超臨界流體納微米材料製備用精調環隙組合噴嘴的製作方法

2023-10-28 07:05:37 2

專利名稱：超臨界流體納微米材料製備用精調環隙組合噴嘴的製作方法
技術領域：
本發明屬於納微米材料或超微粉體製備設備，特別涉及到一種超臨界流體納微米 材料製備用精調環隙組合噴嘴。
背景技術：
中國知識產權局2010年3月17日授權的，授權公告號為CN 100594070C(專利號 為ZL200610045286. 0)，名稱為「超臨界流體納微米材料製備用組合噴嘴」的專利，較好地解 決了目前超臨界流體納微米材料或超微粉體製備用噴嘴中普遍存在的微孔難以加工、孔徑 不能夠調節、噴嘴容易堵塞、生產效率低等問題。該專利所公開的噴嘴是軸向組合型可調環隙噴嘴，由端蓋、動環、內混靜環、外混 靜環、結晶器(又稱收集器)、調節螺母、定距套、密封圈、連接件等構成，按照超臨界流體納 微米材料或超微粉體製備工藝的要求，選用前述安裝尺寸統一的基本構件可組裝多通道內 混式噴嘴、多通道外混式噴嘴、多通道內外混式噴嘴，以及快速膨脹噴嘴。該專利在結構和 應用中具有許多優點，但是也存在著結構複雜，加工工藝性不好、裝配工藝繁瑣、累積誤差 大，各構件配合時定位性差，調整操作程序長、不方便等缺點，從而不僅增加了該專利產品 的加工難度和加工成本，也嚴重影響了環隙分布的均勻性，降低了噴嘴的霧化質量和納微 米材料或超微粉體的製備質量。中國知識產權局2010年10月22受理的，申請號為201010516612. 8，名稱為「一 種超臨界流體納微米材料製備用組合噴嘴」的專利，相比於授權公告號為CN 100594070C的 專利，簡化了結構，縮小了體積，節約了原材料；優化了加工工藝性能，減少了構件的累積誤 差，提高了安裝精度降低了加工製造成本；應用時，簡化了調整程序和操作工藝，極大地提 高了生產質量和工作效率。申請號為201010516612. 8的專利所公開的噴嘴是軸向組合型可調環隙噴嘴，由 端蓋、外混盤、內混盤、噴口盤、結晶器(又稱收集器)、調節螺母、緊固螺母、止旋銷、限位螺 釘、密封圈等構成，按照超臨界流體納微米材料或超微粉體製備工藝的要求，選用前述安裝 尺寸統一的基本構件可組裝多通道內混式噴嘴、多通道外混式噴嘴、多通道內外混式噴嘴， 以及快速膨脹噴嘴。分析該專利，儘管相比授權公告號為CN 100594070C的專利具有很大 優勢，但本質上並沒有改變依靠兩錐面配合來形成噴嘴環隙的思路，環隙分布的均勻性仍 然很大程度上取決於形成環隙構件的加工精度和裝配精度。當前，靠提高組合噴嘴構件加 工精度來進一步改善環隙分布的均勻性，提高噴嘴的霧化質量，進而提高納微米材料或超 微粉體的品質較為困難。

發明內容
本發明的目的在於克服上述兩專利的不足，通過優化結構方案設計，用構件巧妙 的配合、調整消除組合噴嘴的加工和安裝誤差，提供一種整體安裝精度高、環隙分布均勻， 加工工藝性好、應用操作方便，霧化質量優良的超臨界流體納微米材料或超微粉體製備用軸向組合型可調環隙噴嘴。本發明的基本構思是由端蓋、內混盤、外混盤、噴口盤、結晶器又稱收集器、球體 噴嘴芯、球孔噴嘴芯、球孔噴嘴口、調節螺母、止旋銷、限位螺釘、張緊彈簧、密封圈和緊固螺 母基本構件組成。球體噴嘴芯是一個獨立的實心球體，或與連接件做成一體的球體；球孔噴嘴芯是 一個心部有通孔的球體，或與連接件做成一體且心部有通孔的球體，通孔為圓柱孔或正圓 錐孔或倒圓錐孔，其錐度為0° 20°，平均孔徑為0.33 0.67球體直徑；球孔噴嘴口是 一個心部有通孔的球體，通孔為圓柱孔或正圓錐孔或倒圓錐孔，其錐度為0° 20°，平均 孔徑為0. 33 0. 67球體直徑。端蓋是大小兩盤形圓柱體的同軸連接組合體；在大盤形圓柱體的圓柱面上加工螺 紋；小盤形圓柱體為與內混盤或者外混盤或者噴口盤連接的盤蓋接頭，該接頭圓柱面上加 工密封槽，在其端面軸心部位加工球體噴嘴芯座，球體噴嘴芯座為非貫通腔體，其直徑與球 體噴嘴芯的球體直徑相匹配，深度為0. 60 0. 75球體噴嘴芯的球體直徑；在大盤形圓柱體 與盤蓋接頭同軸連接的一端端面上加工止旋銷孔並與其配合件上的止旋銷孔對應匹配，該 端面的外緣沿環向加工限位半槽。內混盤是大小兩盤形圓柱體的同軸連接組合體；在大盤形圓柱體的端面軸心部位 加工與端蓋或者外混盤或者次級內混盤的盤蓋接頭配合的盤蓋連接孔，其直徑與端蓋、外 混盤及次級內混盤的盤蓋接頭相匹配，深度為該接頭長度加流體接管直徑；在盤蓋連接孔 的底部同軸加工球孔噴嘴口座和軸向非貫通的流體中心通道，球孔噴嘴口座直徑與球孔噴 嘴口的球體直徑相匹配，深度為0. 47-0. 72球孔噴嘴口的球體直徑；流體中心通道的直徑 為0. 33 0. 67球孔噴嘴口的球體直徑。小盤形圓柱體為與外混盤或者噴口盤或者次級內 混盤連接的盤蓋接頭，該接頭圓柱面上加工密封槽，其端面軸心部位加工球體噴嘴芯座，球 體噴嘴芯座為非貫通腔體，其直徑與球體噴嘴芯的球體直徑相匹配，深度為0. 60 0. 75球 體噴嘴芯的球體直徑；在流體中心通道與盤蓋接頭端面之間由流體側向噴孔貫通；在大盤 形圓柱體的圓柱面中段加工退刀槽，退刀槽的上、下位置分別加工左、右旋螺紋，並在退刀 槽位置沿徑向加工流體側向通道與盤蓋連接孔底部相通，流體側向通道口為流體入口 』大 盤形圓柱體兩端面上有止旋銷孔，並與其配合件的止旋銷孔對應匹配，大盤形圓柱體兩端 面的外緣分別沿環向加工限位半槽。外混盤是大小兩盤形圓柱體的同軸連接組合體；在大盤形圓柱體的端面軸心部位 加工與端蓋或者內混盤或者次級外混盤的盤蓋接頭配合的盤蓋連接孔，其直徑與端蓋、內 混盤及次級外混盤的盤蓋接頭相匹配，深度為該接頭長度加流體接管直徑；在盤蓋連接孔 的底部同軸加工相互貫通的球孔噴嘴口座和流體中心通道，球孔噴嘴口座直徑與球孔噴嘴 口的球體直徑相匹配，深度為0. 47-0. 72球孔噴嘴口的球體直徑；流體中心通道的直徑為 0. 33 0. 67球孔噴嘴口的球體直徑；小盤形圓柱體為與內混盤或者噴口盤或者次級外混 盤連接的盤蓋接頭，該接頭圓柱面上加工密封槽，在其端面的流體中心通道口的位置加工 球孔噴嘴芯座，其直徑與球孔噴嘴芯的球體直徑相匹配，深度為0. 47-0. 72球孔噴嘴芯的 球體直徑。在大盤形圓柱體的圓柱面中段加工退刀槽，退刀槽的上、下位置分別加工左、右 旋螺紋，並在退刀槽位置沿徑向加工流體側向通道與盤蓋連接孔底部相通，流體側向通道 口為流體入口 ；大盤形圓柱體兩端面上有止旋銷孔，並與其配合件的止旋銷孔對應匹配，大盤形圓柱體兩端面的外緣分別沿環向加工限位半槽。噴口盤是大小兩盤形圓柱體的同軸連接組合體，在大盤形圓柱體的端面軸心部位 加工與端蓋或者內混盤或者外混盤的盤蓋接頭配合的盤蓋連接孔，其直徑與端蓋、內混盤 及外混盤的盤蓋接頭相匹配，深度為該接頭長度加流體接管直徑；在盤蓋連接孔的底部同 軸加工相互貫通的球孔噴嘴口座和錐形流體噴孔，球孔噴嘴口座直徑與球孔噴嘴口的球體 直徑相匹配，深度為0. 47-0. 72球孔噴嘴口的球體直徑；錐形流體噴孔與球孔噴嘴口座連 接位置是錐孔的小端直徑，其尺寸為0. 33 0. 67球孔噴嘴口的球體直徑；在大盤形圓柱體 的圓柱面中段加工退刀槽，退刀槽的上、下位置分別加工左、右旋螺紋，並在退刀槽位置沿 徑向加工流體側向通道與盤蓋連接孔底部相通，流體側向通道口為流體入口 ；大盤形圓柱 體兩端面上有止旋銷孔，並與其配合件的止旋銷孔對應匹配，大盤形圓柱體兩端面的外緣 分別沿環向加工限位半槽；小盤形圓柱體為與結晶器連接的盤蓋接頭，該接頭圓柱面上加 工密封槽。結晶器為一承壓圓筒體，結晶器內腔與相連接的噴口盤盤蓋接頭相匹配，其圓柱 面上的螺紋與噴口盤連接部位的螺紋直徑相同方向相反，在與噴口盤連接的端面上對應加 工止旋銷孔，並與噴口盤的止旋銷孔對應匹配，結晶器端面邊緣開有限位半槽。內混盤、外混盤和噴口盤的盤蓋連接孔的內徑和深度，與端蓋、內混盤、外混盤的 盤蓋接頭的外徑和長度相匹配並互換，各配合件的盤蓋接頭與各配合件的盤蓋連接孔的配 合關係為動配合。調節螺母和緊固螺母的內螺紋為方向相反的兩段螺紋，中間有空刀槽分隔，調節 螺母的螺紋分別與端蓋、內混盤、外混盤、噴口盤安裝部位的螺紋相匹配，緊固螺母的螺紋 分別與噴口盤、結晶器安裝部位的螺紋相匹配，螺母壁上有螺釘孔並安裝限位螺釘。