一種超細顆粒破碎裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種超細顆粒破碎裝置。所述超細顆粒破碎裝置包括破碎混料腔室，具有高壓流體輸入口和原料輸入口，高壓流體經(jīng)高壓流體輸入口連續(xù)進入破碎混料腔室，在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室且與高壓流體混合而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料；破碎噴頭，用于接收破碎混料腔室輸出的第一混合物料，并利用空穴爆破效應(yīng)使第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，破碎效率高，穩(wěn)定性好，可破碎粉體狀、顆粒狀、液態(tài)原料達到微/納米級別，增加材料的使用性能，實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】
一種超細顆粒破碎裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種超細顆粒破碎裝置，特別涉及一種超細顆粒破碎裝置，利用其可以對原料進行微米、納米級破碎，屬于破碎設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]納米材料的制備是納米技術(shù)研究的最重要的基礎(chǔ)技術(shù)，目前制備納米材料大部分采用的是氣相法和液相法，這些方法都存在工藝復(fù)雜、操作精細、成本昂貴或前驅(qū)體制備困難等特點，只能實現(xiàn)實驗室內(nèi)少量樣品制備，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0003]目前還有一些涉及到納米級原料的制備方法，都是先將物體破壁，或者通過水、醇或二氧化碳等溶劑進行高溫水煮，加入表面活性劑，并通過攪拌、超聲波振動、高壓質(zhì)機粉碎等方法，以得到納米級原料。但是通過這些制備方法所用設(shè)備大都效率低，能耗大，生產(chǎn)和維修成本都很高，且對于實現(xiàn)納米級原料的大規(guī)模生產(chǎn)，現(xiàn)有設(shè)備難以實現(xiàn)。再者，加入的溶劑或表面活性劑若與原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還會產(chǎn)生衍生物，會進一步提高納米破碎過程的難度。
[0004]因而，根據(jù)現(xiàn)有納米破碎設(shè)備存在的缺點，如何進一步加以改進，提高破碎效率，簡化工藝，成為目前業(yè)界研發(fā)人員新的研究方向。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的主要目的在于提供一種超細顆粒破碎裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0006]為實現(xiàn)前述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案包括:
[0007]本實用新型實施例提供了一種超細顆粒破碎裝置，它包括:
[0008]破碎混料腔室，具有高壓流體輸入口和原料輸入口，高壓流體經(jīng)所述高壓流體輸入口連續(xù)進入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室且與所述高壓流體混合而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料；
[0009]破碎噴頭，用于接收所述破碎混料腔室輸出的第一混合物料，并利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。
[0010]作為本實用新型的優(yōu)選方案之一，所述超細顆粒粉碎裝置還包括:破碎靶，設(shè)置在與所述破碎噴頭的物料出口對應(yīng)位置處，使所述破碎噴頭輸出的第二混合物料能夠直接撞擊所述破碎靶，從而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎。
[0011 ]優(yōu)選的，所述一次破碎的原料或二次破碎的原料具有微米級粒徑或納米級粒徑。
[0012]更優(yōu)選的，所述二次破碎的原料或三次破碎的原料具有微米級粒徑或納米級粒徑。
[0013]進一步的，所述高壓流體的壓力為350_400MPa，所述高壓流體優(yōu)選為水，也可以是氣體或油，且尤其優(yōu)選為水。
[0014]所述原料可以是粉體狀、顆粒狀、液態(tài)或其它合適形態(tài)。
[0015]作為另一優(yōu)選方案，所述超細顆粒粉碎裝置還包括:破碎裝置桶，用于接收三次破碎的原料，所述破碎裝置桶的頂部與破碎混料腔室連通，底部設(shè)置有原料輸出口。
