一种热障涂层喷涂中废粉分离装置的制作方法

1.本实用新型属于粉末分离装置领域，具体涉及一种热障涂层喷涂中废粉分离装置。


背景技术：

2.热障涂层是提高先进航空发动机、燃气轮机热端部件使用温度最有效的手段，是先进燃气轮机不可或缺的关键技术之一，目前在燃气轮机中应用最为广泛的热障涂层材料为8ysz (6％～8％y2o3部分稳定zro2)作为陶瓷层和mcraly(m＝ni或co或ni+co)作为粘结层。现有的热障涂层通常采用等离子喷涂、电子束物理气相沉积以及超音速火焰喷涂等技术来制备。
3.随着航发市场及燃气轮机市场的不断发展，在热障涂层制备过程中喷涂粉末的浪费问题也逐渐引起了人们关注。常见等离子喷涂陶瓷层和粘结层，陶瓷层粉末和粘结层粉末被气体携带而喷入等离子火焰中并被迅速融化和加速，熔化陶瓷层和粘结层材料液滴猛烈的撞击并铺展在高温合金基底上，凝固形成片层，层片不断地堆积最终形成涂层。涂层沉积过程中，部分粘结层材料会发生氧化生成各种氧化物，部分粘结层材料和陶瓷层材料未能沉积到工件上。无论是等离子喷涂还是电子束物理气相沉积，涂层的沉积效率均在40％
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70％之间，未能沉积到基底上的粉末被抽风机抽走，最终以废粉处理。热障涂层废粉若不经回收再利用，不仅增加了热障涂层制备成本，同时极大地引起了原材料的浪费，还会导致环保问题。
4.目前，废粉的回收利用以及环保问题开始引起人们的广泛关注，如专利zl201520585546.8 中提出了一种热喷涂粉末收集回收装置，但是该装置只涉及粉末回收，并没有对粉末进行分离再利用；专利zl201621192215.9中提出了一种热喷涂剩余粉末回收再利用装置，该装置也并未对废粉进行回收处理。因此，研制一种热障涂层喷涂中废粉分离装置不但可以降低热障涂层制备成本，而且对环境友好，经济价值显著。


