一种气雾化制粉用气体加热装置的制作方法

本实用新型涉及一种气雾化制粉设备，尤其是涉及一种气雾化制粉用气体加热装置。

背景技术：

气雾化制备金属粉末一直是高性能金属粉末的首选制备技术。在气体雾化技术中，气体所具有的能量是决定雾化效率的决定因素，其中气流的速度对雾化效率的影响力最大，因为气体的动能与速度的平方成正比。因此，在雾化技术中均是以提高气流的出口速度为首要目标。从气体动力学的原理可知，气流的速度不仅与喷嘴的结构、压力、气体类型有关，而且还受气体温度的影响。当气体温度从室温增加至500 ℃时，气流速度将增加一倍左右，提高雾化介质的温度将显著增加其动能，同时热气与钢液流作用时温差变小，热气保护喷盘喷口不结冰，有利于雾化稳定，保证钢液在较小的粘度状态下雾化。

与传统的气雾化技术相比，热气雾化技术可以降低气体消耗量，易于在传统的雾化设备上实现，热气雾化技术将气流速度增加一倍左右，同时增加其动能，大大提高了雾化的效率，所得到的粉末粒度更为细小。然而，现有的气雾化制粉用气体加热装置的加热速度慢，或者气体温度不稳定。

CN 204075228 U公开了一种超音速气雾化制粉气体加热系统装置，包括有高压阀、压力表Ⅰ、安全阀、高压气罐、接线端子Ⅰ、电源控制柜、接线端子Ⅱ、高压调节阀、压力表Ⅱ、高压高温流量计、高压金属软管、中间包、超音速喷盘、雾化筒、金属雾化区、加热板Ⅰ、加热板Ⅱ，U形不锈钢管、加热器、出气管、进气管；所述的进气管、压力表Ⅰ、安全阀、出气管安装在高压气罐上，所述的高压阀安装在进气管上，所述的加热器通过出气管与高压气罐连接；所述的加热板Ⅰ、加热板Ⅱ、U形不锈钢管安装在加热器上，所述电源控制柜通过接线端子Ⅰ、接线端子Ⅱ与加热板Ⅰ、加热板Ⅱ连接，在所述加热器与高压金属软管之间的气体管路上依次安装有高压调节阀、压力表Ⅱ、高压高温流量计；所述的超音速喷盘安装在雾化筒上，在所述的超音速喷盘上安装有中间包，所述的高压金属软管与超音速喷盘连接。该气体加热系统装置虽然可以快速加热气体，但对气体温度的控制不精准。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种加热升温速度快的气雾化制粉用气体加热装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气雾化制粉用气体加热装置，包括加热箱体、低功率加热装置、高功率加热装置、蛇形不锈钢气体传送管；所述加热箱体上端设有第一接线端子和第二接线端子；所述第一接线端子和第二接线端子与供电装置的连接回路上分别设有低功率可控硅和高功率可控硅，所述低功率可控硅和高功率可控硅与可控硅调压器连接；所述可控硅调压器与数显式智能PID调节仪连接；所述数显式智能PID调节仪与安装在蛇形不锈钢气体传送管内的热电偶连接；所述蛇形不锈钢气体传送管的进气端固定在加热箱体的侧壁底端，其出气端固定在加热箱体的侧壁顶端；所述高功率加热装置安装在蛇形不锈钢气体传送管的中部，与第一接线端子电连接；所述低功率加热装置安装在蛇形不锈钢气体传送管的外侧，与第二接线端子电连接。

