【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于采用霧化火焰合成方法制備納米粉體材料，尤其涉及一種兩級前驅物強化霧化噴嘴。
技術介紹
1、霧化火焰合成方法制備納米粉體材料具有一步合成、粒徑分布靈活調控等優勢，在高端粉體合成領域具有重要的應用前景。霧化火焰合成納米粉體材料的工藝過程主要包括：前驅物發生霧化、前驅物進行反應、粒子成核、粒子成長和團聚、粒子沉積和收集等。
2、其中，前驅物的霧化過程作為霧化火焰合成的初始階段，其霧化效果將影響到后續各個階段的納米粉體材料合成過程，因此對于前驅物霧化性能的調控尤為重要。
3、隨著霧化火焰合成技術的不斷升級，以及對納米粉體材料性能要求的逐漸提升，現有前驅物霧化噴嘴或霧化器已難以滿足對大流量前驅物霧化、變工況下霧化等復雜火焰合成條件的需求，容易出現前驅物霧化液滴粒徑分布偏大，影響粉體材料性能的問題，以及由于霧化噴嘴距離高溫火焰區域過近等原因，容易造成前驅物從溶液中析出產生的霧化噴嘴堵塞問題。
4、為此，我們提出來一種兩級前驅物強化霧化噴嘴解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決現有技術中，前驅物霧化噴嘴或霧化器難以滿足對大流量前驅物霧化、變工況下霧化等復雜火焰合成條件的需求，容易出現前驅物霧化液滴粒徑分布偏大，影響粉體材料性能的問題，以及由于霧化噴嘴距離高溫火焰區域過近等原因，容易造成前驅物從溶液中析出產生的霧化噴嘴堵塞的問題，進而提出了一種兩級前驅物強化霧化噴嘴。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用了如下技術
3、一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，包括主霧化噴嘴和次霧化噴嘴，所述次霧化噴嘴自上而下依次設置有次霧化噴頭、內層直筒和外層直筒，所述次霧化噴頭呈中空錐臺形結構；
4、所述次霧化噴頭底部與所述內層直筒的頂部同軸連接，所述次霧化噴頭和所述內層直筒內部連通，所述內層直筒內部中空并形成次霧化氣腔室，所述內層直筒和所述外層直筒均為直筒狀結構，所述外層直筒的高度小于所述內層直筒的高度，所述外層直筒同軸套設于所述內層直筒的底部并在所述內層直筒與所述外層直筒之間形成密封的次剪切氣腔室；
5、所述外層直筒的外側邊上安裝有與次剪切氣腔室連通的次剪切氣入口管，所述內層直筒底部中心處同軸安裝有主霧化噴嘴。
6、進一步地，所述主霧化噴嘴包括同軸穿設安裝在所述內層直筒底部處的主噴嘴外層管，所述主噴嘴外層管的頂部處一體成型設置有縮口段；
7、所述主噴嘴外層管底部密封，所述主噴嘴外層管底部同軸穿設安裝有噴嘴中層管，且所述主噴嘴外層管與所述噴嘴中層管之間形成外層剪切氣通道；
8、所述噴嘴中層管底部密封，所述噴嘴中層管底部處同軸穿設安裝有內層剪切氣入口管，且所述噴嘴中層管與所述內層剪切氣入口管之間形成中層前驅物通道；
9、所述內層剪切氣入口管內部垂直開設有內層剪切氣通道，所述縮口段頂部中心處突出設置有錐形鈍體。
10、進一步地，所述主霧化噴嘴上由內向外依次設置有內層剪切氣通道、中層前驅物通道、外層剪切氣通道，所述內層剪切氣通道、中層前驅物通道、外層剪切氣通道的直徑依次增大。
11、進一步地，所述主噴嘴外層管的外側邊上底部處安裝有與外層剪切氣通道連通的外層剪切氣入口管，所述噴嘴中層管的外側邊上底部處安裝有與中層前驅物通道連通的前驅物入口管。
12、進一步地，所述縮口段為中空錐形環狀結構，所述錐形鈍體為倒錐形結構體。
13、進一步地，所述錐形鈍體通過若干個固定肋板固定在所述內層剪切氣通道的上端出口中心處，若干個所述固定肋板以所述內層剪切氣通道的軸線為中心環形陣列設置。
14、進一步地，所述內層直筒的次霧化氣腔室中水平固定有次剪切氣管，所述次剪切氣管的一端與所述次剪切氣腔室內部連通，所述次剪切氣管的另一端安裝有直管束，所述直管束與所述次剪切氣管連通，所述直管束設置在所述次霧化氣腔室中，所述直管束遠離次剪切氣管的一端安裝在所述次霧化噴頭的小直徑端，所述直管束的外側邊上設置有霧化氣入口管。
15、進一步地，所述次剪切氣管設置有四個，四個所述次剪切氣管以所述內層直筒的圓心為中心環形陣列設置，所述次剪切氣管遠離次剪切氣腔室的一端延伸至所述內層直筒的軸線處。
16、進一步地，所述直管束垂直設置在所述次霧化氣腔室中，所述直管束為細長管狀結構，所述直管束的一端與所述次霧化噴頭的小直徑端位于同一平面上。
17、進一步地，所述霧化氣入口管為短管，所述霧化氣入口管位于所述霧化氣入口管的中段處，所述直管束與所述霧化氣入口管內部連通。
18、綜上所述，本專利技術的技術效果和優點：該兩級前驅物強化霧化噴嘴，通過結構設計構建了主霧化噴嘴和次霧化噴嘴相互配合的兩級霧化段，用于強化對液體前驅物的霧化效果，降低霧化液滴的粒徑分布，以適應于對大前驅物流量等復雜變工況下的納米材料火焰合成需求；
19、通過將主霧化噴嘴與次霧化噴嘴間隔一定距離設置，使主霧化噴嘴設置于離高溫火焰區域一定距離的位置，從而降低了主霧化噴嘴由于臨近高溫區造成的堵塞可能性，同時，次霧化噴嘴在進一步促進霧化液滴破碎的同時，由于其采用了多根細長直管布置的直管束結構，增大了噴嘴面積，也能夠起到避免噴嘴堵塞的作用。
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1.一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，包括主霧化噴嘴(7)和次霧化噴嘴(22)，所述次霧化噴嘴(22)自上而下依次設置有次霧化噴頭(1)、內層直筒(4)和外層直筒(6)，所述次霧化噴頭(1)呈中空錐臺形結構；
