CN215998706U - 高效离心喷雾装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效离心喷雾装置，包括筒体组件和下料管(4)；筒体组件的上端设有进风口(7)和进料装置(6)；进料装置(6)与离心雾化盘(5)连接，将外部的物料通入筒体组件内进行离心雾化；筒体组件的下端设有出料用的下料管(4)，下料管(4)管壁与筒体组件内壁之间设有集液槽(3)；集液槽(3)为V型环形结构、用于收集黏壁时汇集成股的液滴，并且底部的排液口(15)与外界的排液管(9)连通。本高效离心喷雾装置，结构简单，实现将黏壁时汇集成股的液滴与离心细化的雾滴相互分离，有效防止成股流下的液滴因颗粒尺寸较大，造成制粉粉体颗粒大小的不均匀性、影响粉体质量。

Description

高效离心喷雾装置

技术领域

本实用新型涉及金属粉体制备技术领域，具体涉及一种高效离心喷雾装置。

背景技术

用气溶胶法生产金属粉体过程中，可以通过控制进入反应器的前驱体溶液雾滴粒径的大小来控制生成的金属粉体的粒径大小，其主要的步骤是将配置好的前驱体溶液经给料泵后通过可调转速的高速旋转的离心雾化盘，雾化成一定粒径大小的雾滴，并通入一定温度的载气与雾滴混合，通过热质传递，雾滴含水量下降，后经下料口后进入后端反应器反应。

传统的离心喷雾装置只能将液滴雾化成几百个微米大小的雾滴，热载气与雾滴在向下的运动过程中难免会不断与筒体内壁2碰撞接触，由于筒体内壁2温度低于载气和雾滴温度，雾滴会在筒体内壁2凝结，同时由于碰撞作用，已经粘附在筒体内壁2的雾滴也会继续粘接其他雾滴，继而导致黏壁现象的发生，持续的黏壁现象会导致液滴从壁面成股的流下，成股的液滴随下料口进入反应器后会导致反应器生成的金属粉体粒径偏大，同时载气与雾滴在下料口内壁也会发生和筒体内壁2相同的粘结现象，成股的雾滴进入反应器后，会导致生成的金属粉体粒径偏大且不可控，从而影响该批次产品的质量。

发明内容

本实用新型提供一种高效离心喷雾装置，结构简单，实现将黏壁时汇集成股的液滴与离心细化的雾滴相互分离，有效防止成股流下的液滴因颗粒尺寸较大，造成制粉粉体颗粒大小的不均匀性、影响粉体质量，并且有利于物料回收，降低原料消耗。

