一种新型气雾化喷嘴及其实现方法_2

文档序号:9571726阅读:来源:国知局
,圆锥台的开口角度为50-80度;中空的 圆柱段位于喷嘴上模的中段,圆柱段外圆柱表面设有外螺纹;中空的盖板段位于喷嘴上模 的上段,盖板段与圆柱段的过渡为90度的圆环平台,盖板段的外缘进行倒角处理;喷嘴下 模包括实体、两阶圆柱内腔、上圆锥内腔、下圆锥内腔、进气孔及气腔;两阶圆柱内腔位于实 体的上方,圆柱内腔第二阶内壁设有内螺纹,第一阶进行倒角处理;上圆锥内腔位于两阶圆 柱内腔下方,上圆锥内腔连接处为外凸圆弧过渡段,上圆锥内腔的开口角度为40-70度;下 圆锥内腔位于上圆锥内腔下方,下圆锥内腔开口角度为40-70度;喷嘴下模设置有两个进 气孔,其中心线呈一直线;气腔位于上圆锥内腔外围,气腔与进气孔相接;减少堵嘴现象, 使用效果好,性能稳定。
[0024] 5、本发明中的石墨加热套件包括漏斗形石墨、石墨外套、石墨内套及耐高温填料; 其中,漏斗形石墨定位装配于喷嘴的漏斗形空腔内,石墨外套定位装配于石墨漏斗上方,通 过定位台阶进行装配定位;漏嘴包括漏嘴内定位台阶和漏嘴外定位台阶,漏嘴外定位台阶 与漏斗形石墨底部圆环平台进行定位,漏嘴内定位台阶用于导液管位置的定位,耐高温填 料填充于石墨内套与导液管之间的空隙;石墨加热套件采用高频感应加热,对通过导液管 流经该区域的高温熔液进行辅热,保证高温熔体在该段不发生温度骤降,避免堵塞现象,提 高了熔体流动性和降低了表面张力,有利于超细粉的制备;可以直接降低金属液流的在低 温冷却段的流经长度,有利于降低液态金属的表面张力,提高液态金属的流动性,将适当粘 度的液态金属导流至高速气流的喷口处,进行雾化。通过辅助件的功能可以减少高温熔液 在低温喷嘴段的导流长度,减少温度骤降,提高熔液流动性,降低熔液表面张力。
[0025] 6、本发明中的气流收缩段由水平渐缩段与圆弧减缩段组成,水平渐缩段由喷嘴上 模的圆柱段的下水平面与喷嘴下模上圆锥内腔的圆弧过渡段组合而成,圆弧渐缩段由喷 嘴上模内凹圆弧过渡段与喷嘴下模上圆锥内腔的外凸圆弧过渡段组合而成;气流收缩段 的水平渐缩段为4. 00mm-5. 70mm ;喷嘴喉部由喷嘴下模的圆弧过渡段与喷嘴上模圆锥台的 直线段组合而成,其喉部夹缝的宽度为0. 10-0. 40_ ;气流扩张段,由喷嘴下模的上圆锥内 腔的直线段与喷嘴上模圆锥台的直线段组合而成,气流扩张段的长度控制为1〇-14_ ;进 气腔的外形为圆柱通孔,进气腔直径为6-10mm,进气腔长度为22-23mm,贯穿于圆柱实体 横向中心线,进气腔与储气腔相连;储气腔外形为一圆环,圆环的外径外22-23_,内径为 18-19mm ;这样的结构,能解决现有技术中的问题,稳定性强,使用效果好。
【附图说明】
[0026] 图1为一种新型气雾化喷嘴的整体结构示意图;
[0027] 图2为本发明中喷嘴辅助件的爆炸结构示意图;
[0028] 图3为本发明中喷嘴上模的结构示意图;
[0029] 图4为本发明中喷嘴下模的结构示意图;
[0030] 图5为本发明中喷嘴上模及喷嘴下模的连接结构示意图。
[0031] 图中标号与名称如下:


【具体实施方式】
[0033] 为便于本领域技术人员理解,下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说 明。
[0034] 实施例1 :
[0035] 如图1~5所示,一种新型气雾化喷嘴,包括喷嘴上模1,喷嘴上模1与喷嘴下模2 通过螺纹连接,喷嘴上模1与喷嘴下模2之间从外到内依次形成包括进气腔3、储气腔4、气 流收缩段5、喷嘴喉部6和气流扩张段7的气道,喷嘴上模1与喷嘴下模3中间位置设有空 腔,喷嘴辅助件8设于空腔之内,喷嘴辅助件8用于加热并导流液态金属,提高液态金属的 流动性,降低液态金属的表面张力,为雾化喷嘴提供适当粘度的液态金属,方便将气体动能 转化为液态金属表面能,方便雾化顺利进行。
[0036] 如图2所示,喷嘴辅助件8包括石墨加热套件9、漏嘴10及导液管11 ;其中,石墨 加热套件9与漏嘴10连接,漏嘴10与导液管11连接,组成一个具有漏斗形凸部的高温熔 液保温及导流系统,通过这个漏斗形的凸部,与雾化喷嘴组件的漏斗形空腔进行定位装配。 石墨加热套件9采用高频感应加热,对通过导液管11流经该区域的高温熔液进行辅热,保 证高温熔体在该段不发生温度骤降,避免堵塞现象,提高了熔体流动性和降低了表面张力, 有利于超细粉的制备。