端蓋、內混盤、外混盤、噴口盤、結晶器各端面外緣沿環向加工的限位半槽，是環向 小於360度的不封閉半槽，其對應連接安裝件的兩個半槽相互匹配，構成完整的限位溝槽， 調節螺母或緊固螺母上的限位螺釘導向柱插進限位溝槽內，防止過度調節調節螺母和鬆動 緊固螺母，造成配合件的分離。各配合件的端面對應的止旋銷孔為三組，孔內安裝止旋銷和張緊彈簧，其配合關 係為滑動配合；該結構的作用是在轉動調節螺母時防止其連接件產生轉動；止旋銷孔內安 裝張緊彈簧，用於消除調節螺母與其各連接件的螺紋間隙，以確保調節球體噴嘴芯或者球 孔噴嘴芯與球孔噴嘴口間環隙時的連續性和自鎖效果，提高和保持調節精度。端蓋、內混 盤、外混盤和噴口盤的每個對應端面上的止旋銷孔為三組，以平衡張緊彈簧消除螺紋間隙 時帶來的張緊力分布的不均勻性。在端蓋的球體噴嘴芯座內安裝進球體噴嘴芯，或將球體噴嘴芯與與其所連接的端 蓋做成一體，在其盤蓋接頭的密封槽上套裝密封圈組成端蓋組件。在內混盤的球孔噴嘴口座內先安裝進密封圈後再安裝進球孔噴嘴口，在球體噴嘴 芯座內安裝進球體噴嘴芯，或將球體噴嘴芯與其所連接的內混盤做成一體，在其盤蓋接頭 的密封槽上套裝密封圈組成內混盤組件。在外混盤的球孔噴嘴口座內先安裝進密封圈後再安裝進球體噴嘴口，再在球孔噴 嘴芯座內先安裝進密封圈後再安裝進球孔噴嘴芯，或將球孔噴嘴芯與其所連接的外混盤做 成一體，在其盤蓋接頭的密封槽上套裝密封圈組成外混盤組件。
在噴口盤的球孔噴嘴口座內先安裝進密封圈後再安裝進球孔噴嘴口，在其盤蓋接 頭的密封槽上套裝密封圈組成噴口盤組件。端蓋組件、內混盤組件、外混盤組件、噴口盤組件中球體噴嘴芯及球孔噴嘴芯和球 孔噴嘴口的固定方式採用脹點固定或者縮口固定或者螺釘壓緊擋圈固定或者螺紋旋緊擋 圈固定，根據應用工藝要求，選擇一種固定方式實施。所謂「脹點固定」是當球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯或者球孔噴嘴口的球體裝入球 體噴嘴芯座或者球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口座後，在座口的邊緣處用樣衝沿圓周均勻分 布衝孔，使座口被衝擊處發生塑性變形，鎖住球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯或者球孔噴嘴口 的球體。所謂「縮口固定」是在球體噴嘴芯座或者球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口座的座口 處加工一個內直徑與其球體直徑相同的薄壁圓筒縮口，當將球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯或 者球孔噴嘴口的球體裝入球體噴嘴芯座或者球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口座後，使用大徑 與薄壁圓筒縮口外徑相同的圓錐孔衝子衝擊薄壁圓筒縮口，使其收縮，完成對球體噴嘴芯 或者球孔噴嘴芯或者球孔噴嘴口球體的固定。所謂「螺釘壓緊擋圈固定」或者「螺紋旋緊擋圈固定」是以球體噴嘴芯或者球孔噴 嘴芯或者球孔噴嘴口的球體安裝進球體噴嘴芯座或者球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口座內， 以及裝設螺釘壓緊擋圈或者螺紋旋緊擋圈後，球體露出擋圈外側平面0. 25 0.4球體直徑 時，擋圈內側平面切割球體得到的平行圓直徑作為擋圈內徑，製作螺釘壓緊擋圈或者螺紋 旋緊擋圈；然後，將球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯或者球孔噴嘴口的球體裝進球體噴嘴芯座 或者球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口座內後，用螺釘或者在擋圈外圓柱面和球體噴嘴芯座或 者球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口座的座口配合加工的螺紋，將圓環擋圈固定於球體噴嘴芯 座或者球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口座的座口處，完成對球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯或者 球孔噴嘴口球體的固定。球體噴嘴芯在球體噴嘴芯座內是過渡配合或者過盈配合，用脹點固定或者縮口固 定或者螺釘壓緊擋圈固定或者螺紋旋緊擋圈固定方法之一將球體噴嘴芯固定在球體噴嘴 芯座內，或者將球體噴嘴芯與其所連接的端蓋或者內混盤做成一體；球體噴嘴芯與其所連 接的端蓋或者內混盤做成一體的工藝，是在端蓋或者內混盤加工球體噴嘴芯座的位置，改 用精密加工工藝加工出突出0. 25-0. 4球體噴嘴芯球體直徑的部分球體形狀，作為球體噴 嘴芯。球孔噴嘴芯在球孔噴嘴芯座內是過渡配合或者過盈配合，用脹點固定或者縮口固 定或者螺釘壓緊擋圈固定或者螺紋旋緊擋圈固定方法之一將球孔噴嘴芯固定在球孔噴嘴 芯座內，或者將球孔噴嘴芯與其所連接的外混盤做成一體；球孔噴嘴芯與其所連接的外混 盤做成一體的工藝，是在外混盤加工球孔噴嘴芯座的位置，改用精密加工工藝加工出突出 0. 25-0. 4球孔噴嘴芯球體直徑的部分球體形狀，並鑽孔，作為球孔噴嘴芯。球孔噴嘴口的球 體和球孔噴嘴口座腔體孔徑是動配合，用脹點固定或者縮口固定或者螺釘壓緊擋圈固定或 者螺紋旋緊擋圈固定方法之一將球孔噴嘴口固定在球孔噴嘴口座內。為了防止製備納微米 材料或超微粉體流體自球孔噴嘴芯與球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口與球孔噴嘴口座的結 合部位短路，在球孔噴嘴芯與球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口與球孔噴嘴口座之間安裝密封 圈，以阻止製備納微米材料或超微粉體流體在該結合部位的流過；同時，由於密封圈材料壓 縮變形後的彈性恢復趨勢，使得球孔噴嘴口與球孔噴嘴口座或者球孔噴嘴口與球孔噴嘴口座之間產生張緊力，以保證球孔噴嘴口與球孔噴嘴口座或者球孔噴嘴口與球孔噴嘴口座之 間的配合為緊密配合。為了提高分離元件球孔噴嘴芯與球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口與球孔噴嘴口座 的裝配精度，也就是說保證裝配時球孔噴嘴芯通孔與球孔噴嘴口通孔的同軸性，進而保證 球孔噴嘴口的孔口與球孔噴嘴芯的球體球面或者球孔噴嘴口的孔口與球體噴嘴芯的球體 球面的初步吻合，將球孔噴嘴芯的球體裝配進球孔噴嘴芯座或者將球孔噴嘴口的球體裝配 進球孔噴嘴口座時，採用兩段變徑芯軸，其一段為圓柱體，直徑與球孔噴嘴芯或者球孔噴嘴 口通孔的直徑相同；另一段或者為圓柱體，直徑與流體中心通道孔的直徑相同，或者為圓錐 體，尺寸與錐形流體噴孔相符合；作為安裝工具用的裝配定位專用芯棒，分別對應穿入球孔 噴嘴芯或者球孔噴嘴口通孔和流體中心通道孔或者錐形流體噴孔，使球孔噴嘴芯或者球孔 噴嘴口的通孔與流體中心通道孔或者錐形流體噴孔同軸，進而間接保證裝配時球孔噴嘴芯 的通孔與球孔噴嘴口的通孔的同軸性。噴嘴的核心結構——環隙，是由球體噴嘴芯與球孔噴嘴口及球孔噴嘴芯與球孔噴 嘴口組合調整構成。按照超臨界流體納微米材料或超微粉體製備工藝的要求，選用以上安裝尺寸互換 的基本構件組裝多通道內混式噴嘴、多通道外混式噴嘴、多通道內外混式噴嘴以及快速膨 脹噴嘴。多通道內外混式噴嘴是由端蓋組件、至少1個內混盤組件、至少1個外混盤組件、 噴口盤組件、結晶器構成；將端蓋組件安裝進內混盤組件的盤蓋連接孔內，將內混盤組件安 裝進外混盤組件的盤蓋連接孔內，將外混盤組件安裝進噴口盤組件的盤蓋連接孔內，將噴 口盤組件安裝進結晶器內腔，在各配合件之間端面對應的止旋銷孔內安裝止旋銷和張緊彈 簧；用調節螺母將端蓋組件與內混盤組件、內混盤組件與外混盤組件、外混盤組件與噴口盤 組件，用緊固螺母將噴口盤組件與結晶器，連接在一起，旋入調節螺母和緊固螺母上的限位 螺釘使其導向柱插進兩配合件組成的限位溝槽。