[0016]進一步的，所述破碎混料腔室通過高壓流體輸入口與高壓流體供給裝置連接，所述高壓流體輸入口處還設(shè)置有壓緊螺套，所述壓緊螺套內(nèi)還設(shè)置有螺套芯。
[0017]更進一步的，所述高壓流體輸入口與一高壓流體噴嘴連接，原料輸入口設(shè)置于破碎混料腔室的一側(cè)，并與破碎混料腔室內(nèi)的物料輸送通道連通，物料輸送通道豎直設(shè)置，破碎噴頭設(shè)置于所述物料輸送通道的末端。
[0018]具體的，所述破碎噴頭的外側(cè)設(shè)置有噴頭鎖緊螺母；
[0019]和/或所述破碎噴頭與噴頭鎖緊螺母之間設(shè)置有噴頭夾緊套。
[0020]優(yōu)選的，所述破碎靶設(shè)置于破碎靶座上，所述破碎靶座呈U型結(jié)構(gòu)。
[0021 ]優(yōu)選的，所述原料輸出口與真空濃縮裝置連接。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點包括:
[0023](I)本實用新型的超細顆粒破碎裝置，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)和維修成本低，破碎效率高，穩(wěn)定性好，可以充分破碎原料，特別是粉體狀、顆粒狀、液態(tài)等原料，使其內(nèi)部顆粒大小達到微/納米級別，特別是納米級別，從而大大增加材料的使用性能。
[0024](2)本實用新型初步處理得到的納米級原料，采用真空濃縮裝置進一步濃縮，得到的介質(zhì)再次進入高壓流體供給裝置，可循環(huán)使用，無毒無污染排放。
[0025](3)利用本實用新型的超細顆粒破碎裝置進行的破碎過程為物理作用，不產(chǎn)生化學(xué)副產(chǎn)物，可廣泛應(yīng)用于制藥、化工和生物等技術(shù)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型優(yōu)選實施例中超細顆粒破碎裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；?0027]圖2是圖1的部分放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本實用新型優(yōu)選實施例中破碎噴頭的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標記說明:1_破碎裝置桶，2-高壓流體輸送管路，20-高壓流體接頭，21-壓緊螺套，2Ia-螺套芯，3-原料輸出口，30-原料輸出接頭，4-破碎混料腔室，40-物料輸送通道，5-高壓流體噴嘴，6-原料進料接頭，7-破碎噴頭，71-噴頭鎖緊螺母，72-噴頭夾緊套，8-破碎靶，80-破碎靶座。
【具體實施方式】
[0030]在本實用新型的一個典型實施方案之中提供了一種超細顆粒破碎裝置，它包括:[0031 ]破碎混料腔室，具有高壓流體輸入口和原料輸入口，高壓流體經(jīng)所述高壓流體輸入口連續(xù)進入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室且與所述高壓流體混合，由于流體在管道內(nèi)流速不同，產(chǎn)生剪切差，而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料；
[0032]破碎噴頭，用于接收所述破碎混料腔室輸出的第一混合物料，并利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。
[0033]作為本實用新型的優(yōu)選方案之一，所述超細顆粒粉碎裝置還包括:破碎靶，設(shè)置在與所述破碎噴頭的物料出口對應(yīng)位置處，使所述破碎噴頭輸出的第二混合物料能夠直接撞擊所述破碎靶，從而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎。
[0034]優(yōu)選的，所述一次破碎的原料或二次破碎的原料具有微米級粒徑或納米級粒徑。
[0035]更優(yōu)選的，所述二次破碎的原料或三次破碎的原料具有微米級粒徑或納米級粒徑。
[0036]進一步的，所述高壓流體的壓力為350_400MPa，所述高壓流體優(yōu)選為水，也可以是氣體或油，且尤其優(yōu)選為水。
[0037]所述原料可以是粉體狀、顆粒狀、液態(tài)或其它合適形態(tài)。
[0038]作為另一優(yōu)選方案，所述超細顆粒粉碎裝置還包括:破碎裝置桶，用于接收三次破碎的原料，所述破碎裝置桶的頂部與破碎混料腔室連通，底部設(shè)置有原料輸出口。
[0039]進一步的，所述破碎混料腔室通過高壓流體輸入口與高壓流體供給裝置連接，所述高壓流體輸入口處還設(shè)置有壓緊螺套，所述壓緊螺套內(nèi)還設(shè)置有螺套芯。
[0040]更進一步的，所述高壓流體輸入口與一高壓流體噴嘴連接，原料輸入口設(shè)置于破碎混料腔室的一側(cè)，并與破碎混料腔室內(nèi)的物料輸送通道連通，物料輸送通道豎直設(shè)置，破碎噴頭設(shè)置于所述物料輸送通道的末端。
