本实用新型属于纳米SiO2气凝胶领域，具体涉及一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置。
背景技术：
纳米SiO2气凝胶是一种新型轻质多孔材料，具有低密度、高孔隙率、低热导率和高透光率、低折射率和低的声传播速度，是一种新型高效透光隔热保温和隔音材料。本产品具有高透光率和低热导率，特别适合用于太阳能光热低温平板热水器、中温平板集热器、建筑玻璃窗等既要求透光又要求高效保温的运用场所。
目前国内外制备纳米SiO2气凝胶主要采用溶胶凝胶法，通过超临界干燥技术进行气液置换后形成气凝胶，生产效率较低，生产成本高。美国ASPEN公司对气凝胶隔热的研究较早，主要针对柔性气凝胶隔热产品的开发和应用。国内同济大学侧重于气凝胶基础研究，所制备的气凝胶隔热材料力学强度较小，成形性较差，只有少量的实际应用；北京科技大学利用硅酸钙石二次粒子与气凝胶复合制备隔热复合材料，仍处于实验室阶段，无工程应用；纳诺高科为代表的国内从事气凝胶隔热材料研究、生产的企业起步较晚，技术力量薄弱，且全部采用溶胶-凝胶法。由于目前国内外溶胶凝胶法生产的SiO2气凝胶工艺流程长，生产效率较低，且因国外的技术封锁国内产品品质较差、成本高，极大制约了该产品的广泛应用。中国是太阳能光热应用的大国，而目前相关研究已证实：纳米SiO2气凝胶是未来高效低温热水器和中、高温平板集热器革命性的关键核心材料，有广阔的市场前景。
申请号为CN201210039322.8，名称为等离子束蒸-凝法制备纳米SiO2气凝胶及静电成型方法的发明专利，公开了一种等离子束蒸-凝法制备纳米SiO2气凝胶及静电成型方法，具体为：利用大功率层流等离子束发生器产生温度超过一万摄氏度的稳定长弧等离子体射流，通过高精度送粉器将原材料粉末或颗粒送进等离子体内部瞬间汽化、冷凝，最后通过带高压的基板静电吸附并成型。通过高压电场让冷凝的絮状纳米SiO2粒子带上电荷，再利用静电力吸附并成型在带静电的基板上，具有收集效率高、密度及结构易调节、工艺简单、节能、成本低等优点。
目前没有专门针对等离子束蒸-凝法制备纳米SiO2气凝胶的汽化装置，同时汽化装置的热量不集中。
技术实现要素：
为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，实现了对纳米SiO2粉末完全、充分进行汽化的目的，防止纳米SiO2粉末未汽化而凝结成块。
为了达到上述技术效果，本实用新型采用了如下技术方案：
一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，其特征在于：包括送粉器、层流等离子发生器和汽化池，所述送粉器的送粉管通入汽化池，所述层流等离子发生器和汽化池连接；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上；所述汽化池底部设置有具有吸力的通管，通管与送粉管连接。
所述送粉器包括进粉管、均匀室、烘干室和送粉管；进粉管从均匀室的上方通入；均匀室内部横向设置有振动筛；均匀室底部连接烘干室；烘干室底部连接送粉管；送粉管上设置有送粉嘴。
所述层流等离子发生器包括依次连接的气路结构、发生器和电弧通道结构，所述气路结构包括依次连接的气体输入管、气体混合腔和可调节直径大小的气体输出管；所述发生器包括阳极结构和阴极结构；所述阳极结构包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构位于中心，沿阳极结构周围环形等距离设置至少三个阴极结构。
所述通管内部设置有电磁铁。
所述通管的转角处为弧形。
所述通管与送粉管通过楔形连接器连接。
所述送粉嘴呈圆周形分布。
本实用新型带来的有益效果有：
1、本实用新型设置有送粉器，层流等离子发生器和汽化池；送粉器将种纳米SiO2送入汽化池中，层流等离子发生器产生层流等离子射束，为纳米SiO2粉末的汽化提供热量；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上，层流等离子产生的层流等离子射束与送粉管送出的粉末正面相碰，纳米SiO2粉末受到高温且热量集中，完全、充分的被汽化。汽化池底部设置有具有吸力的通管，通管将汽化池内的粉末物质再吸收，运送到送粉管，进行再一次汽化，能够让纳米SiO2粉末最大限度地被汽化。
2、本实用新型的送粉器包括进粉管、均匀室、烘干室和送粉管；均匀室能够将纳米SiO2粉末进行振动分级，一方面能够进行混合，另一方面可以将粒度大的纳米SiO2粉末阻拦。烘干室对纳米SiO2粉末进行烘干，防止纳米SiO2粉末中含有水分，凝结成块从而影响纳米SiO2气凝胶的质地均匀，密度不均。所述进粉管、均匀室、烘干室从上至下连接，利用重力的作用进行纳米SiO2粉末的运输，节约了能量。同时减少了纳米SiO2粉末的机械损伤。