为实现上述目的，本高效离心喷雾装置，包括筒体组件和下料管；

筒体组件的上端设有进风口和进料装置；进料装置与离心雾化盘连接，将外部的物料通入筒体组件内进行离心雾化；

筒体组件的下端设有出料用的下料管，低于下料管上端口处的位置设有集液槽；

集液槽为V型环形结构，用于收集黏壁时汇集成股的液滴，并且集液槽底部的排液口与外界的排液管连通。

进一步的，当筒体组件的下部为倒锥形结构时，集液槽位于下料管外壁与筒体组件内壁之间；

当筒体组件为筒状结构时，筒体组件下端设有拆卸安装的倒锥形法兰，下料管位于倒锥形法兰的下端，集液槽位于下料管与倒锥形法兰的内壁之间。

进一步的，所述下料管采用夹套结构，夹套间填充保温材料；

保温材料内设有多个上下间隔布置的第二加热器。

进一步的，所述筒体组件包括筒体外壁和筒体内壁，筒体外壁和筒体内壁之间设有保温层，所述保温层内设有多个上下间隔布置的第一加热器；

保温层和下料管内的保温材料均为岩棉或聚氨酯泡沫；

进一步的，多个第一加热器和多个第二加热器分别与控制器连接；控制器控制每个第一加热器和每个第二加热器的加热温度。

进一步的，所述第一加热器和第二加热器采用电加热、蒸汽加热或熔盐加热，并且第一加热器和第二加热器为环形的套管结构，套管材质与相应的筒体内壁、下料管的材质保持一致。

进一步的，所述集液槽的V型角度为30-150°；

所述下料管的上端口到集液槽底部的距离为2-20cm。

进一步的，所述排液管为多个，并圆周均匀布置，每个排液管上设有疏通管；

所述排液管与收集箱连接，并通过收集箱重新输入至进料装置中。

进一步的，沿筒体组件的外壁环向均布2-4个功率调节的微波发生器；

所述进风口的风口与筒体组件的内壁切向布置。

进一步的，所述下料管的下端设有通过螺栓拆卸的连接法兰。

与现有技术相比，本高效离心喷雾装置由于在下料管的管壁与筒体组件内壁之间设有V 型环形结构的集液槽，集液槽收集从内壁上汇集流下的液滴，液滴从底部的排液口流入至排液管，而符合粒径大小要求的雾滴从下料管排出，因此实现黏壁形成的大液滴与雾化后细微雾滴的相互分离，保证从下料管输出的粒径大小的合理分布、均匀，有效防止黏壁成股流下的液滴进入后续工序后因颗粒尺寸较大，造成制粉粉体颗粒大小的不均匀性、影响粉体质量，并且通过排液管可有效实现对物料的回收、避免浪费；

由于在下料管内设置第二加热器，第二加热器对从下料管穿过雾化液滴进行加热，有效避免雾化液滴在下料管上冷凝形成黏壁现象，也可在筒体组件内设有多个第一加热器，因此相应对筒体内壁内的细化雾滴、下料管内的细化雾滴进行加热调整，使得壁面温度高于溶剂在当前温度的饱和蒸汽压所对应的温度，避免细化雾滴因内壁温度较低而造成黏壁现象，并且也可实现温度的梯度变化，防止雾滴黏壁现象、以及干燥的粉体颗粒与雾滴接触而发生团聚现象。

附图说明

图1是本实用新型的整体主视图；

图2是本实用新型的另外一种方案中倒锥形法兰的主视图；

图中：1、筒体外壁，2、筒体内壁，3、集液槽，4、下料管，5、离心雾化盘，6、进料装置，7、进风口，8、微波发生器，9、排液管，10、第一加热器，11、第二加热器，12、连接法兰，13、疏通管，14、保温层，15、排液口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本高效离心喷雾装置，包括筒体组件和下料管4；

筒体组件的上端设有进风口7和进料装置6；进料装置6与离心雾化盘5连接，将外部的物料通入筒体组件内进行离心雾化；

筒体组件的下端设有出料用的下料管4，低于下料管4上端口处的位置设有集液槽3；

集液槽3为V型环形结构，用于收集黏壁时汇集成股的液滴，并且集液槽3底部的排液口15与外界的排液管9连通。

作为一种方案，所述筒体组件的下部为倒锥形结构，下料管4位于筒体组件的下端，此时集液槽3位于下料管4与筒体组件内壁之间；

如图2所示，作为另外一种方案，筒体组件为筒状结构，其下端拆卸设有倒锥形法兰，即倒锥形法兰的内壁成倒锥形结构，方便对汇集成股的液滴进行收集，倒锥形法兰的上端通过螺栓、密封垫等结构与筒体组件下端过渡连接、下端可设有连接法兰12与后端的反应器连接，此时下料管4位于倒锥形法兰的下端，集液槽3位于下料管4与倒锥形法兰的内壁之间；

通过倒锥形法兰与现有离心喷雾塔(筒体组件)相连接，方便倒锥形法兰的拆装更换，并且实现离心喷雾塔与后端的反应器快速连接，适用不同的环境，锥形环面的坡度可做成与离心喷雾塔相匹配，以便更好的平滑连接；采用倒锥形法兰的安装方式可直接用在离心喷雾装置中，一步到位设计，方便更换使用，作为新形式可使用在传统离心喷雾塔结构的改造中。

