[發明專利]基于3D打印的多噴嘴模塊及其大批量生產顆粒的裝置和技術

在審

• 申請號: 201611232616.7
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106622413A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張莉;葉驃;黃逸超;韓騰騰;王攀峰;儲華龍
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B29C64/10;B33Y10/00
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙)31230
• 代理人: 任艷霞

1.一種基于3D打印的多噴嘴模塊，其特征在于，所述噴嘴模塊由多個獨立單通道噴嘴集成，每個獨立單通噴嘴分別與液相分配器(9)和氣相分配器(2)連接，液相分配器(9)連接總進液口(8)，氣相分配器(2)連接總進氣口(1)，整個模塊3D打印一次成型。

2.根據權利要求1所述的基于3D打印的多噴嘴模塊，其特征在于，所述獨立單通道噴嘴設置輸液通道(4)，其一端與所述液相分配器(9)連接，另一端連接出液口(7)，液體通過輸液通道(4)從液相分配器(9)輸入，經中間流道從出液口(7)滴出；所述獨立單通道噴嘴設置輸氣通道(3)，其一端與所述氣相分配器(2)連接，另一端經同軸環隙流道(5)與出氣口(6)連接，氣體通過輸氣通道(3)從氣相分配器(2)輸入，經同軸環隙流道(5)從出氣口(6)噴出，在出液口(7)處，氣體對生成的液滴顆粒產生環向切割，吹落生成的液滴顆粒。

3.根據權利要求2所述的基于3D打印的多噴嘴模塊，其特征在于，獨立單通道噴嘴采用環隙吹氣結構，內層通液，外層通氣，整個噴嘴模塊采用環形對稱的設計結構，盡可能保證流體分配的均勻。

4.根據權利要求2所述的基于3D打印的多噴嘴模塊，其特征在于，出液口(7)的內徑可選擇0.1～0.5mm，輸液通道(4)的內徑可選0.3～2mm，出氣口與出液口的環間隙可選擇0.2～0.5mm，輸氣通道的內徑可選0.5～3mm。

5.根據權利要求1所述的基于3D打印的多噴嘴模塊，其特征在于，液相分配器(9)中進液口流道略高于各個輸液通道(4)入口。

6.根據權利要求1所述的基于3D打印的多噴嘴模塊，其特征在于，模塊的最小壁厚0.5mm。

7.根據權利要求1所述的基于3D打印的多噴嘴模塊大批量顆粒生產裝置，其特征在于，所述裝置由空壓機，恒壓泵，流量計，多噴嘴模塊，注射泵，管路組成，空壓機作為氣源產生氣體，經恒壓泵達到穩定設定的壓力，經流量計讀出流量示數，最終進入噴嘴模塊制備液滴。

8.根據權利要求1所述的基于3D打印技術的多噴嘴模塊大批量顆粒生產技術，其特征在于，應用權利要求7所述基于3D打印的多噴嘴模塊大批量顆粒生產裝置，空壓機設定出口壓力值0.4Mpa，恒壓泵壓力0～0.11Mpa。

9.根據權利要求8所述的基于3D打印技術的多噴嘴模塊大批量顆粒生產技術，其特征在于，噴嘴模塊由多個獨立單通道噴嘴集成，每個噴嘴分別和液相分配器(9)氣相分配器(2)連接，液、氣分配器連接總進液口(8)、總進氣口(1)，整個模塊3D打印一次成型；單個噴嘴中液體通過輸液通道(4)從液相分配器(9)輸入，經中間流道從出液口(7)滴出；氣體通過輸氣通道(3)從氣相分配器(2)輸入，經同軸環隙流道(5)從出液口(7)噴出；在出液口(7)處，氣體對生成的液滴顆粒產生環向切割，吹落生成的液滴顆粒；單個噴嘴采用環隙吹氣結構，內層通液，外層通氣，整個噴嘴模塊采用環形對稱的設計結構；中間出液口高出出氣口(6)流道0.3mm；液相分配器(9)中進液口流道略高于各個輸液通道(4)入口；各個輸液通道(4)入口之間距離0.5mm；模塊的最小壁厚0.5mm；出液口(7)的內徑可選擇0.1～0.5mm，輸液通道的內徑可選0.3～2mm，出氣口與出液口的環間隙可選擇0.2～0.5mm，輸氣通道的內徑可選0.5～3mm。

10.一種權利要求1所述基于3D打印技術的多噴嘴模塊大批量顆粒生產技術，包括以下步驟：

(1)使用計算機輔助三維繪圖軟件設計單個兩相流噴嘴結構；

(2)繪制一個模塊，使其同時整合包含多個噴嘴；

(3)利用3D打印前處理軟件對三維多噴頭結構模塊進行逐層切片；

(4)利用3D打印機打印出噴嘴實體；

(5)通過管路連接噴頭、流量計、恒壓泵、計量泵等組成批量顆粒生產系統。