[0041 ]具體的，所述破碎噴頭的外側(cè)設(shè)置有噴頭鎖緊螺母；
[0042]和/或所述破碎噴頭與噴頭鎖緊螺母之間設(shè)置有噴頭夾緊套。
[0043]優(yōu)選的，所述破碎靶設(shè)置于破碎靶座上，所述破碎靶座呈U型結(jié)構(gòu)。
[0044]優(yōu)選的，所述原料輸出口與真空濃縮裝置連接。
[0045]本實用新型的超細顆粒破碎裝置，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)和維修成本低，破碎效率高，穩(wěn)定性好，可充分破碎原料，特別是粉體狀、顆粒狀、液態(tài)等原料，使其內(nèi)部顆粒大小達到微/納米級別，特別是納米級別，從而大大增加材料的使用性能，易于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；且無毒無污染排放，不產(chǎn)生化學(xué)副產(chǎn)物，可廣泛應(yīng)用于制藥、化工和生物等技術(shù)領(lǐng)域。
[0046]下面將結(jié)合附圖及一些典型實施案例對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。
[0047]請參閱圖1至圖2所示，為本實施例的一種超細顆粒破碎裝置，包括破碎裝置桶I，所述破碎裝置桶I的頂部通過高壓流體接頭20與高壓流體輸送管路2連通，所述高壓流體輸送管路2的一端與高壓流體供給裝置連接，用以產(chǎn)生高壓流體;另一端通過一壓緊螺套21與高壓流體接頭20連接，所述壓緊螺套21內(nèi)還設(shè)置有螺套芯21a。
[0048]其中，高壓流體優(yōu)選為水，某些情況下，也可以是氣體或油，且尤其優(yōu)選為水。
[0049]所述高壓流體接頭20與破碎裝置桶I的內(nèi)部之間設(shè)置一密封的破碎混料腔室4，具有高壓流體輸入口和原料輸入口，所述高壓流體輸送管道2與高壓流體噴嘴5連接，高壓流體經(jīng)所述高壓流體輸入口、高壓流體噴嘴5連續(xù)進入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負壓，使原料從破碎混料腔室4的一側(cè)的原料輸入口的原料進料接頭6被吸入破碎混料腔室且與所述高壓流體混合，由于流體在管道內(nèi)流速不同，產(chǎn)生剪切差，而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料。
[0050]所述破碎混料腔室4內(nèi)豎直設(shè)置有物料輸送通道40，原料進料接頭6、高壓流體噴嘴5的出口均與物料輸送通道40連通。具體參見圖3所示，所述物料輸送通道40的末端設(shè)置有破碎噴頭7，其中，所述破碎噴頭的外側(cè)設(shè)置有噴頭鎖緊螺母71，所述破碎噴頭與噴頭鎖緊螺母之間設(shè)置有噴頭夾緊套72。所述破碎噴頭7接收所述破碎混料腔室輸出的第一混合物料，并利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。
[0051 ] 所述破碎噴頭的物料出口對應(yīng)位置處下方設(shè)置有破碎靶8，所述破碎靶8設(shè)置于破碎靶座80上，所述破碎靶座80呈U型結(jié)構(gòu)。其中，所述破碎靶8為硬質(zhì)合金靶，所述破碎噴頭輸出的第二混合物料直接撞擊在所述破碎靶上，從而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎。
[0052]所述破碎裝置桶I的底部設(shè)置有原料輸出口3，所述原料輸出口通過原料輸出接頭30與真空濃縮裝置連接。
[0053]本實用新型的超細顆粒破碎裝置的工作原理具體為:
[0054]先由高壓流體供給裝置將普通流體加壓到350_400MPa，高壓流體依次經(jīng)過高壓流體輸送管路2、高壓流體噴嘴5進入破碎混料腔室4中，由于高壓流體的高速流動在破碎混料腔室4內(nèi)產(chǎn)生負壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室內(nèi)且與所述高壓流體混合，混合后原料高速流動，由于管路內(nèi)流速的不均勻，產(chǎn)生剪切差，對原料產(chǎn)生第一次剪切，產(chǎn)生第一次破碎，并形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料。
[0055]第一混合物料通過物料輸送通道40流至破碎噴頭7出口噴出，在出口的一剎那時間壓力從350-400MPa突然降至零，產(chǎn)生空穴爆破，利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，第二次破碎也是最關(guān)鍵的一次破碎。由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。