多通道內混式噴嘴由端蓋組件、至少1個內混盤組件、噴口盤組件、結晶器構成， 將端蓋組件安裝進內混盤組件的盤蓋連接孔內，將內混盤組件安裝進次級內混盤組件的盤 蓋連接孔內或噴口盤組件的盤蓋連接孔內，將噴口盤組件安裝進結晶器內腔，在各配合件 之間端面對應的止旋銷孔內安裝止旋銷和張緊彈簧；用調節螺母將端蓋組件與內混盤組 件、內混盤組件與噴口盤組件，用緊固螺母將噴口盤組件與結晶器，連接在一起，旋入調節 螺母和緊固螺母上的限位螺釘使其導向柱插進兩配合件組成的限位溝槽。多通道外混式噴嘴由端蓋組件、至少1個外混盤組件、噴口盤組件、結晶器構成， 將端蓋組件安裝進外混盤組件的盤蓋連接孔內，將外混盤組件安裝進次級外混盤組件的盤 蓋連接孔內或噴口盤組件的盤蓋連接孔內，將噴口盤組件安裝進結晶器內腔，在各配合件 之間端面對應的止旋銷孔內安裝止旋銷和張緊彈簧；用調節螺母將端蓋組件與外混盤組 件、外混盤組件與噴口盤組件，用緊固螺母將噴口盤組件與結晶器，連接在一起，旋入調節 螺母和緊固螺母上的限位螺釘使其導向柱插進兩配合件組成的限位溝槽。快速膨脹噴嘴由端蓋組件、噴口盤組件、結晶器構成；將端蓋組件安裝進噴口盤組 件的盤蓋連接孔內，將噴口盤組件安裝進結晶器內腔；在各配合件之間端面對應的止旋銷 孔內安裝止旋銷和張緊彈簧；用調節螺母將端蓋組件與噴口盤組件，用緊固螺母將噴口盤組件與結晶器，連接在一起，旋入調節螺母和緊固螺母上的限位螺釘使其導向柱插進兩配 合件組成的限位溝槽。噴口盤與結晶器的連接還可以採用法蘭盤式或卡箍式或齒齧式或螺紋卡套或螺 紋壓套等其他形式。安裝後組合噴嘴按照前述的環隙調整過程進行調整，優化了納微米材料或超微粉 體製備對噴嘴環隙均勻性要求，實現一種物料的簡單噴射，兩種及兩種以上物料的內混、外 混以及內外混的多種複合噴射。內混盤、外混盤上所開的流體中心通道，或內混盤、外混盤、噴口盤上所開的流體 側向通道，或內混盤的流體側向噴孔，或噴口盤的錐形流體噴孔的孔壁可以是光滑的也可 以是帶有螺旋線的；孔壁最好帶螺旋線，螺旋線有助於增加流體的湍流度，優化霧化質量。內混盤、外混盤、噴口盤上所開的流體側向通道軸線可以與各件的軸線相交也可 以非相交，相交或非相交的兩軸線間可以垂直也可以不垂直；內混盤的流體側向噴孔軸線 可以與內混盤的軸線相交也可以非相交；與內混盤、外混盤、噴口盤軸線非相交的流體側向 通道或與內混盤軸線非相交的流體側向噴孔形成流體的切向進入或噴出，有助於增加流體 的湍流度，優化霧化質量。本發明通過構件巧妙的配合、調整消除組合噴嘴的加工和安裝誤差，優化了環隙 分布的均勻性，其環隙調整過程及機理是當通過調節螺母調節由端蓋、內混盤、外混盤、噴 口盤的球體噴嘴芯與球孔噴嘴口或者球孔噴嘴芯與球孔噴嘴口組合形成的環隙時，將安裝 在端蓋上或與端蓋做成一體的球體噴嘴芯與安裝在內混盤或者外混盤或者噴口盤上的球 孔噴嘴口，或者安裝在內混盤上或與內混盤做成一體的球體噴嘴芯與安裝在外混盤或者噴 口盤或者次級內混盤上的球孔噴嘴口，或者安裝在外混盤上或與外混盤做成一體的球孔噴 嘴芯與安裝在內混盤或者噴口盤或者次級外混盤上的球孔噴嘴口之間先調整到零環隙，球 體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯的球體壓至球孔噴嘴口的孔口上，以球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯 的球面為基準，對球孔噴嘴口進行隨動微調，使球孔噴嘴口的孔口與球體噴嘴芯或者球孔 噴嘴芯的球面完全吻合，或者說使球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯的球心落在球孔噴嘴口的通 孔軸線上，從而對由加工和安裝誤差造成的球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯的球心偏離球孔噴 嘴口通孔軸線的情形進行修正，實現球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯的球體球心精確落在球孔 噴嘴口的通孔軸線上。由於球孔噴嘴口與球孔噴嘴口座及球孔噴嘴芯與球孔噴嘴芯座之間 安裝密封圈，由密封圈材料壓縮變形後的彈性恢復力，使得球孔噴嘴口與球孔噴嘴口座及 球孔噴嘴芯與球孔噴嘴芯座之間產生張緊力；當球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯的球體壓至球 孔噴嘴口的孔口上時，球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯的球面對球孔噴嘴口施壓，假如球體噴 嘴芯或者球孔噴嘴芯的球體球心偏離球孔噴嘴口的通孔軸線時，也就是說球孔噴嘴口的孔 口不能同時與球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯的球面完全吻合，影響環隙的均勻性時，該壓力 克服密封圈材料壓縮變形後的彈性力驅動球孔噴嘴口隨動微調，使球體噴嘴芯或者球孔噴 嘴芯的球體球心落到球孔噴嘴口的通孔軸線上，而當轉動調節螺母調整環隙時，球體噴嘴 芯或者球孔噴嘴芯的球面相對球孔噴嘴口形成環隙的均勻性得到了優化；在無外力的情況 下，密封圈材料的彈性恢復力使得球孔噴嘴口穩定定位於球孔噴嘴口座內，保持優化後的 環隙。本發明與現有的超臨界流體納微米材料製備用組合噴嘴相比，構思巧妙，以構件的配合、調整修正了加工和安裝工藝難於消除的誤差，提高了環隙的調節精度。優化了噴嘴 環隙分布的均勻性，為超臨界流體納微米材料或超微粉體製備工藝提供了霧化質量優良的裝備。
四

圖1為三通道內外混式組合噴嘴結構示意圖；圖2為端蓋結構示意圖；圖3為內混盤結構示意圖；圖4為外混盤結構示意圖；圖5為噴口盤結構示意圖；圖6為調節螺母結構示意圖；圖7為結晶器接口結構示意圖；圖8為緊固螺母結構示意圖；圖9為二通道內混式組合噴嘴結構示意圖；圖10為二通道外混式組合噴嘴結構示意圖；圖11為單通道快速膨脹噴嘴結構示意圖；圖12為圖31部位局部放大的流體側向通道孔壁結構示意圖；圖13為圖311部位局部放大的流體中心通道結構示意圖；圖14為圖3III部位局部放大的流體側向噴孔孔壁結構示意圖；圖15為圖5 IV部位局部放大的錐形流體噴孔孔壁結構示意圖；圖16為圖31部位局部放大的非正交流體側向通道結構示意圖；圖17為圖3III部位局部放大的非正交流體側向噴孔結構示意圖；圖18為脹點固定球體結構示意圖；圖19為縮口固定球體結構示意圖；圖20為螺釘緊固擋圈固定球體結構示意圖；圖21為螺紋緊固擋圈固定球體結構示意圖；圖22為球體噴嘴芯或球孔噴嘴芯與球孔噴嘴口所形成環隙的幾何關係示意圖。附圖標記1端蓋，1-1右旋螺紋，1-2止旋銷孔，1-3密封槽，1-4盤蓋接頭，1-5球體噴嘴芯 座，1-6限位半槽；2內混盤，2-1流體入口，2-2流體側向通道，2-2-1螺旋線，2-3限位半槽，
2-4盤蓋連接孔，2-5球孔噴嘴口座，2-6止旋銷孔，2-7左旋螺紋，2-8退刀槽，2-9右旋螺 紋，2-10止旋銷孔，2-11流體中心通道，2-11-1螺旋線，2-12密封槽，2-13盤蓋接頭，2-14 流體側向噴孔，2-15球體噴嘴芯座，2-16限位半槽；3外混盤，3-1流體入口，3-2流體側向 通道，3-3限位半槽，3-4盤蓋連接孔，3-5球孔噴嘴口座，3-6止旋銷孔，3-7左旋螺紋，3-8 退刀槽，3-9右旋螺紋，3-10止旋銷孔，3-11流體中心通道，3-12密封槽，3-13盤蓋接頭，
3-14球孔噴嘴芯座，3-15限位半槽；4噴口盤，4-1流體入口，4-2流體側向通道，4-3限位半 槽，4-4盤蓋連接孔，4-5球孔噴嘴口座，4-6止旋銷孔，4-7左旋螺紋，4-8退刀槽，4-9右旋 螺紋，4-10止旋銷孔，4-11密封槽，4-12盤蓋接頭，4-13錐形流體噴孔，4-13-1螺旋線，4_14 限位半槽；5調節螺母，5-1左旋螺紋，5-2限位螺釘孔，5-3右旋螺紋，5-4退刀槽，5-5滾花；6結晶器，6-1止旋銷孔，6-2左旋螺紋，6-3退刀槽，6-4內腔，6_5限位半槽；7止旋銷；8限 位螺釘；9流體接管；10球體噴嘴芯；11球孔噴嘴芯；12球孔噴嘴口 ； 13小密封圈；14中密 封圈；15大密封圈；16張緊彈簧；17緊固螺母，17-1左旋螺紋，17-2限位螺釘孔，17-3右旋 螺紋，17-4退刀槽，17-5滾花；18脹點；19縮口 ；20螺釘緊固擋圈，20_1螺釘；21螺紋緊固 擋圈，21-1螺紋。