进一步的，所述下料管4采用夹套结构，夹套间填充保温材料；

保温材料内设有多个上下间隔布置的第二加热器11，即多个第二加热器对从下料管3 穿过雾化液滴(气凝胶)进行加热，温度可从上至下进行的梯度变化，使得壁面温度高于雾化温度，有效避免雾化液滴在下料管3上冷凝形成黏壁现象、以及干燥的粉体颗粒与雾滴接触而发生团聚现象，造成制粉粉体颗粒大小的不均匀性。

进一步的，所述筒体组件包括筒体外壁1和筒体内壁2，筒体外壁1和筒体内壁2之间设有保温层14；保温层14为岩棉或聚氨酯泡沫；

并且在保温层14内设有多个上下间隔布置的第一加热器10；

优选的，下料管4中的保温材料也可为岩棉、聚氨酯泡沫等耐高温材料；

因此通过第一加热器10对筒体内壁2内细化雾滴进行加热调整，第二加热器11对下料管4内细化雾滴进行加热调整，使得壁面温度高于溶剂在当前温度的饱和蒸汽压所对应的温度，避免细化雾滴因筒体内壁2、下料管4内壁温度较低而造成黏壁现象。

进一步的，多个第一加热器10和多个第二加热器11分别与控制器连接，控制器控制每个第一加热器10和每个第二加热器11的加热温度；

优选的，第一加热器10和第二加热器11可采用电加热、蒸汽加热或熔盐加热，并且第一加热器10和第二加热器11为环形的套管结构，套管材质与相应的内壁材质保持一致，因此有效避免发生电化学腐蚀现象。

进一步的，所述集液槽3的V型角度为30-150°；

所述下料管4的上端口到集液槽3底部的距离为2-20cm；

进一步的，所述排液管9为多个，并圆周均匀布置，每个排液管9上设有疏通管13；

所述排液管9与收集箱连接，并通过收集箱重新输入至进料装置6中；

进一步的，沿筒体组件的外壁环向均布2-4个功率调节的微波发生器8；

所述进风口7的风口与筒体组件的内壁切向布置；

进一步的，所述下料管4的下端通过螺栓拆卸的设有连接法兰12；通过拆卸不同的连接法兰12以匹配不同直径反应器接口，适用性更强。

本一种高效离心喷雾装置使用时，按照生产标准将设定好的一定浓度的原料液均匀、连续从进料装置6进入离心雾化盘5，离心雾化盘5高速启动，使得原料液滴被离心成微米级别的细化雾滴，并从进风口7处通入具有一定温度的载气，细化雾滴在载气带动下，经由筒体组件的内部、下端的下料管4输送到下一设备阶段(后端反应器中的反应)；

优选的，进风口7的出口与筒体组件的内壁相切，因此具有一定温度的载气与细化雾滴做螺旋向下运动，使其之间相互融合，加速对细化雾滴的干燥加热；进一步的，沿筒体组件的外壁环向均布2-4个功率调节的微波发生器8，通过调节微波发生器8功率，可对离心雾化盘5雾化后的雾滴进行破碎，达到减小雾滴直径的目的，从而控制金属粉体生成粒径大小；

当细化雾滴粘附在筒体组件的内壁、继续粘接其他雾滴，并导致液滴从壁面成股的流下时，由于在下料管4的管壁与筒体组件内壁之间设有V型环形结构的集液槽3，因此集液槽3可收集从内壁上汇集流下的液滴，液滴从底部的排液口15流入至排液管9，有效防止成股流下的液滴进入后续工序后由于液体颗粒尺寸较大，造成后续制粉工段产生粉体颗粒大小的不均匀性、影响粉体质量；优选的，排液口15为多个，对应的排液管9为多个，并且可将收集的雾滴通过泵打回料液池，实现物料回收，降低原料消耗，同时为避免物料堵塞排液管9，在排液管9上设置疏通管13，疏通管13内通带压力的载气进行疏通；