3、本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器和电弧通道结构，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管输入气体，在气体混合腔进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构围绕阳极结构等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
4、本实用新型的通管内部设置有电磁铁，通电时吸收未被蒸发汽化的纳米SiO2粉末，用电流控制纳米SiO2粉末是否返回送粉管进行再一次输送，再一次蒸发汽化。电流稳定，对纳米SiO2粉末的吸附也就随之稳定，整个反应过程稳定，减少纳米SiO2粉末乱飞。
5、本实用新型的通管转角处为弧形，减少纳米SiO2粉末在死角处的残留，同时便于清洁。
6、本实用新型通管与送粉管通过楔形连接器连接。由于送粉管与通管内部运送的为粉末，楔形连接器能够减少粉末对连接面的影响，让连接之处能够密封连接。
7、本实用新型的送粉嘴呈圆周分布，在送粉的时候纳米SiO2粉末喷洒均匀，减少纳米SiO2粉末在一些位置过多造成沉积，在某些位置过少，造成层流等离子射束的空置。
附图说明
图1为本实用新型的示意图；
附图标记： 3、汽化池，4、通管，101、进粉管，102、均匀室，103、烘干室，104、送粉管，201、气路结构，202、发生器，203、电弧通道结构，5、电磁铁，6、楔形连接器。
具体实施方式
实施例1
一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，其特征在于：包括送粉器、层流等离子发生器和汽化池3，所述送粉器的送粉管104通入汽化池3，所述层流等离子发生器和汽化池3连接；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上；所述汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4与送粉管104连接。
本实用新型设置有送粉器，层流等离子发生器和汽化池3；送粉器将种纳米SiO2送入汽化池3中，层流等离子发生器产生层流等离子射束，为纳米SiO2粉末的汽化提供热量；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上，层流等离子产生的层流等离子射束与送粉管104送出的粉末正面相碰，纳米SiO2粉末受到高温且热量集中，完全、充分的被汽化。汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4将汽化池3内的粉末物质再吸收，运送到送粉管104，进行再一次汽化，能够让纳米SiO2粉末最大限度地被汽化。
实施例2
一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，其特征在于：包括送粉器、层流等离子发生器和汽化池3，所述送粉器的送粉管104通入汽化池3，所述层流等离子发生器和汽化池3连接；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上；所述汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4与送粉管104连接。
所述送粉器包括进粉管101、均匀室102、烘干室103和送粉管104；进粉管101从均匀室102的上方通入；均匀室102内部横向设置有振动筛；均匀室102底部连接烘干室103；烘干室103底部连接送粉管104；送粉管104上设置有送粉嘴。
本实用新型设置有送粉器，层流等离子发生器和汽化池3；送粉器将种纳米SiO2送入汽化池3中，层流等离子发生器产生层流等离子射束，为纳米SiO2粉末的汽化提供热量；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上，层流等离子产生的层流等离子射束与送粉管104送出的粉末正面相碰，纳米SiO2粉末受到高温且热量集中，完全、充分的被汽化。汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4将汽化池3内的粉末物质再吸收，运送到送粉管104，进行再一次汽化，能够让纳米SiO2粉末最大限度地被汽化。
