一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統(tǒng)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(tǒng)裝置，具體涉及一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統(tǒng)裝置。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中氣霧化時存在的氣體流速快導(dǎo)致溫度急速下降使噴氣口結(jié)冰改變氣體流出方向，氣體消耗大、金屬粉末粒度大、細(xì)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(yù)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(diào)節(jié)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(qū)、加熱板Ⅰ、加熱板Ⅱ、U形不銹鋼管、加熱器、出氣管、進(jìn)氣管。相對現(xiàn)有技術(shù)而言，本實用新型提高了霧化的效率，使制得的金屬粉末細(xì)粉率更高，氣體消耗下降，同時消除了氣體介質(zhì)的結(jié)冰問題，節(jié)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(tǒng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣體加熱系統(tǒng)裝置，具體涉及一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統(tǒng)裝置。

【背景技術(shù)】
[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(shù)。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(tài)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(shù)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(shù)、體積流率、韋伯?dāng)?shù)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(shù)中均是以提高氣流的出口速度為首要目標(biāo)。從氣體動力學(xué)的原理可知，氣流的速度不僅與噴嘴的結(jié)構(gòu)、壓力、氣體類型有關(guān)，而且還受氣體溫度的影響。當(dāng)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(zhì)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(hù)噴盤噴口不結(jié)冰，有利于霧化穩(wěn)定，保證鋼液在較小的粘度狀態(tài)下霧化。
[0004]現(xiàn)有的氣體霧化技術(shù)中，改變氣流的出口速度常用的方法是根據(jù)氣體的聲速、馬赫數(shù)、體積流率、韋伯?dāng)?shù)來實現(xiàn)的，而氣體溫度的應(yīng)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(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著氣體溫度增加，氣體發(fā)生膨脹，氣體的質(zhì)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(xì)粉的產(chǎn)率明顯提高，并且氣體用量可以節(jié)約30%以上。
[0005]由此可知，與傳統(tǒng)的氣霧化技術(shù)相比，熱氣霧化技術(shù)可以降低氣體消耗量，易于在傳統(tǒng)的霧化設(shè)備上實現(xiàn)，熱氣霧化技術(shù)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(xì)小。
實用新型內(nèi)容
[0006]( I)要解決的技術(shù)問題
[0007]本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中氣霧化時存在的氣體消耗大、金屬粉末粒度大、細(xì)粉收率低的缺點，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種氣體消耗低、細(xì)粉收率高、粉末粒度相對更細(xì)的超音速氣體霧化預(yù)熱裝置。
[0008](2)技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)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(tǒng)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(diào)節(jié)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(qū)、加熱板1、加熱板I1、U形不銹鋼管、加熱器、出氣管、進(jìn)氣管；
[0010]所述的進(jìn)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(jìn)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(diào)節(jié)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(yōu)選地，本實用新型所用的氣體介質(zhì)為氮氣或氬氣。
[0014]優(yōu)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(yōu)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(zhì)由進(jìn)氣管輸入，經(jīng)過高壓閥進(jìn)入至高壓氣罐中，儲存在高壓氣罐中的氣體介質(zhì)由出氣管輸出到加熱器中進(jìn)行加熱，經(jīng)過高壓調(diào)節(jié)閥、壓力表I1、高壓高溫流量計后通過高壓金屬軟管進(jìn)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(fā)的熱量輻射至U形不銹鋼管上，氣體介質(zhì)在加熱器中的U形不銹鋼管中迂回運動，使得氣體介質(zhì)快速地加熱到應(yīng)有的溫度。
[0019]中間包中盛有熔融的金屬液，液態(tài)的金屬流經(jīng)過超音速噴盤后流至金屬霧化區(qū)，由超音速噴盤噴出的加熱過的超音速氣流沖擊液態(tài)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(zhì)保持應(yīng)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(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)輸出的氣體介質(zhì)的流量大小。高壓高溫流量計用于記錄氣體介質(zhì)的流量和溫度。
[0022]U形不銹鋼管使得氣體介質(zhì)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(shù)與超音速氣體霧化技術(shù)相結(jié)合，相對現(xiàn)有技術(shù)而言，提高了霧化的效率，使制得的金屬粉末粒度更為細(xì)小，消除噴盤噴口結(jié)冰問題，同時減少了氣體介質(zhì)的消耗量，節(jié)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(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖中的標(biāo)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(diào)節(jié)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(qū)，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(jìn)氣管。

【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)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(tǒng)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(diào)節(jié)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(qū)(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(jìn)氣管(21)；
[0029]進(jìn)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(jìn)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(diào)節(jié)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(zhì)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(zhì)由進(jìn)氣管(21)輸入，經(jīng)過高壓閥(I)進(jìn)入至高壓氣罐(4)中，儲存在高壓氣罐(4)中的氣體介質(zhì)由出氣管(20)輸出到加熱器(19)中進(jìn)行加熱，經(jīng)過高壓調(diào)節(jié)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(jìn)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(fā)的熱量輻射至U形不銹鋼管(18)上，氣體介質(zhì)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(zhì)快速地加熱到應(yīng)有的溫度。
[0036]中間包(5)中盛有熔融的金屬液，液態(tài)的金屬流經(jīng)過超音速噴盤(13)后流至金屬霧化區(qū)(15)，由超音速噴盤(13)噴出的加熱過的超音速氣流沖擊液態(tài)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(zhì)保持應(yīng)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(diào)節(jié)閥(8)用于調(diào)節(jié)輸出的氣體介質(zhì)的流量大小。高壓高溫流量計(10)用于記錄氣體介質(zhì)的流量和溫度。
[0039]U形不銹鋼管(18)使得氣體介質(zhì)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(tǒng)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(diào)節(jié)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(qū)(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(jìn)氣管(21)；
[0042]進(jìn)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(jìn)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(diào)節(jié)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(zhì)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(zhì)由進(jìn)氣管(21)輸入，經(jīng)過高壓閥(I)進(jìn)入至高壓氣罐(4)中，儲存在高壓氣罐(4)中的氣體介質(zhì)由出氣管(20)輸出到加熱器(19)中進(jìn)行加熱，經(jīng)過高壓調(diào)節(jié)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(jìn)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(fā)的熱量輻射至U形不銹鋼管(18)上，氣體介質(zhì)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(zhì)快速地加熱到應(yīng)有的溫度。
[0049]中間包(5)中盛有熔融的金屬液，液態(tài)的金屬流經(jīng)過超音速噴盤(13)后流至金屬霧化區(qū)(15)，由超音速噴盤(13)噴出的加熱過的超音速氣流沖擊液態(tài)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(zhì)保持應(yīng)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(diào)節(jié)閥(8)用于調(diào)節(jié)輸出的氣體介質(zhì)的流量大小。高壓高溫流量計(10)用于記錄氣體介質(zhì)的流量和溫度。
[0052]U形不銹鋼管(18)使得氣體介質(zhì)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(dá)了本實用新型的優(yōu)選實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形、改進(jìn)及替代，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統(tǒng)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(diào)節(jié)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(qū)(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(jìn)氣管(21)； 所述的進(jìn)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(jìn)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(diào)節(jié)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統(tǒng)裝置，其特征在于，所用的氣體介質(zhì)為氮氣或氬氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速氣霧化制粉氣體加熱系統(tǒng)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(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】鄒海平, 李顯信, 王兵, 李上奎 申請人:江西悅安超細(xì)金屬有限公司