2.根據權利要求1所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述主霧化噴嘴(7)包括同軸穿設安裝在所述內層直筒(4)底部處的主噴嘴外層管(9)，所述主噴嘴外層管(9)的頂部處一體成型設置有縮口段(8)；
3.根據權利要求2所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述主霧化噴嘴(7)上由內向外依次設置有內層剪切氣通道(13)、中層前驅物通道(12)、外層剪切氣通道(10)，所述內層剪切氣通道(13)、中層前驅物通道(12)、外層剪切氣通道(10)的直徑依次增大。
4.根據權利要求2所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述主噴嘴外層管(9)的外側邊上底部處安裝有與外層剪切氣通道(10)連通的外層剪切氣入口管(16)，所述噴嘴中層管(11)的外側邊上底部處安裝有與中層前驅物通道(12)連通的前驅物入口管(15)。>
5.根據權利要求2所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述縮口段(8)為中空錐形環狀結構，所述錐形鈍體(19)為倒錐形結構體。
6.根據權利要求5所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述錐形鈍體(19)通過若干個固定肋板(18)固定在所述內層剪切氣通道(13)的上端出口中心處，若干個所述固定肋板(18)以所述內層剪切氣通道(13)的軸線為中心環形陣列設置。
7.根據權利要求1所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述內層直筒(4)的次霧化氣腔室(21)中水平固定有次剪切氣管(5)，所述次剪切氣管(5)的一端與所述次剪切氣腔室(20)內部連通，所述次剪切氣管(5)的另一端安裝有直管束(2)，所述直管束(2)與所述次剪切氣管(5)連通，所述直管束(2)設置在所述次霧化氣腔室(21)中，所述直管束(2)遠離次剪切氣管(5)的一端安裝在所述次霧化噴頭(1)的小直徑端，所述直管束(2)的外側邊上設置有霧化氣入口管(3)。
8.根據權利要求7所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述次剪切氣管(5)設置有四個，四個所述次剪切氣管(5)以所述內層直筒(4)的圓心為中心環形陣列設置，所述次剪切氣管(5)遠離次剪切氣腔室(20)的一端延伸至所述內層直筒(4)的軸線處。
9.根據權利要求7所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述直管束(2)垂直設置在所述次霧化氣腔室(21)中，所述直管束(2)為細長管狀結構，所述直管束(2)的一端與所述次霧化噴頭(1)的小直徑端位于同一平面上。
10.根據權利要求9所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述霧化氣入口管(3)為短管，所述霧化氣入口管(3)位于所述霧化氣入口管(3)的中段處，所述直管束(2)與所述霧化氣入口管(3)內部連通。
...【技術特征摘要】
1.一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，包括主霧化噴嘴(7)和次霧化噴嘴(22)，所述次霧化噴嘴(22)自上而下依次設置有次霧化噴頭(1)、內層直筒(4)和外層直筒(6)，所述次霧化噴頭(1)呈中空錐臺形結構；
2.根據權利要求1所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述主霧化噴嘴(7)包括同軸穿設安裝在所述內層直筒(4)底部處的主噴嘴外層管(9)，所述主噴嘴外層管(9)的頂部處一體成型設置有縮口段(8)；
3.根據權利要求2所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述主霧化噴嘴(7)上由內向外依次設置有內層剪切氣通道(13)、中層前驅物通道(12)、外層剪切氣通道(10)，所述內層剪切氣通道(13)、中層前驅物通道(12)、外層剪切氣通道(10)的直徑依次增大。
4.根據權利要求2所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述主噴嘴外層管(9)的外側邊上底部處安裝有與外層剪切氣通道(10)連通的外層剪切氣入口管(16)，所述噴嘴中層管(11)的外側邊上底部處安裝有與中層前驅物通道(12)連通的前驅物入口管(15)。
5.根據權利要求2所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述縮口段(8)為中空錐形環狀結構，所述錐形鈍體(19)為倒錐形結構體。
6.根據權利要求5所述的一種兩級前驅物強化霧化噴嘴，其特征在于，所述錐形鈍體(19)通過若干個固定肋板(18)固定在所述內層剪切氣通道(13)的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：靳星，方筑，陶連生，單國明，
申請(專利權)人：桐鄉華創三同科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：
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