【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種制造納米金屬粉的生產(chǎn)裝備，尤其是一種制造納米金屬粉用粉體收集系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著科技的發(fā)展與時(shí)代的進(jìn)步，納米金屬材料在高新
的應(yīng)用越來越廣，尤其是納米金屬粉，廣泛應(yīng)用于抗菌殺病毒、醫(yī)學(xué)診斷和成像高端醫(yī)療裝備、藥物遞送、研磨拋光、航空航天、3d打印、催化、功能陶瓷、電子、新能源、精密儀器、精密制造等領(lǐng)域。
2、納米金屬粉的制備方法較多，主要有物理氣相沉積法、電爆法、機(jī)械粉碎法等；其中物理氣相沉積法又稱蒸發(fā)凝聚法是一種較為成熟的納米金屬粉制造方法，制造的納米金屬粉產(chǎn)品的粒徑達(dá)到5-10nm；正常的蒸發(fā)凝聚法生產(chǎn)納米金屬粉的方法是，將金屬料通過高溫蒸發(fā)爐進(jìn)行加熱高溫至金屬蒸氣，然后將金屬蒸氣引入冷凝裝置，采用惰性氣體使金屬蒸氣驟冷凝結(jié)，從而生成顆粒細(xì)微的納米金屬粉。
3、我們?cè)谶^去的多年制造納米金屬粉的生產(chǎn)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)有許多制造納米金屬粉產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)問題、生產(chǎn)效率問題和造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的問題，特別是制造納米金屬粉的粉體收集方面存在諸多缺陷和問題，其缺陷和問題如下。
4、1.冷凝裝置方面的技術(shù)問題和缺陷有：金屬蒸氣與冷凝氣體交匯不均勻，使部分金屬蒸氣、惰性氣體各自散浮而不能交匯凝結(jié)，造成冷凝成納米金屬粉的效率低、并且由于冷凝倉室的冷凝條件不佳會(huì)使冷凝生成的納米金屬粉顆粒大小不均勻，生成的納米金屬粉產(chǎn)品質(zhì)量差；冷凝裝置溫度不穩(wěn)定，造成凝結(jié)的納米顆粒大小不均勻的問題。
5、2.冷凝過濾裝置方面的技術(shù)問題和缺陷有：金屬蒸氣冷凝時(shí)容易堵塞過濾器，造成冷凝、過濾效率低
6、3.集粉聚粉裝置方面的技術(shù)問題和缺陷有：冷凝金屬粉容易結(jié)團(tuán)的問題。
7、4.過濾器方面的技術(shù)問題和缺陷有：金屬粉體積余在過濾器內(nèi)，過濾效率低的問題；需要經(jīng)常清理過濾粉粒的停機(jī)麻煩。
8、5.換熱器方面的技術(shù)問題和缺陷有：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高、制造成本高；換熱溫度不穩(wěn)定、雙層殼壁內(nèi)的水流通不均勻，有的地方水流通有的地方水不流通；故障率高，導(dǎo)致納米金屬粉的質(zhì)量低，導(dǎo)致經(jīng)常停產(chǎn)維修，使納米金屬粉的生產(chǎn)系統(tǒng)不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率低。
9、為了解決上述問題和缺陷，我們積極組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)，總結(jié)多年來的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際工作教訓(xùn)，并結(jié)合相關(guān)技術(shù)理論，深入探索和研究，對(duì)制造納米金屬粉的粉體收集裝備進(jìn)行了大量的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、試用、優(yōu)化改進(jìn)等創(chuàng)造性工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種制造納米金屬粉用粉體收集系統(tǒng)，能夠解決
技術(shù)介紹
提及的技術(shù)問題。
2、本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
3、為了解決金屬蒸氣與冷凝氣體交匯不均勻，使部分金屬蒸氣、惰性氣體各自待留在一邊而不能交匯凝結(jié)，造成冷凝成納米金屬粉的效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差的問題；采用分室冷凝方法，設(shè)有高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐、集粉抗結(jié)裝置，還包括惰性氣體罐、空壓機(jī)、過濾回料裝置、電磁換向閥、真空包裝機(jī)、三水位螺旋管繞冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；生產(chǎn)時(shí)首先將金屬蒸氣輸入高位冷凝裝置與惰性氣體冷凝成納米金屬粉并收集，再將高位冷凝裝置未被冷凝的金屬蒸氣輸送給中位冷凝裝置進(jìn)行二次隔室進(jìn)一步冷凝成納米金屬粉并收集，進(jìn)一步的，再將中位冷凝過濾裝置未完全被冷凝的金屬蒸氣輸出給低位緩沖聚粉罐進(jìn)行低溫緩沖冷凝成納米金屬粉并收集；所述集粉抗結(jié)裝置將高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐凝固收集的納米金屬粉統(tǒng)一收集并集中抗結(jié)處理，再將處理好的納米金屬粉采用真空包裝機(jī)包裝為成品納米金屬粉，從而使制得的納米金屬粉的成品收集效率高，節(jié)約生產(chǎn)能源，降低生產(chǎn)成本，使納米金屬粉的顆粒大小均勻、不結(jié)團(tuán)，品質(zhì)優(yōu)良穩(wěn)定，并且使納米金屬粉的生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效益好。