五具體實施例方式結合附圖詳細敘述本發明的實施方式1、實施例一選用基本構件組裝一套三通道內外混噴嘴。如圖1所示，三通道內外混噴嘴是由一個端蓋1、一個內混盤2、一個外混盤3、一個 噴口盤4、三個調節螺母5、一個結晶器6、十根止旋銷7、四個限位螺釘8、三根流體接管9、 兩個球體噴嘴芯10、一個球孔噴嘴芯11、三個球孔噴嘴口 12、一個小密封圈13、三個中密封 圈14、四個大密封圈15、九個張緊彈簧16和一個緊固螺母17組成。限位螺釘由帶螺絲刀 口的絲杆和尾端直徑小於絲杆的圓柱體構成，圓柱體為導向柱。球體噴嘴芯10和球孔噴嘴芯11的球體直徑相等，球孔噴嘴口 12的球體直徑為 1. 1倍球體噴嘴芯10的球體直徑；球孔噴嘴芯11的心部通孔為圓柱孔，通孔直徑為0. 33 球體直徑；球孔噴嘴口 12的心部通孔為圓柱孔，通孔直徑為0. 33球體直徑球體噴嘴芯座
1-5,2-15的非貫通腔體深度為0.60球體噴嘴芯10的球體直徑，球孔噴嘴芯座3_14的深 度為0. 47球孔噴嘴芯11的球體直徑，球孔噴嘴口座2-5、3-5、4-5的深度為0. 47球孔噴嘴 口 12的球體直徑；流體中心通道2-11、3-11的直徑為0. 33球孔噴嘴口 12的球體直徑，錐 形流體噴孔4-13與球孔噴嘴口座4-5連接位置的錐孔小端直徑為0. 33球孔噴嘴口 12的 球體直徑；球體噴嘴芯10、球孔噴嘴芯11、球孔噴嘴口 12的球體通過加工研磨，保證其有較 高的球形精度和較小的粗糙度，各構件按照互換標準實施加工。將端蓋1、一個球體噴嘴芯10、一個大密封圈15組成端蓋組件；內混盤2、一個球 體噴嘴芯10、一個球孔噴嘴口 12、一個中密封圈14、一個大密封圈15組成內混盤組件；外 混盤3、一個球孔噴嘴芯11、一個球孔噴嘴口 12、一個小密封圈13、一個中密封圈14、一個 大密封圈15組成外混盤組件；噴口盤4、一個球孔噴嘴口 12、一個中密封圈14、一個大密封 圈組成噴口盤組件。大密封圈15分別套裝在端蓋1上的密封槽1-3、內混盤2上的密封槽
2-12、外混盤3上的密封槽3-12和噴口盤4上的密封槽4_11內。球體噴嘴芯的球體在球 體噴嘴芯座或者球孔噴嘴芯的球體在球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口球體在球孔噴嘴口座 中的固定方式選用圖18 圖21所示脹點、縮口、螺釘緊固擋圈、螺紋緊固擋圈等方式之一。安裝過程是首先，在調節螺母5上的限位螺釘孔5-2內擰進限位螺釘8。其次，將第一個調節螺母5的右旋螺紋5-1對準端蓋組件上的右旋螺紋1-1，將三 個止旋銷7的一端分別插入內混盤組件的三個止旋銷孔2-6內，三個張緊彈簧16分別放入 端蓋組件的三個止旋銷孔1-2內，將端蓋組件上的盤蓋接頭1-4安裝進內混盤上的盤蓋連 接孔2-4內，三個止旋銷7的另一端插入端蓋組件的三個止旋銷孔1-2，調節螺母5的左旋 螺紋5-3對準內混盤的左旋螺紋2-7，轉動調節螺母5同時將端蓋組件和內混盤組件連接在 一起，這時端蓋組件的球體噴嘴芯10與內混盤組件的球孔噴嘴口 12線性接觸無環隙，球孔噴嘴口 12在調節螺母5壓緊力作用下微動調整，將球孔噴嘴口 12的通孔軸線調整到與球 體噴嘴芯10的球體球心相重合，消除了由加工和安裝誤差造成的球體噴嘴芯10的球體球 心與球孔噴嘴口 12的通孔軸線的不重合誤差，優化了噴嘴環隙分布的均勻性。端蓋組件端面外緣上的限位半槽1-6與內混盤組件配合端面外緣上的限位半槽 2-3構成限位槽，與調節螺母5上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導向 柱插進限位槽。再次，將第二個調節螺母5的右旋螺紋5-1對準內混盤組件上的右旋螺紋2-9，將 三個止旋銷7的一端分別插入外混盤組件的三個止旋銷孔3-6內，三個張緊彈簧16分別放 入內混盤組件的三個止旋銷孔2-10內，將內混盤組件上的盤蓋接頭2-13安裝進外混盤組 件上的盤蓋連接孔3-4內，三個止旋銷7的另一端插入內混盤組件的三個止旋銷孔2-10，調 節螺母5的左旋螺紋5-3對準外混盤組件的左旋螺紋3-7，轉動調節螺母5同時將內混盤 組件和外混盤組件連接在一起，這時內混盤組件的球體噴嘴芯10與外混盤組件的球孔噴 嘴口 12線性接觸無環隙，球孔噴嘴口 12在調節螺母5壓緊力作用下微動調整，將球孔噴嘴 口 12的通孔軸線調整到與球體噴嘴芯10的球體球心相重合，消除了由加工和安裝誤差造 成的球體噴嘴芯10的球體球心與球孔噴嘴口 12的通孔軸線的不重合誤差，優化了噴嘴環 隙分布的均勻性。內混盤組件端面外緣上的限位半槽2-16與外混盤組件配合端面外緣上的限位半 槽3-3構成限位槽，與調節螺母5上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導 向柱插進限位槽。第三，將第三個調節螺母5的右旋螺紋5-1對準外混盤組件上的右旋螺紋3-9，將 三個止旋銷7的一端分別插入噴口盤組件的三個止旋銷孔4-6內，三個張緊彈簧16分別放 入內混盤組件的三個止旋銷孔3-10內，將外混盤組件的盤蓋接頭3-13安裝進噴口盤組件 的盤蓋連接孔4-4內，三個止旋銷7的另一端插入外混盤組件的三個止旋銷孔3-10，調節螺 母5的左旋螺紋5-3對準噴口盤組件的左旋螺紋4-7，轉動調節螺母5同時將外混盤組件和 噴口盤組件連接在一起，這時外混盤組件的球孔噴嘴芯11與噴口盤組件的球孔噴嘴口 12 線性接觸無環隙，球孔噴嘴口 12在調節螺母5壓緊力作用下微動調整，將球孔噴嘴口 12的 通孔軸線調整到與球孔噴嘴芯11的球體球心相重合，消除了由加工和安裝誤差造成的球 孔噴嘴芯11的球體球心與球孔噴嘴口 12通孔的軸線的不重合誤差，優化了噴嘴環隙分布 的均勻性。外混盤組件端面外緣上的限位半槽3-15與噴口盤組件配合端面外緣上的限位半 槽4-3構成限位槽，與調節螺母5上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導 向柱插進限位槽。在用調節螺母5連接端蓋組件和內混盤組件或內混盤組件和外混盤組件或外混 盤組件和噴口盤組件時，分別旋進兩被連接件的螺紋扣數相等。為了方便調整環隙，在調節螺母5分別將球體噴嘴芯10與球孔噴嘴口 12或者球 孔噴嘴芯11與球孔噴嘴芯12調整至線性接觸無環隙後，分別在第一個調節螺母5與端蓋 組件、第二個調節螺母5與內混盤組件以及第三個調節螺母5與外混盤組件相交接位置同 時刻畫「0」基準線，然後計算出調節螺母5向相反方向鬆動後使球體噴嘴芯10或球孔噴嘴 芯11與球孔噴嘴芯12產生諸如5 μ m、10 μ m.....50 μ m不同環隙，根據調節螺母5調節單位環隙所轉動的角度作為單位刻度值，在調節螺母5上自「0」基準線開始，向鬆動方向依次 刻畫刻度線，作為調節環隙大小的計量依據。根據圖22所示，球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯與球孔噴嘴口之間所形成的環隙與 調節螺母的螺距、球體噴嘴芯或者球孔噴嘴芯的球體半徑、球孔噴嘴口的通孔半徑及向調 整螺母鬆動方向轉過的角度的關係如下式所示S = yj{yjR2 - r2 + / 360)2 +r2-R式中δ為球體噴嘴芯或球孔噴嘴芯與球孔噴嘴口之間所形成的環隙；R為球體 噴嘴芯或球孔噴嘴芯的球體半徑；r為球孔噴嘴口的通孔半徑；t為調整螺母的螺距；β為 向調節螺母鬆動方向轉過的角度。最後，將緊固螺母17的右旋螺紋17-1對準噴口盤組件上的右旋螺紋4-9，將止旋 銷7的一端插入結晶器6的止旋銷孔6-1內，將噴口盤組件的盤蓋接頭4-12插入結晶器6 的內腔6-4內，止旋銷7的另一端插入噴口盤組件的止旋銷孔4-10內，緊固螺母17的左旋 螺紋17-3對準結晶器6的左旋螺紋6-2，轉動緊固螺母17同時將噴口盤組件和結晶器連接 在一起；緊固螺母17連接噴口盤組件和結晶器時，分別旋進兩被連接件的螺紋扣數相等。