进一步，所述高功率加热装置为高温电阻丝或硅碳棒，所述低功率加热装置为环形加热板或呈圆周式排列的加热管。

进一步，所述加热箱体内侧壁设有隔热保温层。

进一步，所述加热箱体的上下板上设有热反射板或热反射膜。

进一步，所述蛇形不锈钢气体传送管的进气端经输气管与高压气罐连通，所述高压气罐上设有压力表、安全阀、进气管，所述进气管上设有高压气阀。

进一步，所述蛇形不锈钢气体传送管的出气端经高压金属软管与气体喷盘连接，所述气体喷盘安装在雾化筒上，在气体喷盘上安装有中间包。

本实用新型一种气雾化制粉用气体加热装置的工作原理及使用方法是：该气体加热采用低功率加热装置和高功率加热装置结合，提高气体的升温速度以及对蛇形不锈钢气体传送管内气体温度控制的精准度；采用热电偶对蛇形不锈钢气体传送管内气体的温度进行精准的检测，并将温度值转换毫安电流信号，传送给数显式智能PID调节仪，进行放大、比较后，数显式智能PID调节仪即显示出测量的温度值，同时，输出电流至可控硅调压器，可控硅调压器其随着电流的变化，自动改变输出脉冲的宽度，进而控制低功率可控硅和/或高功率可控硅的输出电压的高低，达到气体温度的自动调控，进而确保气体快速升温，且确保进入雾化筒内的气体温度差异小，提高雾化筒对金属粉末雾化制粉的效果。

本实用新型一种气雾化制粉用气体加热装置的有益效果：其结构简单，使用方便，气体升温速率快，可自动控制进入雾化筒内气体的温度，且精准度高。

附图说明

图1—为本实用新型一种气雾化制粉用气体加热装置的结构示意图；

图2—为图1中A-A剖面示意图；

图3—为本实用新型一种气雾化制粉用气体加热装置的控制原理图；

图4—为实施例2中一种气雾化制粉用气体加热装置的结构示意图；

图5—为图4中B-B剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

参照图1~3，一种气雾化制粉用气体加热装置，包括加热箱体8、低功率加热装置11、高功率加热装置10、蛇形不锈钢气体传送管9；所述加热箱体8上端设有第一接线端子81和第二接线端子82；所述第一接线端子81和第二接线端子82与供电装置的连接回路上分别设有低功率可控硅和高功率可控硅，所述低功率可控硅和高功率可控硅与可控硅调压器连接；所述可控硅调压器与数显式智能PID调节仪连接；所述数显式智能PID调节仪与安装在蛇形不锈钢气体传送管9内的热电偶连接；所述蛇形不锈钢气体传送管9的进气端91固定在加热箱体8的侧壁底端，其出气端92固定在加热箱体8的侧壁顶端；所述高功率加热装置安装在蛇形不锈钢气体传送管9的中部，与第一接线端子81电连接；所述低功率加热装置11安装在蛇形不锈钢气体传送管9的外侧，与第二接线端子82电连接。

所述高功率加热装置10为高温电阻丝，所述低功率加热装置11为环形加热板。

所述蛇形不锈钢气体传送管9的进气端91经输气管与高压气罐12连通，所述高压气罐12上设有压力表14、安全阀13、进气管16，所述进气管16上设有高压气阀15。

所述蛇形不锈钢气体传送管9的出气端92经高压金属软管5与气体喷盘3连接，所述气体喷盘3安装在雾化筒1上，在气体喷盘3上安装有中间包4。

所述加热箱体8的上下板上设有热反射板7，热反射板7呈半椭圆形球体。

所述加热箱体8内侧壁设有隔热保温层17，提高低功率加热装置11、高功率加热装置10对蛇形不锈钢气体传送管9内气体的加热速率，减小加热箱体8的热损失。

实施例2

参照图4和图5，一种气雾化制粉用气体加热装置，包括加热箱体8、低功率加热装置11、高功率加热装置10、蛇形不锈钢气体传送管9；所述加热箱体8上端设有第一接线端子81和第二接线端子82；所述第一接线端子81和第二接线端子82与供电装置的连接回路上分别设有低功率可控硅和高功率可控硅，所述低功率可控硅和高功率可控硅与可控硅调压器连接；所述可控硅调压器与数显式智能PID调节仪连接；所述数显式智能PID调节仪与安装在蛇形不锈钢气体传送管9内的热电偶连接；所述蛇形不锈钢气体传送管9的进气端91固定在加热箱体8的侧壁底端，其出气端92固定在加热箱体8的侧壁顶端；所述高功率加热装置安装在蛇形不锈钢气体传送管9的中部，与第一接线端子81电连接；所述低功率加热装置11安装在蛇形不锈钢气体传送管9的外侧，与第二接线端子82电连接。