4、進(jìn)一步的，為了解決冷凝裝置方面的效率低，質(zhì)量差的技術(shù)問題和缺陷，提高制造納米金屬粉時(shí)收集納米金屬粉體的質(zhì)量與效率，采用分室冷凝方法，設(shè)有高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐、集粉抗結(jié)裝置，惰性氣體罐、空壓機(jī)、過濾回料裝置、電磁換向閥、真空包裝機(jī)、三水位螺旋管繞冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；所述分室冷凝方法，將金屬蒸氣分三次不同溫度的冷凝，再將三次不同溫度冷凝的金屬粉統(tǒng)一收集在一起包裝成納米金屬粉成品，從而提高了金屬蒸氣轉(zhuǎn)化為納米金屬粉的速度、納米顆粒的成形度，從而提高納米金屬粉的生產(chǎn)質(zhì)量、數(shù)量和生產(chǎn)效率；所述第一次冷凝為：高位冷凝裝置將金屬蒸發(fā)爐產(chǎn)生的金屬蒸氣進(jìn)行冷凝，所述高位冷凝裝置的溫度控制為200-160度；將冷凝的納米金屬粉輸送給集粉抗結(jié)裝置，將未冷凝的金屬蒸氣輸送給中位冷凝過濾裝置；所述第二次冷凝為：中位冷凝過濾裝置將高位冷凝裝置輸入的金屬蒸氣冷卻成納米金屬粉輸送給集粉抗結(jié)裝置，將未冷凝的金屬蒸氣輸送給低位緩沖聚粉罐，所述中位冷凝過濾裝置的溫度控制為160-120度；所述第三次冷凝為：低位緩沖聚粉罐將中位冷凝過濾裝置輸入的金屬蒸氣冷凝成納米金屬粉輸送給集粉抗結(jié)裝置，將未冷凝的金屬蒸氣輸送給過濾回料裝置，所述低位緩沖聚粉罐的溫度控制為80-120度；所述集粉抗結(jié)裝置將高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐輸入的納米金屬粉進(jìn)行抗結(jié)處理后輸送給真空包裝機(jī)進(jìn)行真空包裝為成品納米金屬粉。
5、進(jìn)一步的，為了解決冷凝裝置溫度不穩(wěn)定，造成凝結(jié)的納米顆粒大小不均勻的問題；本專利技術(shù)的技術(shù)方案還有：所述三水位螺旋管繞冷卻系統(tǒng)，用于對(duì)高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐的持續(xù)不間斷冷卻，能使高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐達(dá)到適宜的溫度，從而使高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐對(duì)金屬蒸氣的冷凝效率高和納米顆粒的成形度好。
6、所述三水位螺旋管繞冷卻系統(tǒng)包括水槽疊夾換熱器、液腔璧無底筒散熱塔、水泵a、水泵b、低位螺旋冷卻管、中位螺旋冷卻管、高位螺旋冷卻管、冷卻控制系統(tǒng)；其冷卻特征在于：冷卻水從低位螺旋冷卻管的低水位端螺旋流向高水位端，再從中位螺旋冷卻管的低水位端螺旋流向高水位端，再從高位螺旋冷卻管的低水位端螺旋流向高水位端；所述高位螺旋冷卻管的高水位輸出的冷卻水通過水泵b、閥門eba、閥門ec輸入給水槽疊夾換熱器進(jìn)行冷熱交換后再輸出給低位螺旋冷卻管的低水位端進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。
7、所述三水位螺旋管繞冷卻系統(tǒng)的冷卻方式及構(gòu)造極大地降低了換能冷卻需要消耗的電能，更好的節(jié)約了生產(chǎn)過程中的成本，并且故障率低，使用壽命長(zhǎng)，能夠降低納米金屬粉生產(chǎn)的成本、促進(jìn)納米金屬粉生產(chǎn)的質(zhì)量提高和生產(chǎn)效率提高。
8、為了解決金屬蒸氣冷凝時(shí)容易堵塞過濾器，造成冷凝、過濾效率低的問題；為了解決粉體集聚在過濾器上不掉落，造成粉體結(jié)厚堵塞過濾器的問題；本專利技術(shù)的技術(shù)方案還有：所述中位冷凝過濾裝置包括冷卻斗壁、冷卻筒壁、冷卻筒倉、冷卻筒蓋）、密封圈b、固蓋螺栓b、活動(dòng)震蕩隔臺(tái)、反堵過濾器、振動(dòng)支架、振動(dòng)器）、緩沖圈支架環(huán)、彈性緩沖圈、金屬蒸氣輸入口、閥門fba、電磁閥dfba本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種制造納米金屬粉用粉體收集系統(tǒng)，包括高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐、集粉抗結(jié