噴口盤組件端面外緣上的限位半槽4-14與結晶器6端面外緣上的限位半槽6-5 構成限位槽，與緊固螺母17上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導向柱 插進限位槽。各端面外緣沿環向加工的限位半槽1-6、2-3、2-16、3-3、3-15、4-3、4-14、6-5，是環 向小於360度的，如355度或350度等不封閉的半槽。一套三通道內外混組合噴嘴安裝完成，流體接管9用焊接工藝連接在流體入口 2-1、3-1、4-1 上。止旋銷7保證在轉動調節螺母5時，端蓋組件和內混盤組件、內混盤組件和外混盤 組件、外混盤組件和噴口盤組件之間不產生轉動；以及保證轉動緊固螺母17時，噴口盤組 件和結晶器之間不產生轉動。安裝好的三通道內外混噴嘴，由端蓋組件的球體噴嘴芯10和內混盤組件的球孔 噴嘴口 12，內混盤組件的球體噴嘴芯10與外混盤組件的球孔噴嘴口 12，以及外混盤組件的 球孔噴嘴芯11與噴口盤組件的球孔噴嘴口 12構成了三道噴嘴環隙，分別轉動三個調節螺 母5，可調整這三道噴嘴環隙的大小。按照前述的環隙調整過程進行調整優化了納微米材料 或超微粉體製備對噴嘴環隙均勻性要求。以製備帶包覆物的單物料納微米材料或超微粉體為例，用三通道內外混組合噴嘴 進行超臨界流體製備納微米材料或超微粉體工藝過程二氧化碳氣體經通常的超臨界二氧化碳產生方法，即先將二氧化碳製冷液化，通 過加壓泵加壓達到臨界壓力以上，再進入加熱器將二氧化碳溫度提高到臨界溫度以上形成 超臨界二氧化碳。先將待製備物料溶入與超臨界二氧化碳互溶的溶劑中，然後通過加壓泵經流體接 管9打進內混盤組件的流體入口 2-1和流體側向通道2-2，從端蓋組件的球體噴嘴芯10與 內混盤組件的球孔噴嘴口 12間形成的環隙噴出，所形成的霧狀流體經流體中心通道2-11 從流體側向噴孔2-14噴入內混盤組件與外混盤組件之間所形成的混料室內，即盤蓋接頭 2-13與盤蓋連接孔3-4所形成空間；包覆溶液通過加壓泵經流體接管9打進外混盤組件的流體入口 3-1和流體側向通道3-2，進入盤蓋接頭2-13與盤蓋連接孔3-4所形成空間，與 從流體側向噴孔2-14噴入的霧狀待製備物料溶液混合；混合後繼續從內混盤組件的球體 噴嘴芯10與外混盤組件的球孔噴嘴口 12間形成的環隙快速噴入流體中心通道3-11，繼而 從球孔噴嘴芯11的通孔快速噴向結晶器6空間；從流體接管9打進噴口盤組件的流體入口 4-1經流體側向通道4-2的超臨界二氧化碳，從外混盤組件的球孔噴嘴芯11與噴口盤組件 的球孔噴嘴口 12間形成的環隙快速噴向結晶器容積空間；兩股霧狀流體在噴向結晶器容 積空間途中相遇，超臨界二氧化碳帶走溶劑，即兩者在噴嘴外部實現混和，待製備物料結晶 形成帶包覆的納微米材料或超微粉體。為了使待製備物料溶液、超臨界二氧化碳以及包覆溶液經過流體側向通道2-2、 3-2,4-2時增加湍流程度，而利於這些流體經過噴嘴環隙時的混合或霧化，流體側向通道
2-2、3-2、4-2最好採用圖12所示孔壁帶螺旋線2_2_1結構；為了強化霧化後流體的湍流程 度，便於流體的進一步混合或結晶析出，流體中心通道2-11、3-11孔壁最好採用圖13所示 帶螺旋線2-11-1結構，流體側向噴孔2-14最好採用圖14所示孔壁帶螺旋線2-14-1結構， 以及錐形流體噴孔4-13最好採用圖15所示孔壁帶螺旋線4-13-1結構。為了使待製備物料溶液、超臨界二氧化碳以及包覆溶液經過流體側向通道2-2、
3-2、4-2，流體側向噴孔2-14後產生旋轉，而利於這些流體經過噴嘴環隙時的混合或霧化， 最好採用圖16所示流體側向通道2-2、3-2、4-2的軸線與盤蓋連接孔2_4、3_4、4_4的軸線 非相交的垂直或非垂直結構，圖17所示流體側向噴孔2-14的軸線與盤蓋連接孔2-4的軸 線非相交的垂直或非垂直結構。流體側向通道2-2、3-2、4-2，流體側向噴孔2_14最好同時採用孔壁帶螺旋線結構 和其軸線與相關盤蓋連接孔的軸線非相交的垂直或非垂直結構，進一步增強待霧化或混合 流體的湍流程度或旋轉程度，利於流體的霧化、混合和結晶析出。2、實施例二 選用基本構件組裝一個二通道內混噴嘴。如圖9所示，二通道內混噴嘴是由一個端蓋1、一個內混盤2、一個噴口盤4、二個 調節螺母5、一個結晶器6、七根止旋銷7、三個限位螺釘8、兩根流體接管9、兩個球體噴嘴 芯10、兩個球孔噴嘴口 12、兩個中密封圈14、一個大密封圈15、六根張緊彈簧16和一個緊 固螺母17組成。限位螺釘由帶螺絲刀口的絲杆和尾端直徑小於絲杆的圓柱體構成，圓柱體 為導向柱。球體噴嘴芯10和球孔噴嘴口 12的球體直徑相等；球孔噴嘴口 12的心部通孔為正 圓錐孔，其錐度為5°，平均孔徑為0. 67球體直徑；球體噴嘴芯座1-5、2-15的非貫通腔體 深度為0. 75球體噴嘴芯10的球體直徑，球孔噴嘴口座2-5、4-5的深度為0. 72球孔噴嘴口 12的球體直徑；流體中心通道2-11的直徑為0. 67球孔噴嘴口 12的球體直徑，錐形流體噴 孔4-13與球孔噴嘴口座4-5連接位置的錐孔小端直徑為0. 67球孔噴嘴口 12的球體直徑； 球體噴嘴芯10、球孔噴嘴口 12的球體通過加工研磨，保證其有較高的球形精度和較小的粗 糙度，各構件按照互換標準實施加工。將端蓋1、一個球體噴嘴芯10、一個大密封圈15組成端蓋組件；內混盤2、一個球 體噴嘴芯10、一個球孔噴嘴口 12、一個中密封圈14、一個大密封圈15組成內混盤組件；噴 口盤4、一個球孔噴嘴口 12、一個中密封圈14、一個大密封圈15組成噴口盤組件。大密封 圈15分別套裝在端蓋1上的密封槽1-3、內混盤2上的密封槽2-12和噴口盤4上的密封槽4-11內。球體噴嘴芯的球體在球體噴嘴芯座或者球孔噴嘴芯的球體在球孔噴嘴芯座或 者球孔噴嘴口球體在球孔噴嘴口座中的固定方式選用圖18 圖21所示脹點、縮口、螺釘緊 固擋圈、螺紋緊固擋圈等方式之一。安裝過程是首先，在調節螺母5上的限位螺釘孔5-2內擰進限位螺釘8。然後，將第一個調節螺母5的右旋螺紋5-1對準端蓋組件上的右旋螺紋1-1，將三 個止旋銷7的一端分別插入內混盤組件的三個止旋銷孔2-6內，三個張緊彈簧16分別放入 端蓋組件的三個止旋銷孔1-2內，將端蓋上的盤蓋接頭1-4安裝進內混盤上的盤蓋連接孔 2-4內，三個止旋銷7的另一端插入端蓋組件的三個止旋銷孔1-2，調節螺母5的左旋螺紋 5-3對準內混盤組件的左旋螺紋2-7，轉動調節螺母5同時將端蓋組件和內混盤組件連接在 一起，這時端蓋組件上的球體噴嘴芯10與內混盤組件的球孔噴嘴口 12線性接觸無環隙，球 孔噴嘴口 12在調節螺母5壓緊力作用下微動調整，將球孔噴嘴口 12的通孔軸線調整到與 球體噴嘴芯10的球體球心相重合，消除了由加工和安裝誤差造成的球體噴嘴芯10的球體 球心與球孔噴嘴口 12的通孔軸線的不重合誤差，優化了噴嘴環隙分布的均勻性。端蓋組件端面外緣上的限位半槽1-6與內混盤組件配合端面外緣上的限位半槽 2-3構成限位槽，與調節螺母5上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導向 柱插進限位槽。再次，將第二個調節螺母5的右旋螺紋5-1對準內混盤組件上的右旋螺紋2-9，將 三個止旋銷7的一端分別插入噴口盤組件的三個止旋銷孔4-6內，三個張緊彈簧16分別放 入內混盤組件的三個止旋銷孔2-10內，將內混盤組件的盤蓋接頭2-13安裝進噴口盤組件 的盤蓋連接孔4-4內，三個止旋銷7的另一端插入內混盤組件的三個止旋銷孔2-10內，調 節螺母5的左旋螺紋5-3旋入噴口盤組件的左旋螺紋4-7，轉動調節螺母5同時將內混盤 組件和噴口盤組件連接在一起，這時內混盤組件的球體噴嘴芯10與噴口盤組件的球孔噴 嘴口 12線性接觸無環隙，球孔噴嘴口 12在調節螺母5壓緊力作用下微動調整，將球孔噴嘴 口 12的通孔軸線調整到與球體噴嘴芯10的球體球心相重合，消除了由加工和安裝誤差造 成的球體噴嘴芯10的球體球心與球孔噴嘴口 12通孔的軸線的不重合誤差，優化了噴嘴環 隙分布的均勻性。