Устройство для получения композиционного порошка
Полезная модель относится к областям техники, использующим процессы перемешивания жидких и порошкообразных веществ, и может быть использовано при приготовлении многокомпонентных смесей, изготовлении эластомерных материалов с наполнителем, композиционных порошков и материалов. Устройство для получения композиционного порошка содержит вертикально расположенный круглый корпус. Вверху корпуса расположен патрубок, в котором выполнены по крайней мере два канала для подачи частиц порошка и жидкой полимерной композиции. Внизу корпуса расположена приемная емкость. Корпус содержит верхнюю камеру перемешивания и нижнюю камеру дробления. В камере перемешивания расположены объединенные коллектором и охватывающие патрубок два или более сопла для подачи газа. Внизу камеры перемешивания выполнена выводная труба, соединяющая камеру перемешивания с камерой дробления. В камере дробления расположены объединенные коллектором и охватывающие выводную трубу два или более сопла для подачи газа. Внизу камеры дробления расположена приемная емкость. В корпусе выполнены отверстия для отвода газа из камеры перемешивания и камеры дробления. Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила повышение производительности. 1 н.п. ф-лы и 4 ил.
вентиляторного колеса с одновременным дозированием компонентов смеси тангенциальными патрубками разного диаметра, установленными в одной плоскости, и последующим смешиванием их в одной рабочей зоне. Аэродинамическое устройство, принятое в качестве ближайшего аналога, содержащее конический корпус, крышку с коробами выхода воздуха, камеру, установленную над крышкой с входным тангенциальным патрубком для подачи воздуха, центробежное вентиляторное колесо с лопатками, установленное под крышкой, полый конус с отверстием в вершине, закрепленный под центробежным вентиляторным колесом днищем вверх, и патрубок выпуска частиц, при этом на боковой поверхности рабочей камеры установлены несколько тангенциальных патрубков для ввода воздуха совместно с компонентами смеси, причем тангенциальные патрубки имеют разные диаметры и расположены последовательно по нарастающей от меньшего диаметра к большему на одной горизонтальной плоскости, а высота лопаток центробежного вентиляторного колеса должна быть равна или не меньше наибольшего диаметра всасывающего тангенциального патрубка.
Недостатком известного устройства по патенту РФ 
2294795 является низкая производительность, так как процесс перемешивания осуществляется за счет создания разряжения в емкости с помощью лопаток центробежного вентиляторного колеса.
Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача повышения производительности.
Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что устройство для получения композиционного порошка содержит вертикально расположенный корпус, вверху корпуса расположен патрубок, в котором выполнены по крайней мере два канала для подачи частиц порошка и жидкой полимерной композиции, внизу корпуса расположена приемная емкость, при этом корпус содержит верхнюю камеру .перемешивания и нижнюю камеру дробления, в камере перемешивания расположены объединенные коллектором и охватывающие патрубок два или более сверхзвуковых сопла для подачи газа, внизу камеры перемешивания выполнена выводная труба, соединяющая камеру перемешивания с камерой дробления, в камере дробления расположены объединенные коллектором и охватывающие выводную трубу два или более сверхзвуковых сопла для подачи газа, внизу камеры дробления расположена приемная емкость, в корпусе выполнены отверстия для отвода газа из камеры перемешивания и камеры дробления.
Заявленная полезная модель отличается от известного технического решения по патенту РФ 2294795 тем, что корпус содержит верхнюю камеру перемешивания и нижнюю камеру дробления, в камере перемешивания расположены объединенные коллектором и охватывающие патрубок два или более сверхзвуковых сопла для подачи газа, внизу камеры перемешивания выполнена выводная труба, соединяющая камеру перемешивания с камерой дробления, в камере дробления расположены объединенные коллектором и охватывающие выводную трубу два или более сверхзвуковых сопла для подачи газа, внизу камеры дробления расположена приемная емкость, в корпусе выполнены отверстия для отвода газа из камеры перемешивания и камеры дробления.
Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило повышение производительности.
На фиг.1 представлено устройство для получения композиционного порошка.
На фиг.2 представлен выносной элемент А на фиг.1, показано коническое сверхзвуковое сопло, расширяющееся в направлении истечения газа, применяемое для формирования сверхзвуковой струи газа.
На фиг.3 представлена частица композиционного порошка, состоящая из двух частиц порошка, объединенных полимерной оболочкой.
На фиг.4 представлена частица композиционного порошка, состоящая из одной частицы порошка, покрытой полимерной оболочкой.
Устройство для получения композиционного порошка (фиг.1) содержит вертикально расположенный корпус 1, вверху корпуса 1 расположен патрубок 2, в котором выполнены по крайней мере два канала 3 для подачи частиц порошка и жидкой полимерной композиции, внизу корпуса 1 расположена приемная емкость 4, при этом корпус 1 содержит верхнюю камеру 5 перемешивания и нижнюю камеру 6 дробления, в камере 5 перемешивания расположены объединенные коллектором 7 и охватывающие патрубок 2 два или более сверхзвуковых сопла 8 для подачи газа, внизу камеры 5 перемешивания выполнена выводная труба 9, соединяющая камеру 5 перемешивания с камерой 6 дробления, в камере 6 дробления расположены объединенные коллектором 10 и охватывающие выводную трубу 9 два или более сверхзвуковых сопла 11 для подачи газа, внизу камеры 6 дробления расположена приемная емкость 4, в корпусе 1 выполнены отверстия 12 для отвода газа из камеры 5 перемешивания и камеры 6 дробления.
