专利名称：一种溶胶给料装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及溶胶-凝胶法制备陶瓷微球工艺中的溶胶给料装置，特别是溶胶-凝胶法制备陶瓷球形核燃料工艺中的溶胶给料装置，属于给料设备技术领域。
背景技术：
溶胶-凝胶法制备陶瓷微球一般包括溶胶配制、凝胶成球、洗涤、干燥、焙烧、还原烧结步骤，其中从溶胶制备凝胶微球是最重要的一步。而溶胶传输的稳定性直接关系到凝胶球的质量。目前溶胶给料包括蠕动泵给料、利用溶胶自身压力给料及压力罐给料。而压力罐以其给料稳定易控得到较广泛应用。如V.N.VAIDYA在A Study of Chemical Parametersof The Internal Gelation Based Sol-Gel Process For Uranium Dioxide(Journal ofNuclear Materials 148(1987)324-331)一文中公开了的凝胶设备中所用溶胶给料即压力罐给料，另外中国专利ZL90109445.5说明书中公开的溶胶给料装置也是压力罐。以上公开的两种溶胶给料装置都是单个压力罐，工作时要首先将溶胶加入至压力罐，然后密封，通过气压将溶胶输送到所需位置。然而，当该罐溶胶用完之后，必须将压力罐卸压后再次加料。在连续生产中，这样的反复操作，不仅导致了输出端给料的不连续而且引起溶胶始末流量的不稳定，最终导致生产效率和产品的合格率的降低。为保持较长时间的不间断操作，可以适当增加压力罐的容量，但这样做比较有限，仍然要面对卸压和加料，而且采用内凝胶工艺时，胶液在罐中停留时间太长会使自身变质，更重要的是，对核燃料来说，存在一个临界体积，当过多的核燃料彼此接触存放，有发生临界事故的危险。所以该设备存在着临界体积与连续供料保持连续稳定生产之间的矛盾，即压力罐装料的有限性与生产的连续性之间的矛盾。可见，要实现规模连续生产陶瓷球，迫切需要一种能保证连续给料的装置。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述压力罐通过气压给料的不连续和不稳定的缺点，保证压力罐中气压稳定，且物料加入其中时不用卸压，实现连续稳定给料，以加强工艺操作的稳定性。
本实用新型的目的是通过具有如下给料系统和气压系统的装置来实现的。所述给料系统为物料输送时物料从进料到出料过程所用设备，包括一个下端带有出料口的给料罐、一个位于给料罐上方的中间罐、一个位于中间罐上方的进料口。所述的给料罐上端与所述中间罐下端之间通过一条装有一个阀门的管路相连，所述进料口与所述中间罐上端之间通过一条装有一个阀门的管路相连。所述气压系统为保证给料时给料罐中压力稳定的一套气体管路，包括一条连通气源与给料罐的管路、一条一端与上述管路相连另一端与中间罐相连的管路，其中后一条管路上装有用于切断气体的阀门。
当所用物料需要加热或者冷却时，所述给料罐和中间罐可以为夹层结构，恒温介质可从夹层中通过，以保证物料所需的温度环境。
采用以上装置，通过对给料系统和气压系统操作的控制，就能实现给料罐加料时不用卸压，使其中的气压稳定，从而保证物料的连续、稳定供给，以提高生产效率并提高产品质量。另外，该装置简单可行，可在已有设备基础上进行适当改造即能实现，资金投入少，却能收到良好的效果。
该装置也适合于液相或固/液混合相流体的连续给料。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型连续给料装置实施方式1的的示意图。
图2是本实用新型连续给料装置实施方式2的的示意图。
具体实施方式