本实用新型的送粉器包括进粉管101、均匀室102、烘干室103和送粉管104；均匀室102能够将纳米SiO2粉末进行振动分级，一方面能够进行混合，另一方面可以将粒度大的纳米SiO2粉末阻拦。烘干室103对纳米SiO2粉末进行烘干，防止纳米SiO2粉末中含有水分，凝结成块从而影响纳米SiO2气凝胶的质地均匀，密度不均。所述进粉管101、均匀室102、烘干室103从上至下连接，利用重力的作用进行纳米SiO2粉末的运输，节约了能量。同时减少了纳米SiO2粉末的机械损伤。
实施例3
一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，其特征在于：包括送粉器、层流等离子发生器和汽化池3，所述送粉器的送粉管104通入汽化池3，所述层流等离子发生器和汽化池3连接；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上；所述汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4与送粉管104连接。
所述层流等离子发生器包括依次连接的气路结构201、发生器202和电弧通道结构203，所述气路结构201包括依次连接的气体输入管、气体混合腔和可调节直径大小的气体输出管；所述发生器202包括阳极结构和阴极结构；所述阳极结构包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构位于中心，沿阳极结构周围环形等距离设置至少三个阴极结构。
本实用新型设置有送粉器，层流等离子发生器和汽化池3；送粉器将种纳米SiO2送入汽化池3中，层流等离子发生器产生层流等离子射束，为纳米SiO2粉末的汽化提供热量；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上，层流等离子产生的层流等离子射束与送粉管104送出的粉末正面相碰，纳米SiO2粉末受到高温且热量集中，完全、充分的被汽化。汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4将汽化池3内的粉末物质再吸收，运送到送粉管104，进行再一次汽化，能够让纳米SiO2粉末最大限度地被汽化。
本实用新型通过依次连接的气路结构201、发生器202和电弧通道结构203，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构201通过气体输入管输入气体，在气体混合腔进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构围绕阳极结构等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
实施例4
一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，其特征在于：包括送粉器、层流等离子发生器和汽化池3，所述送粉器的送粉管104通入汽化池3，所述层流等离子发生器和汽化池3连接；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上；所述汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4与送粉管104连接。
所述通管4内部设置有电磁铁5。
本实用新型设置有送粉器，层流等离子发生器和汽化池3；送粉器将种纳米SiO2送入汽化池3中，层流等离子发生器产生层流等离子射束，为纳米SiO2粉末的汽化提供热量；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上，层流等离子产生的层流等离子射束与送粉管104送出的粉末正面相碰，纳米SiO2粉末受到高温且热量集中，完全、充分的被汽化。汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4将汽化池3内的粉末物质再吸收，运送到送粉管104，进行再一次汽化，能够让纳米SiO2粉末最大限度地被汽化。
本实用新型的通管4内部设置有电磁铁5，通电时吸收未被蒸发汽化的纳米SiO2粉末，用电流控制纳米SiO2粉末是否返回送粉管104进行再一次输送，再一次蒸发汽化。电流稳定，对纳米SiO2粉末的吸附也就随之稳定，整个反应过程稳定，减少纳米SiO2粉末乱飞。
实施例5
一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，其特征在于：包括送粉器、层流等离子发生器和汽化池3，所述送粉器的送粉管104通入汽化池3，所述层流等离子发生器和汽化池3连接；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上；所述汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4与送粉管104连接。