)裝置、惰性氣體罐、空壓機(jī)、過濾回料裝置、電磁換向閥、真空包裝機(jī)、三水位螺旋管繞冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、成品納米金屬粉；其特征在于：所述高位冷凝裝置內(nèi)的金屬蒸氣一部分被惰性氣罐輸出的惰性氣體冷凝成納米金屬粉后輸送給集粉抗結(jié)裝置，一部分的金屬蒸氣則輸送給中位冷凝過濾裝置進(jìn)一步進(jìn)行冷凝過濾，將冷凝的金屬粉體輸送給集粉抗結(jié)裝置，過濾的惰性氣體通過電磁換向閥切換輸入給過濾回料裝置進(jìn)一步過濾；所述中位冷凝過濾裝置中還未被冷凝的一部分金屬蒸氣則輸送給低位緩沖聚粉罐；所述低位緩沖聚粉罐的金屬蒸氣大部分在低位緩沖聚粉罐緩沖冷卻成納米金屬粉輸送給集粉抗結(jié)裝置，所剩的小部分金屬蒸氣則輸出給過濾回料裝置；所述過濾回料裝置將電磁換向閥輸入的惰性氣體和低位緩沖聚粉罐輸入的金屬蒸氣進(jìn)行進(jìn)一步的過濾及氣粉分離，將分離的惰性氣體輸送給惰性氣體罐和空壓機(jī)，使惰性氣體循環(huán)利用，將分離的納米金屬粉輸送給集粉抗結(jié)裝置；所述集粉抗結(jié)裝置將過濾回料裝置、低位緩沖聚粉罐、中位冷凝過濾裝置、高位冷凝裝置輸入的納米金屬粉進(jìn)行加熱與攪拌后輸
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制造納米金屬粉用粉體收集系統(tǒng)，其特征在于：設(shè)置高位冷凝裝置的底端高度高于中位冷凝過濾裝置的中心高度，低位緩沖聚粉罐的頂端高度低于中位冷凝過濾裝置的中心高度，集粉抗結(jié)裝置的頂端高度低于高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐的底端高度；所述三水位螺旋管繞冷卻系統(tǒng)的螺旋管串聯(lián)纏繞在高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐的外壁，當(dāng)螺旋管的水循環(huán)時(shí)能產(chǎn)生逐漸冷卻作用，使高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐的溫度控制在適宜金屬蒸氣冷凝成納米金屬粉所需要溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種制造納米金屬粉用粉體收集系統(tǒng)，其特征在于：高位冷凝裝置溫度控制在200-160度、中位冷凝過濾裝置溫度控制在160-120度、低位緩沖聚粉罐溫度控制在120-80度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制造納米金屬粉用粉體收集系統(tǒng)，其特征在于：所述中位冷凝過濾裝置工作時(shí)通過空壓機(jī)、電磁換向閥將惰性氣體罐的惰性氣體高壓脈沖輸入與金屬蒸氣沖擊冷凝，再間隔的將與金屬粉冷凝后的惰性氣體通過電磁換向閥輸送給過濾回料裝置過濾，所述過濾回料裝置將惰性氣體過濾后，將納米金屬粉回送給集粉抗結(jié)裝置，同時(shí)將惰性氣體回送輸給惰性氣體罐。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種制造納米金屬粉用粉體收集系統(tǒng)，包括高位冷凝裝置、中位冷凝過濾裝置、低位緩沖聚粉罐、集粉抗結(jié)裝置、惰性氣體罐、空壓機(jī)、過濾回料裝置、電磁換向閥、真空包裝機(jī)、三水位螺旋管繞冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、成品納米金屬粉；其特征在于：所述高位冷凝裝置內(nèi)的金屬蒸氣一部分被惰性氣罐輸出的惰性氣體冷凝成納米金屬粉后輸送給集粉抗結(jié)裝置，一部分的金屬蒸氣則輸送給中位冷凝過濾裝置進(jìn)一步進(jìn)行冷凝過濾，將冷凝的金屬粉體輸送給集粉抗結(jié)裝置，過濾的惰性氣體通過電磁換向閥切換輸入給過濾回料裝置進(jìn)一步過濾；所述中位冷凝過濾裝置中還未被冷凝的一部分金屬蒸氣則輸送給低位緩沖聚粉罐；所述低位緩沖聚粉罐的金屬蒸氣大部分在低位緩沖聚粉罐緩沖冷卻成納米金屬粉輸送給集粉抗結(jié)裝置，所剩的小部分金屬蒸氣則輸出給過濾回料裝置；所述過濾回料裝置將電磁換向閥輸入的惰性氣體和低位緩沖聚粉罐輸入的金屬蒸氣進(jìn)行進(jìn)一步的過濾及氣粉分離，將分離的惰性氣體輸送給惰性氣體罐和空壓機(jī)，使惰性氣體循環(huán)利用，將分離的納米金屬粉輸送給集粉抗結(jié)裝置；所述集粉抗結(jié)裝置將過濾回料裝置、低位緩沖聚粉罐、中位冷凝過濾裝置、高位冷凝裝置輸入的納米金屬粉進(jìn)行加熱與攪拌后輸送給真空包裝機(jī)，所述真空包裝機(jī)將納米金屬粉包裝為真空包裝的成品納米金屬粉。
<...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：謝上川，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：杭州新川新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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