩個進氣管和兩個Laval結構的出氣管，且所述的噴嘴的兩個 Laval結構的出氣管的中軸線之間的夾角在20° 75°之間；其中每個Iaval結構的出氣管的外圍IOmnTlOOmm處都設置間隙，間隙內都安裝發(fā)熱體 B，且每個Laval結構的出氣管的間隙的端部都采用金屬密封環(huán)螺紋連接密封，金屬密封環(huán)下端部凸出于噴嘴出氣管下端部；所述的發(fā)熱體A及發(fā)熱體B上分別設有外接電源接口并與外界電源連接。
2.如權利要求1所述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，其特征在于在金屬外套靠近發(fā)熱體A的內表面設有金屬反射膜或噴涂而成的一層白色反射涂層。
3.如權利要求2所述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，其特征在于所述的白色反射涂層噴涂所用的涂料為氧化錫。
4.如權利要求3所述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，其特征在于所述的發(fā)熱體A或發(fā)熱體B為電爐絲或硅炭棒。
5.如權利要求4所述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，其特征在于所述的陶瓷密封環(huán)材質選用磷酸鋯陶瓷、磷酸鋁或微晶體玻璃可加工陶瓷。
6.如權利要求5所述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，其特征在于所述的金屬外套、金屬密封環(huán)采用碳鋼或不銹鋼。
7.如權利要求6所述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，其特征在于所述的墊圈采用塑料或金屬圈片。
8.如權利要求廣7任一權利要求所述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，其特征在于所述的導流管材質選用氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化鋯陶瓷或碳化硅陶瓷。
9.利用如權利要求廣7任一權利要求所述的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器來霧化制備金屬或合金超微粉末。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器，由導流管、金屬外套、噴嘴、發(fā)熱體A、陶瓷密封環(huán)、金屬密封環(huán)、墊圈等組成，導流管與金屬外套之間留有的間隙安裝發(fā)熱體A、噴嘴的兩個Laval結構的出氣管的間隙內都安裝發(fā)熱體B。金屬外套內表面設有金屬反射膜或噴涂而成的白色反射涂層，金屬外套與導流管兩者的下端部平齊，兩者之間留有的間隙的端部用陶瓷密封環(huán)密封。噴嘴的兩個laval結構的出氣管的間隙的端部都采用金屬密封環(huán)螺紋連接密封。本發(fā)明的一種防止噴嘴和導流管堵塞的霧化器具有可有效防止金屬和合金堵塞、解決堵塞的功能。適用于金屬或合金霧化的熔體導流，且具有結構簡單、安裝方便、可提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點。
文檔編號B22F9/08GK102528060SQ20121004871
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權日2012年2月29日
發(fā)明者徐家躍, 江國健 申請人:上海應用技術學院