所述通管4的转角处为弧形。
本实用新型设置有送粉器，层流等离子发生器和汽化池3；送粉器将种纳米SiO2送入汽化池3中，层流等离子发生器产生层流等离子射束，为纳米SiO2粉末的汽化提供热量；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上，层流等离子产生的层流等离子射束与送粉管104送出的粉末正面相碰，纳米SiO2粉末受到高温且热量集中，完全、充分的被汽化。汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4将汽化池3内的粉末物质再吸收，运送到送粉管104，进行再一次汽化，能够让纳米SiO2粉末最大限度地被汽化。
本实用新型的通管4转角处为弧形，减少纳米SiO2粉末在死角处的残留，同时便于清洁。
实施例6
一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，其特征在于：包括送粉器、层流等离子发生器和汽化池3，所述送粉器的送粉管104通入汽化池3，所述层流等离子发生器和汽化池3连接；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上；所述汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4与送粉管104连接。
所述送粉器包括进粉管101、均匀室102、烘干室103和送粉管104；进粉管101从均匀室102的上方通入；均匀室102内部横向设置有振动筛；均匀室102底部连接烘干室103；烘干室103底部连接送粉管104；送粉管104上设置有送粉嘴。
所述通管4与送粉管104通过楔形连接器6连接。
本实用新型设置有送粉器，层流等离子发生器和汽化池3；送粉器将种纳米SiO2送入汽化池3中，层流等离子发生器产生层流等离子射束，为纳米SiO2粉末的汽化提供热量；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上，层流等离子产生的层流等离子射束与送粉管104送出的粉末正面相碰，纳米SiO2粉末受到高温且热量集中，完全、充分的被汽化。汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4将汽化池3内的粉末物质再吸收，运送到送粉管104，进行再一次汽化，能够让纳米SiO2粉末最大限度地被汽化。
本实用新型的送粉器包括进粉管101、均匀室102、烘干室103和送粉管104；均匀室102能够将纳米SiO2粉末进行振动分级，一方面能够进行混合，另一方面可以将粒度大的纳米SiO2粉末阻拦。烘干室103对纳米SiO2粉末进行烘干，防止纳米SiO2粉末中含有水分，凝结成块从而影响纳米SiO2气凝胶的质地均匀，密度不均。所述进粉管101、均匀室102、烘干室103从上至下连接，利用重力的作用进行纳米SiO2粉末的运输，节约了能量。同时减少了纳米SiO2粉末的机械损伤。
本实用新型通管4与送粉管104通过楔形连接器6连接。由于送粉管104与通管4内部运送的为粉末，楔形连接器6能够减少粉末对连接面的影响，让连接之处能够密封连接。
实施例7
一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，其特征在于：包括送粉器、层流等离子发生器和汽化池3，所述送粉器的送粉管104通入汽化池3，所述层流等离子发生器和汽化池3连接；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上；所述汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4与送粉管104连接。
所述送粉器包括进粉管101、均匀室102、烘干室103和送粉管104；进粉管101从均匀室102的上方通入；均匀室102内部横向设置有振动筛；均匀室102底部连接烘干室103；烘干室103底部连接送粉管104；送粉管104上设置有送粉嘴。
所述送粉嘴且呈圆周形分布。
本实用新型设置有送粉器，层流等离子发生器和汽化池3；送粉器将种纳米SiO2送入汽化池3中，层流等离子发生器产生层流等离子射束，为纳米SiO2粉末的汽化提供热量；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上，层流等离子产生的层流等离子射束与送粉管104送出的粉末正面相碰，纳米SiO2粉末受到高温且热量集中，完全、充分的被汽化。汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4将汽化池3内的粉末物质再吸收，运送到送粉管104，进行再一次汽化，能够让纳米SiO2粉末最大限度地被汽化。
