一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氣體加熱系統裝置，具體涉及一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置。為了克服現有技術中氣霧化時存在的氣體流速快導致溫度急速下降使噴氣口結冰改變氣體流出方向，氣體消耗大、金屬粉末粒度大、細粉收率低的缺點，本實用新型提供了這樣一種超音速氣體霧化預熱裝置，包括有高壓閥、壓力表Ⅰ、安全閥、高壓氣罐、接線端子Ⅰ、電源控制柜、接線端子Ⅱ、高壓調節閥、壓力表Ⅱ、高壓高溫流量計、高壓金屬軟管、中間包、超音速噴盤、霧化筒、金屬霧化區、加熱板Ⅰ、加熱板Ⅱ、U形不銹鋼管、加熱器、出氣管、進氣管。相對現有技術而言，本實用新型提高了霧化的效率，使制得的金屬粉末細粉率更高，氣體消耗下降，同時消除了氣體介質的結冰問題，節約了資源，降低了能耗。
【專利說明】一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種氣體加熱系統裝置，具體涉及一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置。

【背景技術】
[0002]氣霧化制備金屬粉末一直是高性能金屬粉末的首選制備技術。超音速氣霧化法是高速氣流以80-100KHZ的頻率和2-2.5馬赫的高速度沖擊液態金屬流，使其霧化成小液滴，隨后凝固成粉末。
[0003]在氣體霧化技術中，氣體所具有的能量是決定霧化效率的決定因素。氣體的性能如聲速、馬赫數、體積流率、韋伯數均影響氣體的能量，而氣流的速度是最具有影響力的因素，因為氣體的動能與速度的平方成正比。因此，在霧化技術中均是以提高氣流的出口速度為首要目標。從氣體動力學的原理可知，氣流的速度不僅與噴嘴的結構、壓力、氣體類型有關，而且還受氣體溫度的影響。當氣體溫度從室溫增加至500°C時，氣流速度將增加一倍左右，提高霧化介質的溫度將顯著增加其動能，同時熱氣與鋼液流作用時溫差變小，熱氣保護噴盤噴口不結冰，有利于霧化穩定，保證鋼液在較小的粘度狀態下霧化。
[0004]現有的氣體霧化技術中，改變氣流的出口速度常用的方法是根據氣體的聲速、馬赫數、體積流率、韋伯數來實現的，而氣體溫度的應用卻往往被忽略，近年來，英國PSI公司和美國HJE公司分別研究了熱氣體的作用，結果發現:隨著氣體溫度增加，氣體發生膨脹，氣體的質量流率減少，氣體消耗量從1.9kg/min降為1.5kg/min。熱氣體霧化10 μ m以下粉末的細粉的產率明顯提高，并且氣體用量可以節約30%以上。
[0005]由此可知，與傳統的氣霧化技術相比，熱氣霧化技術可以降低氣體消耗量，易于在傳統的霧化設備上實現，熱氣霧化技術將氣流速度增加一倍左右，同時增加其動能，因而大大提高了霧化的效率，所得到的粉末粒度更為細小。
實用新型內容
[0006]( I)要解決的技術問題
[0007]本實用新型為了克服現有技術中氣霧化時存在的氣體消耗大、金屬粉末粒度大、細粉收率低的缺點，本實用新型要解決的技術問題是提供一種氣體消耗低、細粉收率高、粉末粒度相對更細的超音速氣體霧化預熱裝置。
[0008](2)技術方案
[0009]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了這樣一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置，包括有高壓閥、壓力表1、安全閥、高壓氣罐、接線端子1、電源控制柜、接線端子
I1、高壓調節閥、壓力表I1、高壓高溫流量計、高壓金屬軟管、中間包、超音速噴盤、霧化筒、金屬霧化區、加熱板1、加熱板I1、U形不銹鋼管、加熱器、出氣管、進氣管；
[0010]所述的進氣管、壓力表1、安全閥、出氣管安裝在高壓氣罐上，所述的高壓閥安裝在進氣管上，所述的加熱器通過出氣管與高壓氣罐連接；