所述高功率加热装置10为硅碳棒，所述低功率加热装置11为呈圆周式排列的加热管。

所述加热箱体8内侧壁设有隔热保温层17，提高低功率加热装置11、高功率加热装置10对蛇形不锈钢气体传送管9内气体的加热速率，减小加热箱体8的热损失。

所述加热箱体8的上下板上贴有热反射膜19，提高低功率加热装置11、高功率加热装置10对蛇形不锈钢气体传送管9内气体的加热速率，减小加热箱体8的热损失。

所述蛇形不锈钢气体传送管9的进气端91经输气管与高压气罐12连通，所述高压气罐12上设有压力表14、安全阀13、进气管16，所述进气管16上设有高压气阀15。

所述蛇形不锈钢气体传送管9的出气端92经高压金属软管5与气体喷盘3连接，所述气体喷盘3安装在雾化筒1上，在气体喷盘3上安装有中间包4。

蛇形不锈钢气体传送管9的出气端92与高压金属软管5之间还设有高压气体调节阀6、压力表14和高温高压气体流量计18。

实施例1和2中的数显式智能PID调节仪的型号是CUD3000型，可控硅调压器的型号是ZK-3。

本实用新型一种气雾化制粉用气体加热装置的工作原理及使用方法是：该气体加热采用低功率加热装置11和高功率加热装置10结合，提高气体的升温速度以及对蛇形不锈钢气体传送管9内气体温度控制的精准度；采用热电偶对蛇形不锈钢气体传送管9内气体的温度进行精准的检测，并将温度值转换毫安电流信号，传送给数显式智能PID调节仪，进行放大、比较后，数显式智能PID调节仪即显示出测量的温度值，同时，输出电流至可控硅调压器，可控硅调压器其随着电流的变化，自动改变输出脉冲的宽度，进而控制低功率可控硅和/或高功率可控硅的输出电压的高低，达到气体温度的自动调控，进而确保气体快速升温，且确保进入雾化筒1内的气体温度差异小，提高雾化筒1对金属粉末雾化制粉的效果。中间包4中盛有熔融的金属液，液态的金属流经过气体喷盘3后流至金属雾化区2，由气体喷盘3喷出的加热锅的气流冲击液态金属流，使其雾化成小液滴，随后凝固成粉末，落入至雾化筒1中。

例如，当数显式智能PID调节仪接收到蛇形不锈钢气体传送管9内热电偶测量的温度值与设定值相差100℃以上时，数显式智能PID调节仪输出的最大电流（如20mA，大于等于高功率加热装置10和低功率加热装置11的额定电流之和），可控硅调压器同时导通低功率可控硅和高功率可控硅，则与低功率可控硅和高功率可控硅连接的同时加热；当数显式智能PID调节仪接收到蛇形不锈钢气体传送管9内热电偶测量的温度值与设定值相差20~100℃时，数显式智能PID调节仪输出的最大电流大于高功率加热装置10的额定电流，且小于高功率加热装置10和低功率加热装置11的额定电流之和，则可控硅调压器导通高功率可控硅，但不导通低功率可控硅，则与高功率可控硅连接高功率加热装置10加热；当数显式智能PID调节仪接收到烧结段热电偶测量的温度值与设定值相差小于20℃时，数显式智能PID调节仪输出的最大电流大于低功率加热装置11的额定电流，且小于高功率加热装置10的额定电流；则可控硅调压器导通低功率可控硅，但不导通高功率可控硅，则与低功率可控硅连接低功率加热装置11加热，且数显式智能PID调节仪输出电流按P、I、D规律变化，达到炉体的温度与需要的功率基本先匹配，形成一条波动很小的较平滑的升温曲线，进而确保蛇形不锈钢气体传送管9内气体快速升温，且其出气端92的气体温度差异小。当数显式智能PID调节仪接收到蛇形不锈钢气体传送管9内热电偶测量的温度值高于设定值时，数显式智能PID调节仪输出电流为0mA，可控硅调压器无触发脉冲输出，低功率可控硅和高功率可控硅不导通，则低功率加热装置11和高功率加热装置10不加热。

数显式智能PID调节仪还可运用智能PID控制器中的模糊控制功能与自整定PID系统结合，控制精度可达到±0.5℃~±0.1℃。

可控硅调压器设有“手动”与“自动”两种控制方式，当处于“手动”工作方式时，数显式智能PID调节仪的输出电流对可控硅调压器不再起调控作用，这时调节可控硅调压器的“移相调节度盘”，即可改变输出电压的大小。