內混盤組件端面外緣上的限位半槽2-16與噴口盤組件配合端面外緣上的限位半 槽4-3構成限位槽，與調節螺母5上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導 向柱插進限位槽。在用調節螺母5連接端蓋組件和內混盤組件或內混盤組件和噴口盤組件時，分別 旋進兩被連接件的螺紋扣數相等。方便調節環隙大小的計量方法同實施例一所述。最後，將緊固螺母17的右旋螺紋17-1對準噴口盤組件上的右旋螺紋4-9，將止旋 銷7的一端插入結晶器6的止旋銷孔6-1內，將噴口盤組件的盤蓋接頭4-12插入結晶器6 的內腔6-4內，止旋銷7的另一端插入噴口盤組件的止旋銷孔4-10內，緊固螺母17的左旋 螺紋17-3對準結晶器6的左旋螺紋6-2，轉動緊固螺母17同時將噴口盤組件和結晶器連接 在一起；緊固螺母17連接噴口盤組件和結晶器時，分別旋進兩被連接件的螺紋扣數相等。噴口盤組件端面外緣上的限位半槽4-14與結晶器6端面外緣上的限位半槽6-5構成限位槽，與緊固螺母17上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導向柱 插進限位槽。各端面外緣沿環向加工的限位半槽1-6、2-3、2-16、4-3、4-14、6-5，是環向小於 360度的，如355度或350度等不封閉的半槽。一套二通道內混組合噴嘴安裝完成，流體接管9用焊接工藝連接在流體入口 2-1、 4-1 上。止旋銷7保證在轉動調節螺母5時，端蓋組件和內混盤組件、內混盤組件和噴口 盤組件之間不產生轉動；以及保證轉動緊固螺母17時，噴口盤組件和結晶器之間不產生轉動。安裝好的二通道內混噴嘴，端蓋組件的球體噴嘴芯10與內混盤組件的球孔噴嘴 口 12，內混盤組件的球體噴嘴芯10與噴口盤組件的球孔噴嘴口 12構成了二道噴嘴環隙，分 別轉動兩個調節螺母5，即可調整這二道噴嘴環隙的大小。按照前述的環隙調整過程進行調 整，優化了納微米材料或超微粉體製備對噴嘴環隙均勻性要求。以製備單物料納微米材料或超微粉體為例，用二通道內混噴嘴進行超臨界流體制 備納微米材料或超微粉體工藝過程二氧化碳氣體經通常的超臨界二氧化碳產生方法，即先將二氧化碳製冷液化，通 過加壓泵加壓達到臨界壓力以上，再進入加熱器將二氧化碳溫度提高到臨界溫度以上形成 超臨界二氧化碳。先將待製備物料溶入與超臨界二氧化碳互溶的溶劑中，然後通過加壓泵經流體接 管9打進內混盤組件的流體入口 2-1和流體側向通道2-2，從端蓋組件的球體噴嘴芯10與 內混盤組件的球孔噴嘴口 12間形成的環隙噴出，所形成的霧狀流體經流體中心通道2-11 從流體側向噴孔2-14噴入內混盤組件與噴口盤組件之間所形成的混料室內，即盤蓋接頭 2-13與盤蓋連接孔4-4所形成空間；超臨界二氧化碳經流體接管9打進噴口盤組件的流體 入口 4-1和流體側向通道4-2，與從流體側向噴孔2-14噴入的霧狀待製備物料溶液混合； 混合後繼續從內混盤組件的球體噴嘴芯10與噴口盤組件的球孔噴嘴口 12間形成的環隙快 速噴入結晶器容積空間；超臨界二氧化碳帶走溶劑，待製備物料結晶形成納微米材料或超 微粉體。為了使待製備物料溶液以及超臨界二氧化碳經過流體側向通道2-2、4_2時增加 湍流程度，而利於這些流體經過噴嘴環隙時的混合或霧化，流體側向通道2-2、4-2最好採 用圖12所示孔壁帶螺旋線2-2-1結構；為了強化霧化後流體的湍流程度，便於流體的進一 步混合或結晶析出，流體中心通道2-11最好採用圖13所示孔壁帶螺旋線2-11-1結構，流 體側向噴孔2-14最好採用圖14所示孔壁帶螺旋線2-14-1結構，以及錐形流體噴孔4_13 最好採用圖15所示孔壁帶螺旋線4-13-1結構。為了使待製備物料溶液以及超臨界二氧化碳經過流體側向通道2-2、4_2，流體側 向噴孔2-14後產生旋轉，而利於這些流體經過噴嘴環隙時的混合或霧化，最好採用圖16所 示流體側向通道2-2、4-2的軸線與盤蓋連接孔2-4、4-4的軸線非相交的垂直或非垂直結 構，圖17所示流體側向噴孔2-14的軸線與盤蓋連接孔2-4的軸線非相交的垂直或非垂直 結構。流體側向通道2-2、4_2，流體側向噴孔2-14最好同時採用孔壁帶螺旋線結構和其軸線與相關盤蓋連接孔的軸線非相交的垂直或非垂直結構，進一步增強待霧化或混合流體 的湍流程度或旋轉程度，利於流體的霧化、混合和結晶析出。3、實施例三選用基本構件組裝一個二通道外混噴嘴。如圖10所示，二通道外混噴嘴是由一個端蓋1、一個外混盤3、一個噴口盤4、二個 調節螺母5、一個結晶器6、七根止旋銷7、三個限位螺釘8、兩根流體接管9、一個球體噴嘴芯 10、一個球孔噴嘴芯11、兩個球孔噴嘴口 12、一個小密封圈13、兩個中密封圈14、三個大密 封圈15、六根張緊彈簧16和一個緊固螺母17組成。限位螺釘由帶螺絲刀口的絲杆和尾端 直徑小於絲杆的圓柱體構成，圓柱體為導向柱。球體噴嘴芯10和球孔噴嘴芯11和球孔噴嘴口 12的球體直徑相等；球體噴嘴芯10 與端蓋1做成一體；球孔噴嘴芯11與外混盤3做成一體；球孔噴嘴芯11的心部通孔為圓柱 孔，通孔直徑為0. 40球體直徑；球孔噴嘴口 12的心部通孔為圓柱孔，通孔直徑為0. 45球體 直徑；球體噴嘴芯座1-5的非貫通腔體深度為0. 70球體噴嘴芯10的球體直徑，球孔噴嘴口 座3-5、4-5的深度為0. 60球孔噴嘴口 12的球體直徑；流體中心通道3_11的直徑為0. 50 球孔噴嘴口 12的球體直徑，錐形流體噴孔4-13與球孔噴嘴口座4-5連接位置的錐孔小端 直徑為0. 50球孔噴嘴口 12的球體直徑；球體噴嘴芯10、球孔噴嘴芯11、球孔噴嘴口 12的 球體通過加工研磨，保證其有較高的球形精度和較小的粗糙度，各構件按照互換標準實施 加工。將端蓋1、一個球體噴嘴芯10、一個大密封圈15組成端蓋組件；外混盤3、一個球 孔噴嘴芯11、一個球孔噴嘴口 12、一個小密封圈13、一個中密封圈14、一個大密封圈15組 成外混盤組件；噴口盤4、一個球孔噴嘴口 12、一個中密封圈14、一個大密封圈15組成噴口 盤組件。大密封圈15分別套裝在端蓋1上的密封槽1-3、外混盤3上的密封槽3-12和噴 口盤4上的密封槽4-11內。球孔噴嘴口球體在球孔噴嘴口座中的固定方式選用圖18 圖 21所示脹點、縮口、螺釘緊固擋圈、螺紋緊固擋圈等方式之一。安裝過程是首先，在調節螺母5上的限位螺釘孔5-2內擰進限位螺釘8。然後，將第一個調節螺母5的右旋螺紋5-1對準端蓋組件上的右旋螺紋1-1，將三 個止旋銷7的一端分別插入外混盤組件的三個止旋銷孔3-6內，三個張緊彈簧16分別放入 端蓋組件的三個止旋銷孔1-2內，將端蓋組件上的盤蓋接頭1-4安裝進外混盤組件上的盤 蓋連接孔3-4內，三個止旋銷7的另一端插入端蓋組件的三個止旋銷孔1-2，調節螺母5的 左旋螺紋5-3對準外混盤組件的左旋螺紋3-7，轉動調節螺母5同時將端蓋組件和外混盤組 件連接在一起，這時端蓋組件的球體噴嘴芯10與外混盤組件的球孔噴嘴口 12線性接觸無 環隙，球孔噴嘴口 12在調節螺母5壓緊力作用下微動調整，將球孔噴嘴口 12的通孔軸線調 整到與球體噴嘴芯10的球體球心相重合，消除了由加工和安裝誤差造成的球體噴嘴芯10 的球體球心與球孔噴嘴口 12的通孔軸線的不重合誤差，優化了噴嘴環隙分布的均勻性。端蓋組件端面外緣上的限位半槽1-6與外混盤組件配合端面外緣上的限位半槽 3-3構成限位槽，與調節螺母5上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導向 柱插進限位槽。再次，將第二個調節螺母5的右旋螺紋5-1對準外混盤組件上的右旋螺紋3-9，將 三個止旋銷7的一端分別插入噴口盤組件的三個止旋銷孔4-6內，三個張緊彈簧16分別放入內混盤組件的三個止旋銷孔3-10內，將外混盤組件的盤蓋接頭3-13安裝進噴口盤組件 的盤蓋連接孔4-4內，三個止旋銷7的另一端插入外混盤組件的三個止旋銷孔3-10，調節螺 母5的左旋螺紋5-3對準噴口盤組件的左旋螺紋4-7，轉動調節螺母5同時將外混盤組件和 噴口盤組件連接在一起，這時外混盤組件的球孔噴嘴芯11與噴口盤組件的球孔噴嘴口 12 線性接觸無環隙，球孔噴嘴口 12在調節螺母5壓緊力作用下微動調整，將球孔噴嘴口 12的 通孔軸線調整到與球孔噴嘴芯11的球體球心相重合，消除了由加工和安裝誤差造成的球 體噴嘴芯10的球體球心與球孔噴嘴口 12的通孔軸線的不重合誤差，優化了噴嘴環隙分布 的均勻性。