[0011]所述的加熱板1、加熱板I1、U形不銹鋼管安裝在加熱器上，所述電源控制柜通過接線端子1、接線端子II與加熱板1、加熱板II連接，在所述加熱器與高壓金屬軟管之間的氣體管路上依次安裝有高壓調節閥、壓力表I1、高壓高溫流量計；
[0012]所述的超音速噴盤安裝在霧化筒上，在所述的超音速噴盤上安裝有中間包，所述的高壓金屬軟管與超音速噴盤連接。
[0013]優選地，本實用新型所用的氣體介質為氮氣或氬氣。
[0014]優選地，所述的U形不銹鋼管安裝在所述的加熱板1、加熱板II的中間。
[0015]優選地，所述的電源控制柜同時為加熱板1、加熱板II供電。
[0016]工作原理:
[0017]氣體介質由進氣管輸入，經過高壓閥進入至高壓氣罐中，儲存在高壓氣罐中的氣體介質由出氣管輸出到加熱器中進行加熱，經過高壓調節閥、壓力表I1、高壓高溫流量計后通過高壓金屬軟管進入至超音速噴盤中。
[0018]電源控制柜通過接線端子1、接線端子II給加熱板1、加熱板II供電，加熱板1、加熱板II散發的熱量輻射至U形不銹鋼管上，氣體介質在加熱器中的U形不銹鋼管中迂回運動，使得氣體介質快速地加熱到應有的溫度。
[0019]中間包中盛有熔融的金屬液，液態的金屬流經過超音速噴盤后流至金屬霧化區，由超音速噴盤噴出的加熱過的超音速氣流沖擊液態金屬流，使其霧化成小液滴，隨后凝固成粉末，落入至霧化筒中。
[0020]高壓閥的作用是保證高壓氣罐中的氣體介質保持應用的壓力，在壓力過低時，可以打開高壓閥以方便充氣。壓力表I用于顯示高壓氣罐中的氣體壓力。安全閥的作用是在高壓氣罐中壓力過大時，可以將氣體外泄減壓，以保證高壓氣罐的安全使用。
[0021]壓力表是用于顯示出氣管中的氣體壓力值。高壓調節閥用于調節輸出的氣體介質的流量大小。高壓高溫流量計用于記錄氣體介質的流量和溫度。
[0022]U形不銹鋼管使得氣體介質的加熱迅速，起到了提高加熱效率、降低能耗的作用。
[0023](3)有益效果:本實用新型通過運用熱氣霧化技術與超音速氣體霧化技術相結合，相對現有技術而言，提高了霧化的效率，使制得的金屬粉末粒度更為細小，消除噴盤噴口結冰問題，同時減少了氣體介質的消耗量，節約了資源，降低了能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0025]附圖中的標記為:1-高壓閥，2-壓力表I，3_安全閥，4-高壓氣罐，5-接線端子I，6_電源控制柜，7-接線端子II，8-高壓調節閥，9-壓力表II，10-高壓高溫流量計，11-高壓金屬軟管，12-中間包，13-超音速噴盤，14-霧化筒，15-金屬霧化區，16-加熱板I，17-加熱板II，18-U形不銹鋼管，19-加熱器，20-出氣管，21-進氣管。

【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0027]實施例1
[0028]一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置，如圖1所示，包括有高壓閥(I)、壓力表I (2)、安全閥(3)、高壓氣罐(4)、接線端子I (5)、電源控制柜(6)、接線端子II (7)、高壓調節閥(8)、壓力表II (9)、高壓高溫流量計(10)、高壓金屬軟管(11)、中間包(12)、超音速噴盤(13)、霧化筒(14)、金屬霧化區(15)、加熱板I (16)、加熱板II (17)、U形不銹鋼管
(18)、加熱器(19)、出氣管(20)、進氣管(21)；
[0029]進氣管(21)、壓力表I (2)、安全閥(3)、出氣管(20)安裝在高壓氣罐⑷上，高壓閥(I)安裝在進氣管(21)上，加熱器(19)通過出氣管(20)與高壓氣罐(4)連接；
[0030]加熱板I (16)、加熱板II (17)、U形不銹鋼管(18)安裝在加熱器(19)上，電源控制柜(6)通過接線端子I (5)、接線端子II (7)與加熱板I (16)、加熱板II (17)連接，在加熱器(19)與高壓金屬軟管(11)之間的氣體管路上依次安裝有高壓調節閥(8)、壓力表II (9)、高壓高溫流量計(10)；
