[实用新型]一种纳米硅粉制备的加热装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种纳米硅粉制备的加热装置，属于热等离子技术领域。

背景技术

在纳米硅粉的制备过程中有一道加热工序，需将纳米硅粉瞬间升华成硅蒸汽。由硅的性质所决定，硅升华所需温度极高。等离子电弧加热作为一种瞬间热释放量极大的加热方式普遍应用于硅升华的加热工序中。

在工业应用中，等离子电弧的发生装置要求极高，其水冷系统更是复杂。因此对等离子电弧发生装置的清洁和检修也成为一个难题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种纳米硅粉制备的加热装置，解决国内纳米硅粉制备的加热装置水冷系统复杂、清洁不便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种纳米硅粉制备的加热装置，包括硅粉输送管道、硅升华通道和等离子电弧加热器，等离子电弧加热器由阳极、阴极、外绝缘保护套、内绝缘填料和驱动系统构成，驱动系统包括驱动螺杆、驱动调节器、变压器、驱动电机和驱动螺孔，驱动电机与驱动调节器电性连接，阳极喷嘴与硅升华通道相连通，外绝缘保护套内填有内绝缘填料，阳极水冷空腔、冷却水出口、冷却水管道、阴极冷却水通道、阴极水冷空腔和冷却水进水管构成了水冷回路，阴极外壁设有螺旋气体通道和工作气体通道，构成阴极气流工作段。

进一步地，所述驱动系统设有变压器调控输出电压。

进一步地，所述内绝缘填料为耐高温树脂。

进一步地，可通过调节隔离腔的大小改变阳极喷嘴的输出功率。

进一步地，所述阳极水冷空腔、冷却水出口、冷却水管道、阴极冷却水通道、阴极水冷空腔和冷却水进水管构成了水冷回路。

进一步地，所述驱动螺杆和驱动螺孔螺母连接。

进一步地，所述驱动电机与驱动调节器电性连接。

本实用新型的有益效果：驱动系统电压可控，等离子电弧加热器的输入功率可通过改变阴阳极间间距调节，从结构上实现对该实用加热温度的调控；等离子电弧加热器水冷内循环，阴阳极水冷管道一体化简化了水冷系统，增大了水冷接触面，提高了冷却效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种纳米硅粉制备的加热装置的结构示意图。

图中：硅粉输送管道-1、硅升华通道-2、阳极-3、阳极喷嘴-301、隔离腔302、阳极水冷空腔-303、冷却水出口-304、冷却水管道-305、外绝缘保护套-4、内绝缘填料-5、阴极-6、阴极冷却水通道-601、滑块-602、阴极水冷空腔-603、冷却水进水管-604、螺旋气体通道-605、工作气体通道-606、驱动系统-7、驱动螺杆-701、驱动调节器-702、变压器-703、驱动电机-704、驱动螺孔-705、等离子电弧加热器-8。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供一种纳米硅粉制备的加热装置，包括硅粉输送管道1、硅升华通道2和等离子电弧加热器8，等离子电弧加热器8由阳极3、阴极6、外绝缘保护套4、内绝缘填料5和驱动系统7构成，驱动系统包括驱动螺杆701、驱动调节器702、变压器703、驱动电机704和驱动螺孔705，驱动电机704与驱动调节器702电性连接，阳极喷嘴301与硅升华通道2相连通，外绝缘保护套4内填有内绝缘填料5，阳极水冷空腔303、冷却水出口304、冷却水管道305、阴极冷却水通道601、阴极水冷空腔603和冷却水进水管604构成了水冷回路，阴极外壁设有螺旋气体通道605和工作气体通道606，构成阴极气流工作段。

工作原理：鼓风机将硅粉从硅粉输送管道1输送至硅升华通道2，等离子电弧加热器8的阳极喷嘴301喷射出高速高温的等离子电流冲击硅升华通道2，硅升华通道2内的硅粉在高温下瞬间升华成硅蒸汽，硅蒸汽沿硅升华通道2向上输送。

外绝缘保护套4和内绝缘填料5上开有连通的工作气体通道606，为工作气体入口，工作气体由此进入螺旋气体通道605，同时螺旋气体通道605在周向均匀分布有出口，在螺旋气体通道605加压后加速到到隔离腔302，同时冷却阴极6表面，进入到阳极喷嘴301，电离后产生高温高速的等离子体射流。