外混盤組件端面外緣上的限位半槽3-15與噴口盤組件配合端面外緣上的限位半 槽4-3構成限位槽，與調節螺母5上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導 向柱插進限位槽。在用調節螺母5連接端蓋組件和外混盤組件或外混盤組件和噴口盤組件時，分別 旋進兩被連接件的螺紋扣數相等。方便調節環隙大小的計量方法同實施例一所述。最後，將緊固螺母17的右旋螺紋17-1對準噴口盤組件上的右旋螺紋4-9，將止旋 銷7的一端插入結晶器6的止旋銷孔6-1內，將噴口盤組件的盤蓋接頭4-12插入結晶器6 的內腔6-4內，止旋銷7的另一端插入噴口盤組件的止旋銷孔4-10內，緊固螺母17的左旋 螺紋17-3對準結晶器6的左旋螺紋6-2，轉動緊固螺母17同時將噴口盤組件和結晶器連接 在一起；緊固螺母17連接噴口盤組件和結晶器時，分別旋進兩被連接件的螺紋扣數相等。噴口盤組件端面外緣上的限位半槽4-14與結晶器6端面外緣上的限位半槽6-5 構成限位槽，與緊固螺母17上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導向柱 插進限位槽。各端面外緣沿環向加工的限位半槽1-6、3-3、3-15、4-3、4-14、6_5，是環向小於 360度的，如355度或350度等不封閉的半槽。一套二通道外混組合噴嘴安裝完成，流體接管9用焊接工藝連接在流體入口 3-1、 4-1 上。止旋銷7保證在轉動調節螺母5時，端蓋組件和外混盤組件、外混盤組件和噴口 盤組件之間不產生轉動；以及保證轉動緊固螺母17時，噴口盤組件和結晶器之間不產生轉 動。安裝好的二通道外混噴嘴，由端蓋組件的球體噴嘴芯10與外混盤組件的球孔噴 嘴口 12，外混盤組件的球孔噴嘴芯11與噴口盤組件的球孔噴嘴口 12構成了二道噴嘴環隙， 分別轉動兩個調節螺母5，即可調整這二道噴嘴環隙的大小。按照前述的環隙調整過程進行 調整優化了納微米材料或超微粉體製備對噴嘴環隙均勻性要求。以製備單物料納微米材料或超微粉體為例，用二通道外混噴嘴進行超臨界流體制 備納微米材料或超微粉體工藝過程二氧化碳氣體經通常的超臨界二氧化碳產生方法，即先將二氧化碳製冷液化，通 過加壓泵加壓達到臨界壓力以上，再進入加熱器將二氧化碳溫度提高到臨界溫度以上形成 超臨界二氧化碳。先將待製備物料溶入與超臨界二氧化碳互溶的溶劑中，然後通過加壓泵經流體接管9打進外混盤組件的流體入口 3-1和流體側向通道3-2，從端蓋組件的球體噴嘴芯10與 外混盤組件的球孔噴嘴口 12間形成的環隙噴出，所形成的霧狀流體經流體中心通道3-11 和球孔噴嘴芯11的通孔噴向結晶器6容積空間；超臨界二氧化碳經流體接管9打進噴口盤 組件的流體入口 4-1和流體側向通道4-2，從外混盤組件的球孔噴嘴芯11與噴口盤組件的 球孔噴嘴口 12間形成的環隙快速噴向結晶器6容積空間；兩股霧狀流體在噴向結晶器6容 積空間途中相遇，超臨界二氧化碳帶走溶劑，即兩者在噴嘴外部實現混和，待製備物料結晶 形成納微米材料或超微粉體。為了使待製備物料溶液以及超臨界二氧化碳經過流體側向通道3-2、4_2時增加 湍流程度，而利於這些流體經過噴嘴環隙時的混合或霧化，流體側向通道3-2、4-2最好採 用圖12所示孔壁帶螺旋線2-2-1結構；為了強化霧化後流體的湍流程度，便於流體的進一 步混合或結晶析出，流體中心通道3-11最好採用圖13所示孔壁帶螺旋線2-11-1結構，以 及錐形流體噴孔4-13最好採用圖15所示孔壁帶螺旋線4-13-1結構。為了使待製備物料溶液以及超臨界二氧化碳經過流體側向通道3-2、4_2後產生 旋轉，而利於這些流體經過噴嘴環隙時的混合或霧化，最好採用圖16所示流體側向通道 3-2,4-2的軸線與盤蓋連接孔3-4、4-4的軸線非相交的垂直或非垂直結構。流體側向通道3-2、4_2最好同時採用孔壁帶螺旋線結構和其軸線與相關盤蓋連 接孔的軸線非相交的垂直或非垂直結構，進一步增強待霧化或混合流體的湍流程度或旋轉 程度，利於流體的霧化、混合和結晶析出。4、實施例四選用基本構件組裝一個單通道快速膨脹噴嘴。如圖11所示，單通道快速膨脹噴嘴是由一個端蓋1、一個噴口盤4、一個調節螺母 5、一個結晶器6、一個緊固螺母17、四根定位銷7、兩個限位螺釘8、一根流體接管9、一個球 體噴嘴芯10、一個球孔噴嘴口 12、一個中密封圈14、兩個大密封圈15、三根張緊彈簧16和 一個緊固螺母17組成。限位螺釘由帶螺絲刀口的絲杆和尾端直徑小於絲杆的圓柱體構成， 圓柱體為導向柱。球孔噴嘴口 12的球體直徑為1. 05倍球體噴嘴芯10的球體直徑；球孔噴嘴口 12 的心部通孔為倒圓錐孔，其錐度為5°，通孔平均直徑為0. 60球體直徑；球體噴嘴芯座1-5 的非貫通腔體深度為0. 60球體噴嘴芯10的球體直徑，球孔噴嘴口座4-5的深度為0. 50球 孔噴嘴口 12的球體直徑；錐形流體噴孔4-13與球孔噴嘴口座4-5連接位置的錐孔小端直 徑為0. 45球孔噴嘴口 12的球體直徑；球體噴嘴芯10、球孔噴嘴口 12的球體通過加工研磨， 保證其有較高的球形精度和較小的粗糙度，各構件按照互換標準實施加工。將端蓋1、一個球體噴嘴芯10、一個大密封圈15組成端蓋組件；噴口盤4、一個球 孔噴嘴口 12、一個中密封圈14、一個大密封圈15組成噴口盤組件。大密封圈15分別套裝 在端蓋1上的密封槽1-3和噴口盤4上的密封槽4-11內。球體噴嘴芯的球體在球體噴嘴 芯座或者球孔噴嘴芯的球體在球孔噴嘴芯座或者球孔噴嘴口球體在球孔噴嘴口座中的固 定方式選用圖18 圖21所示1脹點、縮口、螺釘緊固擋圈、螺紋緊固擋圈等方式之一。安裝過程是首先，在調節螺母5上的限位螺釘孔5-2內擰進限位螺釘8。然後，將調節螺母5的右旋螺紋5-1對準端蓋組件上的右旋螺紋1-1，將三個止旋 銷7的一端分別插入噴口盤組件的三個止旋銷孔4-6內，三個張緊彈簧16分別放入端蓋組件的三個止旋銷孔1-2內，將端蓋組件的盤蓋接頭1-4安裝進噴口盤組件的盤蓋連接孔4-4 內，三個止旋銷7的另一端插入端蓋組件的三個止旋銷孔1-2，調節螺母5的左旋螺紋5-3 對準噴口盤4的左旋螺紋4-7，轉動調節螺母5同時將端蓋組件和噴口盤組件連接在一起， 這時端蓋組件的球體噴嘴芯10與噴口盤組件的球孔噴嘴口 12線性接觸無環隙，球孔噴嘴 口 12在調節螺母5壓緊力作用下自動轉動，其通孔軸線調整到與球體噴嘴芯10的球體球 心相重合，消除了由加工和安裝誤差造成的球體噴嘴芯10的球體球心與球孔噴嘴口 12的 通孔軸線的不重合誤差，優化了噴嘴環隙分布的均勻性。端蓋組件端面外緣上的限位半槽1-6與噴口盤組件配合端面外緣上的限位半槽 4-3構成限位槽，與調節螺母5上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導向 柱插進限位槽。在用調節螺母5連接端蓋組件和噴口盤組件時，分別旋進兩被連接件的螺 紋扣數相等。方便調節環隙大小的計量方法同實施例一所述。最後，將緊固螺母17的右旋螺紋17-1對準噴口盤組件上的右旋螺紋4-9，將止旋 銷7的一端插入結晶器6的止旋銷孔6-1內，將噴口盤組件的盤蓋接頭4-12插入結晶器6 的內腔6-4內，止旋銷7的另一端插入噴口盤組件的止旋銷孔4-10內，緊固螺母17的左旋 螺紋17-3對準結晶器6的左旋螺紋6-2，轉動緊固螺母17同時將噴口盤組件和結晶器連接 在一起；緊固螺母17連接噴口盤組件和結晶器時，分別旋進兩被連接件的螺紋扣數相等。噴口盤組件端面外緣上的限位半槽4-14與結晶器6端面外緣上的限位半槽6-5 構成限位槽，與緊固螺母17上的限位螺釘8相對應，轉動限位螺釘8，限位螺釘8的導向柱 插進限位槽。各端面外緣沿環向加工的限位半槽1-6、4-3、4-14、6_5，是環向小於360度的，如 355度或350度等不封閉的半槽。一套單通道快速膨脹組合噴嘴安裝完成，流體接管9用焊接工藝連接在流體入口 4-1 上。止旋銷7保證在轉動調節螺母5時，端蓋組件和噴口盤組件之間不產生轉動；以及 保證轉動緊固螺母17時，噴口盤組件和結晶器之間不產生轉動。。