技术实现要素：

5.针对现有粉末分离装置存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种热障涂层喷涂中废粉分离装置。
6.本实用新型采用如下技术方案来实现的：
7.一种热障涂层喷涂中废粉分离装置，包括废粉收集系统、废粉分离系统以及除尘系统；其中，废粉收集系统包括进料管道、废粉收集箱以及第一出料管道；所述进料管道的进料口与喷涂腔室的除尘口连接，除尘口安装在喷涂腔室的底部，所述进料管道的出料口与废粉收集箱连接，所述废粉收集箱底部的出料口一侧连接送风管的排风口，另一侧连接第一出料管道，所述第一出料管道安装有开/关装置，所述送风管设置有风量调节阀，其送风口与除尘系统连接，由风机向送风管鼓风；
8.废粉分离系统包括振动筛、空气分离腔室、粉末回收箱，所述振动筛固定在分离装
置的主支干上，上方的进料口与粉末收集系统的第一出料管道的出口相连接；所述振动筛从上到下设有3
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6层、100目
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1000目逐渐变细的筛网，每个筛网均以10
°‑
30
°
的角度倾斜布置，第一层筛网直接与一个粉末回收箱连接，从第二个筛网开始，每个筛网的出料口均通过第二出料管道与一个空气分离腔室的进料口相连接；所述的空气分离腔室均设有一个上侧出料口和一个下出料口，上侧出料口均通过一个回风管道与一个粉末回收箱相连接，下出料口与一个粉末回收箱相连接。
9.本实用新型进一步的改进在于，所述的废粉收集箱为中空双层结构，含热障涂层废粉的空气能够通过进料管道吸入废粉收集箱的内腔，热障涂层废粉通过内腔表面设置的过滤筛网被阻隔在废粉收集箱内腔内，含极少量粉末的空气通过过滤筛网进入废粉收集箱外腔，经送风管排入除尘系统的布袋除尘器。
10.本实用新型进一步的改进在于，所述过滤筛网目数为1500目
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2000目。
11.本实用新型进一步的改进在于，所述的振动筛的每层筛网均引入有一个可调节的低振幅、高频率的超声振动波。
12.本实用新型进一步的改进在于，所述回风管道内均安装有蝶阀，一侧出口与风机相连接，由风机引入风量，调节蝶阀实现每个空气分离腔室内风量不同。
13.本实用新型进一步的改进在于，所述空气分离腔室的上侧出料口和下出料口均设置有开/ 关装置。
14.本实用新型进一步的改进在于，所述空气分离腔室的粉末分离区为上窄下宽结构，从下到上形成收缩曲面，下宽部分设置有两层20目
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40目的整流网。
15.本实用新型具有如下有益的技术效果：
16.1、整个处理过程在一条生产线上实现，全封闭运行，生产中不会产生任何污染；
17.2、分离回收的粘结层粉末和陶瓷层粉末纯度高，均可以被重新利用。
附图说明
18.图1为本实用新型一种热障涂层喷涂中废粉分离装置的示意图。
19.附图标记说明：
20.1.喷涂腔室；2.进料管道；3.废粉收集箱；4.第一出料管道；5.送风管；6.风量调节阀；7. 过滤筛网；8.振动筛；9.空气分离腔室；10.粉末回收箱；11.筛网；12.第二出料管道；13.回风管道；14.蝶阀；15.整流网；16.布袋除尘器；17.风机。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
22.如图1所示，本实用新型提供的一种热障涂层喷涂中废粉分离装置，包括废粉收集系统、废粉分离系统以及除尘系统。其中，废粉收集系统包括进料管道2、废粉收集箱3以及第一出料管道4，废粉分离系统包括振动筛8、空气分离腔室9和粉末回收箱10。
23.进料管道2的进料口与喷涂腔室1底部的除尘口连接，进料管道2的出料口与废粉收集箱3连接，废粉收集箱3底部的出料口一侧连接送风管5的排风口，另一侧连接第一出料管道4，初始时第一出料管道4处于关闭状态。在采用等离子喷涂设备或者超音速火焰喷涂和等离子喷涂一体化设备进行热障涂层喷涂时，开启风机17，通过风量调节阀6向送风管5
鼓风，含热障涂层废粉的空气通过进料管道2吸入废粉收集箱3的内腔，热障涂层废粉通过内腔表面设置的以10
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20次/min的振动频率自动振动的1500目
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2000目数的过滤筛网7被阻隔在废粉收集箱3内腔内，含极少量粉末的空气通过过滤筛网7进入废粉收集箱3外腔，经送风管5排入布袋除尘器16，布袋除尘器16除尘，余气排入大气中。
24.当废粉收集箱3内的热障涂层废粉达到一定的量后，第一出料管道4打开，废粉进入废粉分离系统的振动筛8，振动筛8固定在废粉分离装置的主支干上，上方的进料口与粉末收集系统的第一出料管道4的出口相连接，振动筛8从上到下设有3
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6层、100目
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1000目逐渐变细的筛网11，每个筛网均以10
°‑
30
°
的角度倾斜布置，当废粉进入第一层筛网，经超声波振动，筛网上主要是高温火焰熔融的团聚大颗粒粉末，这些粉末直接进入粉末回收箱10，不进行分离处理；从第二个筛网开始，设计筛网目数，使得每个筛网上的废粉主要是两种成分的粉末，这些粉末通过第二出料管道12到达空气分离腔室9进行分离回收；最后一层筛网过滤后的粉末直接进入粉末回收箱10，不进行分离处理。
25.当空气分离腔室9内的混合废粉达到一定的量后，打开空气分离腔室9的上侧出料口和下出料口，通过回风管道13，向空气分离腔室9引入风量。为使分离风量均匀，每个空气分离腔室9的粉末分离区为上窄下宽结构，从下到上形成收缩曲面，下宽部分设置有两层20目
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30目的整流网15，这样在分离区下部形成一个稳流段，可以获得较均匀的风量。根据不同粉末密度差异和粉末粒径分布，调节蝶阀14可以实现每个腔室的风量不相同，获得混合粉末完全分离所需的风量。