[0056]所述第二混合物料隨著高速流動的水流，第三次直接撞擊在破碎靶8上對原料進行第三次破碎，從而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎，最終得到超細顆粒的原料。
[0057]其中，本實用新型中的原料可以是粉體狀、顆粒狀、液態(tài)或其它合適形態(tài)。所述一次破碎的原料、二次破碎的原料或三次破碎的原料都至少具有微米級粒徑或納米級粒徑。
[0058]在本實用新型的裝置使用過程中，一般液體原料由有破碎需求的廠家提供，本實用新型的破碎裝置可以破碎原料，特別是粉體狀、顆粒狀、液態(tài)等原料，使其內(nèi)部顆粒大小達到微/納米級別，特別是納米級別，從而大大增加材料的使用性能。
[0059]在一個實施例中，原料采用白色外墻涂料，原料比例為:65%的水、30%的石膏粉、5%的膠水，經(jīng)過處理后的材料更細，噴涂后附著力更強，光亮度更亮。
[0060]由本實用新型的超細顆粒破碎裝置處理獲得的成品微/納米級原料成分與原料相同，處理過程為物理作用，不產(chǎn)生化學(xué)副產(chǎn)物，易于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于制藥、化工和生物等技術(shù)領(lǐng)域。
[0061]本實用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本實用新型的教示及揭示而作種種不背離本實用新型精神的替換及修飾，因此，本實用新型保護范圍應(yīng)不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本實用新型的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種超細顆粒破碎裝置，其特征在于包括: 破碎混料腔室，具有高壓流體輸入口和原料輸入口，高壓流體經(jīng)所述高壓流體輸入口連續(xù)進入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室且與所述高壓流體混合而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料； 破碎噴頭，用于接收所述破碎混料腔室輸出的第一混合物料，并利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于還包括:破碎靶，設(shè)置在與所述破碎噴頭的物料出口對應(yīng)位置處，使所述破碎噴頭輸出的第二混合物料能夠直接撞擊所述破碎靶，從而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于:所述一次破碎的原料或二次破碎的原料具有微米級粒徑或納米級粒徑。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于:所述二次破碎的原料或三次破碎的原料具有微米級粒徑或納米級粒徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于:所述高壓流體的壓力為350-400MPao6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于還包括:破碎裝置桶，用于接收三次破碎的原料，所述破碎裝置桶的頂部與破碎混料腔室連通，底部設(shè)置有原料輸出口。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于:所述破碎混料腔室通過高壓流體輸入口與高壓流體供給裝置連接，所述高壓流體輸入口處還設(shè)置有壓緊螺套，所述壓緊螺套內(nèi)還設(shè)置有螺套芯。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于:所述高壓流體輸入口與一高壓流體噴嘴連接，原料輸入口設(shè)置于破碎混料腔室的一側(cè)，并與破碎混料腔室內(nèi)的物料輸送通道連通，物料輸送通道豎直設(shè)置，破碎噴頭設(shè)置于所述物料輸送通道的末端。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于:所述破碎噴頭的外側(cè)設(shè)置有噴頭鎖緊螺母； 和/或所述破碎噴頭與噴頭鎖緊螺母之間設(shè)置有噴頭夾緊套。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于:所述破碎靶設(shè)置于破碎靶座上，所述破碎靶座呈U型結(jié)構(gòu)。11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超細顆粒破碎裝置，其特征在于:所述原料輸出口與真空濃縮裝置連接。
【文檔編號】B02C19/06GK205570501SQ201620301556
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】邢東駿, 何寶強
【申請人】蘇州金寧納米科技有限公司, 何寶強