本实用新型的送粉器包括进粉管101、均匀室102、烘干室103和送粉管104；均匀室102能够将纳米SiO2粉末进行振动分级，一方面能够进行混合，另一方面可以将粒度大的纳米SiO2粉末阻拦。烘干室103对纳米SiO2粉末进行烘干，防止纳米SiO2粉末中含有水分，凝结成块从而影响纳米SiO2气凝胶的质地均匀，密度不均。所述进粉管101、均匀室102、烘干室103从上至下连接，利用重力的作用进行纳米SiO2粉末的运输，节约了能量。同时减少了纳米SiO2粉末的机械损伤。
本实用新型的送粉嘴呈圆周分布，在送粉的时候纳米SiO2粉末喷洒均匀，减少纳米SiO2粉末在一些位置过多造成沉积，在某些位置过少，造成层流等离子射束的空置。
实施例8
一种纳米SiO2气凝胶的汽化装置，其特征在于：包括送粉器、层流等离子发生器和汽化池3，所述送粉器的送粉管104通入汽化池3，所述层流等离子发生器和汽化池3连接；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上；所述汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4与送粉管104连接。
所述送粉器包括进粉管101、均匀室102、烘干室103和送粉管104；进粉管101从均匀室102的上方通入；均匀室102内部横向设置有振动筛；均匀室102底部连接烘干室103；烘干室103底部连接送粉管104；送粉管104上设置有送粉嘴。
所述层流等离子发生器包括依次连接的气路结构201、发生器202和电弧通道结构203，所述气路结构201包括依次连接的气体输入管、气体混合腔和可调节直径大小的气体输出管；所述发生器202包括阳极结构和阴极结构；所述阳极结构包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构位于中心，沿阳极结构周围环形等距离设置至少三个阴极结构。
所述通管4内部设置有电磁铁5。
所述通管4的转角处为弧形。
所述通管4与送粉管104通过楔形连接器6连接。
所述送粉嘴呈圆周形分布。
本实用新型设置有送粉器，层流等离子发生器和汽化池3；送粉器将种纳米SiO2送入汽化池3中，层流等离子发生器产生层流等离子射束，为纳米SiO2粉末的汽化提供热量；送粉器和层流等离子发生器位于同一轴心线上，层流等离子产生的层流等离子射束与送粉管104送出的粉末正面相碰，纳米SiO2粉末受到高温且热量集中，完全、充分的被汽化。汽化池3底部设置有具有吸力的通管4，通管4将汽化池3内的粉末物质再吸收，运送到送粉管104，进行再一次汽化，能够让纳米SiO2粉末最大限度地被汽化。
本实用新型的送粉器包括进粉管101、均匀室102、烘干室103和送粉管104；均匀室102能够将纳米SiO2粉末进行振动分级，一方面能够进行混合，另一方面可以将粒度大的纳米SiO2粉末阻拦。烘干室103对纳米SiO2粉末进行烘干，防止纳米SiO2粉末中含有水分，凝结成块从而影响纳米SiO2气凝胶的质地均匀，密度不均。所述进粉管101、均匀室102、烘干室103从上至下连接，利用重力的作用进行纳米SiO2粉末的运输，节约了能量。同时减少了纳米SiO2粉末的机械损伤。
本实用新型通过依次连接的气路结构201、发生器202和电弧通道结构203，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构201通过气体输入管输入气体，在气体混合腔进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构围绕阳极结构等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型的通管4内部设置有电磁铁5，通电时吸收未被蒸发汽化的纳米SiO2粉末，用电流控制纳米SiO2粉末是否返回送粉管104进行再一次输送，再一次蒸发汽化。电流稳定，对纳米SiO2粉末的吸附也就随之稳定，整个反应过程稳定，减少纳米SiO2粉末乱飞。
本实用新型的通管4转角处为弧形，减少纳米SiO2粉末在死角处的残留，同时便于清洁。
本实用新型通管4与送粉管104通过楔形连接器6连接。由于送粉管104与通管4内部运送的为粉末，楔形连接器6能够减少粉末对连接面的影响，让连接之处能够密封连接。
本实用新型的送粉嘴呈圆周分布，在送粉的时候纳米SiO2粉末喷洒均匀，一方面能够减少纳米SiO2粉末在一些位置过多造成沉积，另一方面能够防止在某些位置过少，造成层流等离子射束的空置。