[0031]超音速噴盤(13)安裝在霧化筒(14)上，在超音速噴盤(13)上安裝有中間包
(12)，高壓金屬軟管(11)與超音速噴盤(13)連接。
[0032]本實用新型所用的氣體介質為N2。U形不銹鋼管(18)安裝在加熱板I (16)、加熱板II (17)的中間。接線端子I (5)、接線端子II (7)同時為加熱板I (16)、加熱板II (17)供電。
[0033]工作原理:
[0034]氣體介質由進氣管(21)輸入，經過高壓閥(I)進入至高壓氣罐(4)中，儲存在高壓氣罐(4)中的氣體介質由出氣管(20)輸出到加熱器(19)中進行加熱，經過高壓調節閥(8)、壓力表II (9)、高壓高溫流量計(10)后通過高壓金屬軟管(12)進入至超音速噴盤
(13)中。
[0035]電源控制柜(6)通過接線端子I (5)、接線端子II (7)給加熱板I (16)、加熱板II (17)供電，加熱板I (16)、加熱板II (17)散發的熱量輻射至U形不銹鋼管(18)上，氣體介質在加熱器(19)中的U形不銹鋼管(18)中迂回運動，使得氣體介質快速地加熱到應有的溫度。
[0036]中間包(5)中盛有熔融的金屬液，液態的金屬流經過超音速噴盤(13)后流至金屬霧化區(15)，由超音速噴盤(13)噴出的加熱過的超音速氣流沖擊液態金屬流，使其霧化成小液滴，隨后凝固成粉末，落入至霧化筒(14)中。
[0037]高壓閥(I)的作用是保證高壓氣罐(4)中的氣體介質保持應用的壓力，在壓力過低時，可以打開高壓閥⑴以方便充氣。壓力表I (2)用于顯示高壓氣罐⑷中的氣體壓力。安全閥(3)的作用是在高壓氣罐(4)中壓力過大時，可以將氣體外泄減壓，以保證高壓氣罐(4)的安全使用。
[0038]壓力表是用于顯示出氣管(20)中的氣體壓力值。高壓調節閥(8)用于調節輸出的氣體介質的流量大小。高壓高溫流量計(10)用于記錄氣體介質的流量和溫度。
[0039]U形不銹鋼管(18)使得氣體介質的加熱迅速，起到了提高加熱效率、降低能耗的作用。
[0040]實施例2
[0041]一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置，如圖1所示，包括有高壓閥(I)、壓力表I (2)、安全閥(3)、高壓氣罐(4)、接線端子I (5)、電源控制柜(6)、接線端子II (7)、高壓調節閥(8)、壓力表II (9)、高壓高溫流量計(10)、高壓金屬軟管(11)、中間包(12)、超音速噴盤(13)、霧化筒(14)、金屬霧化區(15)、加熱板I (16)、加熱板II (17)、U形不銹鋼管
(18)、加熱器(19)、出氣管(20)、進氣管(21)；
[0042]進氣管(21)、壓力表I (2)、安全閥(3)、出氣管(20)安裝在高壓氣罐⑷上，高壓閥(I)安裝在進氣管(21)上，加熱器(19)通過出氣管(20)與高壓氣罐(4)連接；
[0043]加熱板I (16)、加熱板II (17)、U形不銹鋼管(18)安裝在加熱器(19)上，電源控制柜(6)通過接線端子I (5)、接線端子II (7)與加熱板I (16)、加熱板II (17)連接，在加熱器(19)與高壓金屬軟管(11)之間的氣體管路上依次安裝有高壓調節閥(8)、壓力表II (9)、高壓高溫流量計(10)；
[0044]超音速噴盤(13)安裝在霧化筒(14)上，在超音速噴盤(13)上安裝有中間包
(12)，高壓金屬軟管(11)與超音速噴盤(13)連接。
[0045]本實用新型所用的氣體介質為氬氣。U形不銹鋼管(18)安裝在加熱板I (16)、加熱板II (17)的中間。接線端子I (5)、接線端子II (7)同時為加熱板I (16)、加熱板II (17)供電。
[0046]工作原理:
[0047]氣體介質由進氣管(21)輸入，經過高壓閥(I)進入至高壓氣罐(4)中，儲存在高壓氣罐(4)中的氣體介質由出氣管(20)輸出到加熱器(19)中進行加熱，經過高壓調節閥(8)、壓力表II (9)、高壓高溫流量計(10)后通過高壓金屬軟管(12)進入至超音速噴盤