[0037] 如图2所示,石墨加热套件9包括漏斗形石墨24、石墨外套25、石墨内套26及耐 高温填料27 ;其中,漏斗形石墨24定位装配于喷嘴的漏斗形空腔内,石墨外套25定位装 配于石墨漏斗上方,通过定位台阶进行装配定位;漏嘴包括漏嘴内定位台阶和漏嘴外定位 台阶,漏嘴外定位台阶与漏斗形石墨24底部圆环平台进行定位,漏嘴内定位台阶用于导液 管11位置的定位,耐高温填料27填充于石墨内套与导液管之间的空隙;耐高温填料27为 200目氧化铝粉;漏嘴材料为氮化硼或氧化锆;导液管11材料为氧化铝,导液管11直径为 3-10mm ;将漏斗形的石墨24加热套件,定位装配在喷嘴的漏斗形空腔内,可以直接降低金 属液流的在低温冷却段的流经长度,有利于降低液态金属的表面张力,提高液态金属的流 动性,将适当粘度的液态金属导流至高速气流的喷口处,进行雾化。通过辅助件的功能可以 减少高温熔液在低温喷嘴段的导流长度,减少温度骤降,提高熔液流动性,降低熔液表面张 力。
[0038] 如图3~4所示,喷嘴上模1包括中空的盖板段12、中空的圆柱段13、中空的圆锥 台14;其中,圆柱段12和圆锥台14的连接处为内凹的圆弧过渡段15 ;圆锥台设置有一导液 管导入孔16及圆锥台孔17,导流管导入孔16与圆锥台孔17设有一过渡圆环平台,圆锥台 14的开口角度为50-80度;中空的圆柱段13位于喷嘴上模1的中段,圆柱段13外圆柱表 面设有外螺纹;中空的盖板段12位于喷嘴上模1的上段,盖板段12与圆柱段13的过渡为 90度的圆环平台,盖板段12的外缘进行倒角处理;喷嘴下模2包括实体19、两阶圆柱内腔 20、上圆锥内腔21、下圆锥内腔22、进气孔及气腔;两阶圆柱内腔20位于实体19的上方,圆 柱内腔20第二阶内壁设有内螺纹,第一阶进行倒角处理;上圆锥内腔21位于两阶圆柱内腔 20下方,上圆锥内腔21连接处为外凸圆弧过渡段,上圆锥内腔21的开口角度为40-70度; 下圆锥内腔22位于上圆锥内腔21下方,下圆锥内腔22开口角度为40-70度;喷嘴下模2 设置有两个进气孔,其中心线呈一直线;气腔位于上圆锥内腔21外围,气腔与进气孔相接。
[0039] 本实施例中的喷嘴上模1为漏斗形空腔,喷嘴上模1底部与顶部各设置有下圆环 平台和上圆环平台,下圆环平台比上圆环平台的直径大。
[0040] 如图5所示,气流收缩段5由水平渐缩段与圆弧减缩段组成,水平渐缩段由喷嘴上 模圆柱段13的下水平面与喷嘴下模2上圆锥内腔21的圆弧过渡段组合而成,圆弧渐缩段 由喷嘴上模1内凹圆弧过渡段与喷嘴下模2上圆锥内腔21的外凸圆弧过渡段组合而成;气 流收缩段5的水平渐缩段为4. 00mm-5. 70mm ;喷嘴喉部6由喷嘴下模2的圆弧过渡15段与 喷嘴上模圆锥台14的直线段组合而成,其喉部夹缝的宽度为0. 10-0. 40_ ;气流扩张段7, 由喷嘴下模2的上圆锥内腔21的直线段与喷嘴上模圆锥台14的直线段组合而成,气流扩 张段7的长度控制为10-14mm ;进气腔3的外形为圆柱通孔,进气腔3直径为6-10mm,进气 腔3长度为22-23mm,贯穿于圆柱实体19横向中心线,进气腔3与储气腔4相连;储气腔4 外形为一圆环,圆环的外径外22_23mm,内径为18_19mm〇
[0041] 本实施例中的导流孔直径大小为3-8mm ;整个喷嘴进气压力为0. 5-3MPa,气体流 量为4-20m3/分钟;漏嘴伸出喷嘴下底面的伸缩量控制为0-0. 1mm ;喷嘴上模1与喷嘴下模 2结合部位的密封采用密封圈或焊接形式;喷嘴上模圆锥台14的角度必须大于喷嘴下模上 圆锥内腔21的角度。
[0042] 上述新型气雾化喷嘴的实现方法,包括以下步骤:
[0043] (1)、将喷嘴上模1与喷嘴下模2进行组合,调整螺纹的拧入量,控制喷嘴上模1、喷 嘴下模2的相对位置,获得由进气腔2、储气腔3、气流收缩段4、喷嘴喉部5和气流扩张段6 所组成的Laval气道;其中,进气腔3单独存在于喷嘴下模2,其它气道组成部分都是由两 部分组合而成;高压低速的氮气气流经进气腔3和储存腔4,在气流收缩段获得加速,气压 降低,流速增大,气流为亚音速;在喉部位置,气流流速加速至音速;音速气流经气流扩张 段后,气流膨胀
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