由于下料管4的上端面高于集液槽3的底部、并且V型角度可选择为30-150°，因此可有效筛选出符合粒径大小要求的雾滴从下料管4排出，而沿着筒体壁面成股流下的液滴就无法进入下料管4，从而保证进入后续工序雾滴尺寸的均匀性，因此将黏壁或者流下液滴从集液槽3排出，雾化或者破碎的细化雾滴从排液管9排出，使其之间相互分开，保证粒径大小的合理分布、均匀；

另外本装置还可包括控制器，控制器可控制多个第一加热器10、多个第二加热器11的温度，即实现不同温度的调整，保障筒体内壁2、下料管4内壁的从上至下的温度的梯度变化，使得壁面温度高于雾化温度，防止雾滴黏壁现象、以及干燥的粉体颗粒与雾滴接触而发生团聚现象，并且控制器也可控制进料装置6的进料量、离心雾化盘5的转速、从进风口7通入载气的进风量以及微波发生器8的功率，实现对本高效离心喷雾装置整体控制，更加方便。

Claims (10)

1.高效离心喷雾装置，包括筒体组件和下料管(4)；

筒体组件的上端设有进风口(7)和进料装置(6)；进料装置(6)与离心雾化盘(5)连接，将外部的物料通入筒体组件内进行离心雾化；其特征在于，

筒体组件的下端设有出料用的下料管(4)，低于下料管(4)上端口处的位置设有集液槽(3)；

集液槽(3)为V型环形结构，用于收集黏壁时汇集成股的液滴，并且集液槽(3)底部的排液口(15)与外界的排液管(9)连通。

2.根据权利要求1所述的高效离心喷雾装置，其特征在于，当筒体组件的下部为倒锥形结构时，集液槽(3)位于下料管(4)外壁与筒体组件内壁之间；

当筒体组件为筒状结构时，筒体组件下端设有拆卸安装的倒锥形法兰，下料管(4)位于倒锥形法兰的下端，集液槽(3)位于下料管(4)与倒锥形法兰的内壁之间。

3.根据权利要求2所述的高效离心喷雾装置，其特征在于，所述下料管(4)采用夹套结构，夹套间填充保温材料；

保温材料内设有多个上下间隔布置的第二加热器(11)。

4.根据权利要求3所述的高效离心喷雾装置，其特征在于，所述筒体组件包括筒体外壁(1)和筒体内壁(2)，筒体外壁(1)和筒体内壁(2)之间设有保温层(14)，所述保温层(14)内设有多个上下间隔布置的第一加热器(10)；

保温层(14)和下料管(4)内的保温材料均为岩棉或聚氨酯泡沫。

5.根据权利要求4所述的高效离心喷雾装置，其特征在于，多个第一加热器(10)和多个第二加热器(11)分别与控制器连接；控制器控制每个第一加热器(10)和每个第二加热器(11)的加热温度。

6.根据权利要求5所述的高效离心喷雾装置，其特征在于，所述第一加热器(10)和第二加热器(11)采用电加热、蒸汽加热或熔盐加热，并且第一加热器(10)和第二加热器(11)为环形的套管结构，套管材质与相应的筒体内壁(2)、下料管(4)的材质保持一致。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的高效离心喷雾装置，其特征在于，所述集液槽(3)的V型角度为30-150°；

所述下料管(4)的上端口到集液槽(3)底部的距离为2-20cm。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的高效离心喷雾装置，其特征在于，所述排液管(9)为多个，并圆周均匀布置，每个排液管(9)上设有疏通管(13)；

所述排液管(9)与收集箱连接，并通过收集箱重新输入至进料装置(6)中。

9.根据权利要求8所述的高效离心喷雾装置，其特征在于，沿筒体组件的外壁环向均布2-4个功率调节的微波发生器(8)；

所述进风口(7)的风口与筒体组件的内壁切向布置。

10.根据权利要求8所述的高效离心喷雾装置，其特征在于，所述下料管(4)的下端设有通过螺栓拆卸的连接法兰(12)。

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