实施例1从图1来看，该溶胶给料装置由给料系统和气压系统组成。其中给料系统包括进料口1、中间罐2、给料罐3和出料口4，进料口1和中间罐2之间有一个进料阀5相连，中间罐2和给料罐3之间有一个连通阀6相连；气压系统包括给中间罐2充压的管路8、给给料罐3充压的管路9，在管路8和管路9相连，其中连接处10与中间罐2之间的管路8上设有充压阀7。其中进料阀5兼作卸压阀。
工作状态时，进料阀5、连通阀6、充压阀7关闭，装在给料罐3通过与气源相通的管道9传输气压，将给料罐3中的溶胶经过出料口4挤出。当给料罐3需要补料时，首先开启进料阀5，向中间罐2中加入溶胶，然后关闭阀5，开启充压阀7对中间罐2充压，当中间罐2的压力与给料罐3达到平衡后开启连通阀6，中间罐2中的溶胶在重力作用下流到给料罐3中，然后关闭连通阀6和充压阀7。在下一个加料操作中，先开启进料阀5卸掉中间罐2中的压力，然后重复以上的操作。
实施例2
从图2来看，该溶胶给料装置由给料系统和气压系统组成。其中给料系统包括进料口1、中间罐2、给料罐3和出料口4，进料口1和中间罐2之间有一个进料阀5相连，中间罐2和给料罐3之间有一个连通阀6相连；气压系统包括给中间罐2充压的管路8、给给料罐3充压的管路9，在管路8和管路9相连，其中连接处10与中间罐2之间的管路8上设有充压阀7。其中在中间罐2中料面之上至进料阀5和充压阀7等压区域内的任意位置装有一个卸压阀11。
工作状态时，进料阀5、连通阀6、充压阀7、卸压阀11关闭，装在给料罐3通过与气源相通的管道9传输气压，将给料罐3中的溶胶经过出料口4挤出。当给料罐3需要补料时，首先开启进料阀5，向中间罐2中加入溶胶，然后关闭阀5，开启充压阀7对中间罐2充压，当中间罐2的压力与给料罐3达到平衡后开启连通阀6，中间罐2中的溶胶在重力作用下流到给料罐3中，然后关闭连通6和充压阀7。在下一个加料操作中，先开启卸压阀11卸掉中间罐2中的压力，然后重复以上的操作。
权利要求1.一种溶胶给料装置，该装置由给料系统和气压系统组成，其特征在于所述给料系统含有进料口(1)、中间罐(2)、给料罐(3)和出料口(4)，进料口(1)与中间罐(2)之间通过一个进料阀(5)相连，中间罐(2)与给料罐(3)之间通过一个连通阀(6)相连；所述气压系统含有一条给中间罐(2)充压的管路(8)、一条给给料罐(3)充压的管路(9)，所述管路(8)与所述管路(9)相连，其中连接处(10)与所述中间罐(2)之间的管路(8)上设有一个充压阀(7)。
2.如权利要求1所述的给料装置，其特征在于所述进料阀(5)兼作卸压阀。
3.如权利要求1所述的给料装置，其特征在于在所述中间罐(2)中料面之上至所述进料阀(5)和所述充压阀(7)的等压区域内的任意位置装有一个卸压阀(11)。
4.如权利要求1或2或3所述的给料装置，其特征在于所述的中间罐(2)和所述的给料罐(3)为夹层结构，外层上侧和下侧都开有孔，与恒温液体介质相通。
专利摘要本实用新型公开了一种溶胶给料装置，属于给料设备技术领域。所述装置由给料系统和气压系统组成，进料口1与中间罐2之间通过一个进料阀5相连，中间罐2与给料罐3之间通过一个连通阀6相连；所述气压系统含有一条给中间罐2充压的管路8、一条给给料罐3充压的管路9，所述管路8与所述管路9相连，其中连接处10与所述中间罐2之间的管路8上设有一个充压阀7。本装置通过对给料系统和气压系统操作的控制，能实现给料罐加料时不用卸压，使其中的气压稳定，从而保证物料的连续、稳定供给，解决了压力罐装料的有限性与生产的连续性之间的矛盾，可以提高生产效率并提高产品质量，该装置也适合于液相或固/液混合相流体的连续给料。
文档编号B67D7/78GK2885828SQ20062002290
公开日2007年4月4日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者卢振明, 符晓铭, 邵友林, 梁彤祥, 郭文利 申请人:清华大学