(13)中。
[0048]電源控制柜(6)通過接線端子I (5)、接線端子II (7)給加熱板I (16)、加熱板II (17)供電，加熱板I (16)、加熱板II (17)散發的熱量輻射至U形不銹鋼管(18)上，氣體介質在加熱器(19)中的U形不銹鋼管(18)中迂回運動，使得氣體介質快速地加熱到應有的溫度。
[0049]中間包(5)中盛有熔融的金屬液，液態的金屬流經過超音速噴盤(13)后流至金屬霧化區(15)，由超音速噴盤(13)噴出的加熱過的超音速氣流沖擊液態金屬流，使其霧化成小液滴，隨后凝固成粉末，落入至霧化筒(14)中。
[0050]高壓閥(I)的作用是保證高壓氣罐(4)中的氣體介質保持應用的壓力，在壓力過低時，可以打開高壓閥⑴以方便充氣。壓力表I (2)用于顯示高壓氣罐⑷中的氣體壓力。安全閥(3)的作用是在高壓氣罐(4)中壓力過大時，可以將氣體外泄減壓，以保證高壓氣罐(4)的安全使用。
[0051]壓力表是用于顯示出氣管(20)中的氣體壓力值。高壓調節閥(8)用于調節輸出的氣體介質的流量大小。高壓高溫流量計(10)用于記錄氣體介質的流量和溫度。
[0052]U形不銹鋼管(18)使得氣體介質的加熱迅速，起到了提高加熱效率、降低能耗的作用。
[0053]以上所述實施例僅表達了本實用新型的優選實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形、改進及替代，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置，其特征在于，包括有高壓閥(I)、壓力表I (2)、安全閥(3)、高壓氣罐(4)、接線端子I (5)、電源控制柜(6)、接線端子II (7)、高壓調節閥(8)、壓力表II (9)、高壓高溫流量計(10)、高壓金屬軟管(11)、中間包(12)、超音速噴盤(13)、霧化筒(14)、金屬霧化區(15)、加熱板I (16)、加熱板II (17)、U形不銹鋼管(18)、加熱器(19)、出氣管(20)、進氣管(21)； 所述的進氣管(21)、壓力表I (2)、安全閥(3)、出氣管(20)安裝在高壓氣罐⑷上，所述的高壓閥(I)安裝在進氣管(21)上，所述的加熱器(19)通過出氣管(20)與高壓氣罐(4)連接； 所述的加熱板I (16)、加熱板II (17)、U形不銹鋼管(18)安裝在加熱器(19)上，所述電源控制柜(6)通過接線端子I (5)、接線端子II (7)與加熱板I (16)、加熱板II (17)連接，在所述加熱器(19)與高壓金屬軟管(11)之間的氣體管路上依次安裝有高壓調節閥(8)、壓力表II (9)、高壓高溫流量計(10)； 所述的超音速噴盤(13)安裝在霧化筒(14)上，在所述的超音速噴盤(13)上安裝有中間包(12)，所述的高壓金屬軟管(11)與超音速噴盤(13)連接。
2.根據權利要求1所述的一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置，其特征在于，所用的氣體介質為氮氣或氬氣。
3.根據權利要求1所述的一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置，其特征在于，所述的U形不銹鋼管(18)安裝在所述的加熱板I (16)、加熱板II (17)的中間。
4.根據權利要求1所述的一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統裝置，其特征在于，所述的電源控制柜(6)同時為加熱板I (16)、加熱板II (17)供電。
【文檔編號】B22F9/08GK204075228SQ201420595215
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】鄒海平, 李顯信, 王兵, 李上奎 申請人:江西悅安超細金屬有限公司