有效
一种离心辅助层流雾化设备
汤华平、王磊、毕云杰
季华实验室
汤
汤华平机构 暂无
技术领域 暂无
王
王磊机构 暂无
技术领域 暂无
毕
毕云杰机构 暂无
技术领域 暂无
摘要
本申请提供了一种离心辅助层流雾化设备,涉及增材制造技术领域。通过将离心布液器产生的离心力辅助金属熔体形成液膜并甩出,与拉瓦尔喷嘴喉部处产生的音速气流及加速段产生的超音速气流雾化相结合,从而克服了传统层流雾化对导流嘴小孔径的依赖,提高了金属粉末的生产效率,并降低了对熔炼室驱动正压的要求,提升了操作安全性。
1.一种离心辅助层流雾化设备,其特征在于,包括:熔炼室(100)、雾化室(110)、导流嘴(120)、雾化喷盘(130)和离心布液器(140);所述熔炼室(100)用于制备金属熔体,所述雾化室(110)设置在所述熔炼室(100)的下方,所述导流嘴(120)设置在所述熔炼室(100)的出口处并伸入所述雾化室(110),所述导流嘴(120)用于将所述金属熔体注入离心布液器(140),所述离心布液器(140)通过转动使所述金属熔体在离心作用力下形成第一液膜并甩出;所述雾化喷盘(130)与所述导流嘴(120)同轴设置,且所述雾化喷盘围绕所述离心布液器(140)设置,所述雾化喷盘(130)包括喷盘上盖(131)和喷盘下盖(132),所述喷盘上盖(131)和所述喷盘下盖(132)之间形成拉瓦尔喷嘴,所述拉瓦尔喷嘴的喉部(133)供所述第一液膜进入,所述拉瓦尔喷嘴背向所述离心布液器(140)的一侧设置有加速段(134),所述雾化喷盘(130)具有向所述拉瓦尔喷嘴输送雾化气体的流道,所述雾化气体在所述拉瓦尔喷嘴的喉部(133)处达到音速并作用于所述第一液膜,形成更薄的第二液膜,随后所述雾化气体进入所述加速段(134)中达到超音速并同时雾化所述第二液膜;还包括驱动装置(156),所述离心布液器(140)具有一个腔体和一个能够转动的转动部件,所述驱动装置(156)用于驱动所述转动部件转动,所述腔体设置有环状间隙(143),所述腔体用于承接所述金属熔体,所述腔体位于所述转动部件的上表面,流入所述腔体内的所述金属熔体受到所述转动部件在转动时的离心作用力形成所述第一液膜并从所述环状间隙(143)甩出。
2.根据权利要求1所述的离心辅助层流雾化设备,其特征在于,所述离心布液器(140)包括引导部(141),所述转动部件为转盘部(142),所述转盘部(142)设置在所述引导部(141)下方,所述引导部(141)与所述转盘部(142)围合形成所述腔体,且所述转盘部(142)的边缘位置与所述引导部(141)之间形成所述环状间隙(143),所述腔体连通所述环状间隙(143),所述引导部(141)和所述转盘部(142)为分体结构。
3.根据权利要求1所述的离心辅助层流雾化设备,其特征在于,所述离心布液器(140)包括引导部(141),所述转动部件为转盘部(142),所述转盘部(142)设置在所述引导部(141)下方,所述引导部(141)与所述转盘部(142)围合形成所述腔体,且所述转盘部(142)的边缘位置与所述引导部(141)之间形成所述环状间隙(143),所述腔体连通所述环状间隙(143),所述引导部(141)和所述转盘部(142)为一体成型结构。
4.根据权利要求2所述的离心辅助层流雾化设备,其特征在于,所述雾化喷盘(130)的流道包括上流道(151)和下流道(152),所述喷盘上盖(131)与所述引导部(141)之间围合形成所述上流道(151),所述喷盘下盖(132)与所述转盘部(142)之间围合形成所述下流道(152),所述雾化气体分别从所述上流道(151)和所述下流道(152)流入所述拉瓦尔喷嘴,所述上流道(151)和所述下流道(152)的宽度沿靠近所述拉瓦尔喷嘴的方向逐渐减小。
5.根据权利要求2或3所述的离心辅助层流雾化设备,其特征在于,所述引导部(141)为回转体结构,所述引导部(141)为喇叭状,所述引导部(141)与所述转盘部(142)之间的距离沿径向朝外逐渐减小。
6.根据权利要求4所述的离心辅助层流雾化设备,其特征在于,所述引导部(141)与所述喷盘上盖(131)为一体成型结构。
7.根据权利要求1所述的离心辅助层流雾化设备,其特征在于,所述雾化室(110)设置有第一回风装置和/或第二回风装置,所述第一回风装置设置在所述雾化室(110)上方且靠近所述熔炼室(100)的位置,所述第一回风装置用于向下喷出第一气体(171),所述第二回风装置设置在所述雾化喷盘(130)的下方,所述第二回风装置用于水平或向上倾斜地喷出第二气体(172)。
8.根据权利要求7所述的离心辅助层流雾化设备,其特征在于,所述第一气体(171)为非均匀气体。
9.根据权利要求8所述的离心辅助层流雾化设备,其特征在于,所述第二回风装置喷出的第二气体(172)的方向为向上倾斜,所述第二回风装置的出口与水平面之间的夹角大于0°且小于或等于15°。