Устройство для получения композиционного порошка работает следующим образом. Частицы порошка представляют собой частицы керамики, металлов, сплавов, окислов. В качестве жидкой полимерной композиции используют фенолформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные связующие, пластические массы, синтетические клеи. Частицы порошка и жидкую полимерную композицию по каналам 3 в патрубке 2 подают в камеру 5 перемешивания. Для распыления и.перемешивания частиц порошка с жидкой полимерной композицией используют различные газы: воздух, аргон, гелий, азот и другие. Газ под давлением подают в камеру 5 перемешивания к сверхзвуковым соплам 8 для подачи газа, объединенным коллектором 7. Распределяясь в коллекторе 7, газ истекает из сверхзвуковых сопел 8 для подачи газа в виде системы сверхзвуковых газодинамических струй, охватывающих струю жидкой полимерной композиции и струю частиц порошка. Для интенсификации процесса перемешивания целесообразно использовать многоструйную подачу газа. Струя жидкой полимерной композиции подвергается аэродинамическому воздействию со стороны сверхзвуковых струй газа, приводящему к распаду струи композиции на капли. Применение конических сверхзвуковых сопел 8 (фиг.2) или сверхзвуковых сопел 8 Лаваля, расширяющихся в направлении истечения газа, позволяет получить сверхзвуковой режим истечения газа. Сверхзвуковые струи расположены достаточно близко друг к другу и взаимодействуют между собой. При взаимодействии сверхзвуковых струй газа образуется развитая система скачков уплотнения. Капли жидкой полимерной композиции, проходя через скачки уплотнения, дробятся на более мелкие, что приводит к повышению однородности формируемой жидкой смеси. Образованное облако из капель полимерной композиции и частиц порошка движется внутри отдельных газодинамических струй газа. По мере падения скорости газодинамических струй имеет место их смыкание в единый поток, что приводит к его резкой турбулизации, интенсивному перемешиванию капель и частиц порошка. В результате диспергирования и перемешивания, а также последующего послойного напыления формируют однородную жидкую смесь. Из камеры 5 перемешивания однородную жидкую смесь по выводной трубе 9 подают в камеру 6 дробления. В камере 6 дробления однородную жидкую смесь дробят сверхзвуковыми струями газа на частицы композиционного порошка. Для интенсификации процесса дробления также целесообразно использовать многоструйную подачу газа. Газ под давлением подают к сверхзвуковым соплам 11 для подачи газа, объединенным коллектором 10. Распределяясь в коллекторе 10, газ истекает из сверхзвуковых сопел 11 для подачи газа в виде системы сверхзвуковых газодинамических струй, охватывающих выводную трубу 9. Струя жидкой смеси подвергается аэродинамическому воздействию со стороны сверхзвуковых струй газа, приводящему к распаду струи жидкой смеси на капли. Капля может состоять из нескольких частиц порошка, объединенных жидкой полимерной композицией, или одной частицы порошка покрытой жидкой полимерной композицией. Применение конических сверхзвуковых сопел 11 (фиг.2) или сверхзвуковых сопел 11 Лаваля, расширяющихся в направлении истечения струй газа, позволяет получить сверхзвуковой режим истечения газа. Сверхзвуковые струи расположены достаточно близко друг к другу и взаимодействуют между собой. При взаимодействии сверхзвуковых струй газа образуется развитая система скачков уплотнения. Капли жидкой смеси, проходя через скачки уплотнения, дробятся на более мелкие, что приводит к повышению дисперсности формируемых капель. Капли, состоящие из жидкой полимерной оболочки, покрывающей одну или несколько частиц порошка, напыляют в приемную емкость 4. Во время полета капель от выводной трубы 9 до приемной емкости 4 жидкая полимерная композиция на поверхности частиц порошка полимеризуется, происходит ее отверждение. Для интенсификации процесса отверждения в камере 6 дробления поддерживают повышенную температуру. В приемной емкости 4 собирают частицы композиционного порошка, состоящего из отвержденной полимерной оболочки, покрывающей одну или несколько частиц порошка (фиг.3, 4). Для отвода отработанного газа из корпуса 1 в камере 5 перемешивания и камере 6 дробления выполнены отверстия 12. Таким образом, устройство для получения композиционного порошка имеет высокую производительность по сравнению с механическими способами формирования композиционных порошков.
Заявленная полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила повышение производительности.
Устройство для получения композиционного порошка, содержащее вертикально расположенный корпус, вверху корпуса расположен патрубок, в котором выполнены по крайней мере два канала для подачи частиц порошка и жидкой полимерной композиции, внизу корпуса расположена приемная емкость, отличающееся тем, что корпус содержит верхнюю камеру перемешивания и нижнюю камеру дробления, в камере перемешивания расположены объединенные коллектором и охватывающие патрубок два или более сверхзвуковых сопла для подачи газа, внизу камеры перемешивания выполнена выводная труба, соединяющая камеру перемешивания с камерой дробления, в камере дробления расположены объединенные коллектором и охватывающие выводную трубу два или более сверхзвуковых сопла для подачи газа, внизу камеры дробления расположена приемная емкость, в корпусе выполнены отверстия для отвода газа из камеры перемешивания и камеры дробления.