安裝好的單通道快速膨脹噴嘴，由端蓋組件的球體噴嘴芯10和噴口盤組件的球 孔噴嘴口 12構成了一道噴嘴環隙，轉動調節螺母5，可調整噴嘴環隙的大小。按照前述的環 隙調整過程進行調整優化了納微米材料或超微粉體製備對噴嘴環隙均勻性要求。以製備單物料納微米材料或超微粉體為例，用單通道快速膨脹噴嘴進行超臨界流 體快速膨脹製備納微米材料或超微粉體工藝過程粉體為例，用三通道內外混組合噴嘴進 行超臨界流體製備納微米材料或超微粉體工藝過程二氧化碳氣體經通常的超臨界二氧化碳產生方法，即先將二氧化碳製冷液化，通 過加壓泵加壓達到臨界壓力以上，再進入加熱器將二氧化碳溫度提高到臨界溫度以上形成 超臨界二氧化碳。先讓超臨界二氧化碳通過盛裝待製備材料的溶解釜，使得製備材料溶解到超臨界 二氧化碳中，然後經過流體接管9進入噴口盤組件的流體入口 4-1和流體側向通道4-2，溶 有待製備材料的超臨界二氧化碳溶液從端蓋組件的球體噴嘴芯10與噴口盤組件的球孔噴 嘴口 12間形成的環隙快速噴向結晶器6容積空間；超臨界二氧化碳流體突然減壓膨脹，待製備材料被析出，形成多晶的納微米材料或超微粉體。為了使待製備物料超臨界二氧化碳溶液經過流體側向通道4-2時增加湍流程度， 而利於該流體經過噴嘴環隙時的混合或霧化，流體側向通道4-2最好採用圖12所示孔壁帶 螺旋線2-2-1結構；為了強化霧化後流體的湍流程度，便於流體的進一步混合或結晶析出， 錐形流體噴孔4-13最好採用圖15所示孔壁帶螺旋線4-13-1結構。為了使待製備物料超臨界二氧化碳溶液經過流體側向通道4-2後產生旋轉，而利 於該流體經過噴嘴環隙時的混合或霧化，最好採用圖16所示流體側向通道4-2的軸線與盤 蓋連接孔4-4的軸線非相交的垂直或非垂直結構。流體側向通道4-2最好同時採用孔壁帶螺旋線結構和軸線非相交的垂直或非垂 直結構，進一步增強待霧化或混合流體的湍流程度或旋轉程度，利於流體的霧化、混合和結 晶析出ο該組合噴嘴採用了結構調節補償措施，消除了加工與安裝過程中產生的環隙不均 勻缺陷，大大提高了組合噴嘴環隙分布的均勻性，所製備獲得的納微米材料或超微粉體顆 粒均勻、品質好。
權利要求
1.超臨界流體納微米材料製備用精調環隙組合噴嘴，其特徵為由端蓋、內混盤、外混 盤、噴口盤、結晶器又稱收集器、球體噴嘴芯、球孔噴嘴芯、球孔噴嘴口、調節螺母、止旋銷、 限位螺釘、張緊彈簧、密封圈和緊固螺母基本構件組成；球體噴嘴芯是一個獨立的實心球體，或與連接件做成一體的球體；球孔噴嘴芯是一個 心部有通孔的球體，或與連接件做成一體且心部有通孔的球體，通孔為圓柱孔或正圓錐孔 或倒圓錐孔，其錐度為0° 20°，平均孔徑為0.33 0.67球體直徑；球孔噴嘴口是一個 心部有通孔的球體，通孔為圓柱孔或正圓錐孔或倒圓錐孔，其錐度為0° 20°，平均孔徑 為0. 33 0. 67球體直徑；端蓋是大小兩盤形圓柱體的同軸連接組合體；在大盤形圓柱體的圓柱面上加工螺紋， 小盤形圓柱體為與內混盤或者外混盤或者噴口盤連接的盤蓋接頭，該接頭圓柱面上加工密 封槽，在其端面軸心部位加工球體噴嘴芯座，球體噴嘴芯座為非貫通腔體，其直徑與球體噴 嘴芯的球體直徑相匹配，深度為球體噴嘴芯的球體直徑的0. 60 0. 75 ；在大盤形圓柱體與 盤蓋接頭同軸連接的一端端面上加工止旋銷孔並與其配合件上的止旋銷孔對應匹配，該端 面的外緣沿環向加工限位半槽；內混盤是大小兩盤形圓柱體的同軸連接組合體；在大盤形圓柱體的端面軸心部位加 工與端蓋或者外混盤或者次級內混盤的盤蓋接頭配合的盤蓋連接孔，其直徑與端蓋、外混 盤及次級內混盤的盤蓋接頭相匹配，深度為該接頭長度加流體接管直徑；在盤蓋連接孔的 底部同軸加工球孔噴嘴口座和軸向非貫通的流體中心通道，球孔噴嘴口座直徑與球孔噴嘴 口的球體直徑相匹配，深度為0. 47-0. 72球孔噴嘴口的球體直徑；流體中心通道的直徑為 0. 33 0. 67球孔噴嘴口的球體直徑。小盤形圓柱體為與外混盤或者噴口盤或者次級內混 盤連接的盤蓋接頭，該接頭圓柱面上加工密封槽，其端面軸心部位加工球體噴嘴芯座，球體 噴嘴芯座為非貫通腔體，其直徑與球體噴嘴芯的球體直徑相匹配，深度為0. 60 0. 75球體 噴嘴芯的球體直徑；在流體中心通道與盤蓋接頭端面之間由流體側向噴孔貫通；在大盤形 圓柱體的圓柱面中段加工退刀槽，退刀槽的上、下位置分別加工左、右旋螺紋，並在退刀槽 位置沿徑向加工流體側向通道與盤蓋連接孔底部相通，流體側向通道口為流體入口 ；大盤 形圓柱體兩端面上有止旋銷孔，並與其配合件的止旋銷孔對應匹配，大盤形圓柱體兩端面 的外緣分別沿環向加工限位半槽；外混盤是大小兩盤形圓柱體的同軸連接組合體；在大盤形圓柱體的端面軸心部位加 工與端蓋或者內混盤或者次級外混盤的盤蓋接頭配合的盤蓋連接孔，其直徑與端蓋、內混 盤及次級外混盤的盤蓋接頭相匹配，深度為該接頭長度加流體接管直徑；在盤蓋連接孔的 底部同軸加工相互貫通的球孔噴嘴口座和流體中心通道，球孔噴嘴口座直徑與球孔噴嘴 口的球體直徑相匹配，深度為0. 47-0. 72球孔噴嘴口的球體直徑；流體中心通道的直徑為 0. 33 0. 67球孔噴嘴口的球體直徑；小盤形圓柱體為與內混盤或者噴口盤或者次級外混 盤連接的盤蓋接頭，該接頭圓柱面上加工密封槽，在其端面的流體中心通道口的位置加工 球孔噴嘴芯座，其直徑與球孔噴嘴芯的球體直徑相匹配，深度為0. 47-0. 72球孔噴嘴芯的 球體直徑。在大盤形圓柱體的圓柱面中段加工退刀槽，退刀槽的上、下位置分別加工左、右 旋螺紋，並在退刀槽位置沿徑向加工流體側向通道與盤蓋連接孔底部相通，流體側向通道 口為流體入口 ；大盤形圓柱體兩端面上有止旋銷孔，並與其配合件的止旋銷孔對應匹配，大 盤形圓柱體兩端面的外緣分別沿環向加工限位半槽；噴口盤是大小兩盤形圓柱體的同軸連接組合體，在大盤形圓柱體的端面軸心部位加工 與端蓋或者內混盤或者外混盤的盤蓋接頭配合的盤蓋連接孔，其直徑與端蓋、內混盤及外 混盤的盤蓋接頭相匹配，深度為該接頭長度加流體接管直徑；在盤蓋連接孔的底部同軸加 工相互貫通的球孔噴嘴口座和錐形流體噴孔，球孔噴嘴口座直徑與球孔噴嘴口的球體直徑 相匹配，深度為0. 47-0. 72球孔噴嘴口的球體直徑；錐形流體噴孔與球孔噴嘴口座連接位 置是錐孔的小端直徑，其尺寸為0. 33 0. 67球孔噴嘴口的球體直徑；在大盤形圓柱體的圓 柱面中段加工退刀槽，退刀槽的上、下位置分別加工左、右旋螺紋，並在退刀槽位置沿徑向 加工流體側向通道與盤蓋連接孔底部相通，流體側向通道口為流體入口 ；大盤形圓柱體兩 端面上有止旋銷孔，並與其配合件的止旋銷孔對應匹配，大盤形圓柱體兩端面的外緣分別 沿環向加工限位半槽；小盤形圓柱體為與結晶器連接的盤蓋接頭，該接頭圓柱面上加工密 封槽；結晶器為一承壓圓筒體，結晶器內腔與相連接的噴口盤盤蓋接頭相匹配，其圓柱面上 的螺紋與噴口盤連接部位的螺紋直徑相同方向相反，在與噴口盤連接的端面上對應加工止 旋銷孔，並與噴口盤的止旋銷孔對應匹配，結晶器端面邊緣開有限位半槽；內混盤、外混盤和噴口盤的盤蓋連接孔的內徑和深度，與端蓋、內混盤、外混盤的盤蓋 接頭的外徑和長度相匹配並互換，各配合件的盤蓋接頭與各配合件的盤蓋連接孔的配合關 係為動配合；調節螺母和緊固螺母的內螺紋為方向相反的兩段螺紋，中間有空刀槽分隔，調節螺母 的螺紋分別與端蓋、內混盤、外混盤、噴口盤安裝部位的螺紋相匹配，緊固螺母的螺紋分別 與噴口盤、結晶器安裝部位的螺紋相匹配，螺母壁上有螺釘孔並安裝限位螺釘； 端蓋、內混盤、外混盤、噴口盤、結晶器各端面外緣沿環向加工的限位半槽； 各配合件的端面對應的止旋銷孔為三組，孔內安裝止旋銷和張緊彈簧，其配合關係為 滑動配合；在端蓋的球體噴嘴芯座內安裝進球體噴嘴芯，或將球體噴嘴芯與與其所連接的端蓋做 成一體，在其盤蓋接頭的密封槽上套裝密封圈組成端蓋組件；在內混盤的球孔噴嘴口座內先安裝進密封圈後再安裝進球孔噴嘴口，在球體噴嘴芯座 內安裝進球體噴嘴芯，或將球體噴嘴芯與其所連接的內混盤做成一體，在其盤蓋接頭的密 封槽上套裝密封圈組成內混盤組件；在外混盤的球孔噴嘴口座內先安裝進密封圈後再安裝進球體噴嘴口，再在球孔噴嘴芯 座內先安裝進密封圈後再安裝進球孔噴嘴芯，或將球孔噴嘴芯與其所連接的外混盤做成一 體，在其盤蓋接頭的密封槽上套裝密封圈組成外混盤組件；在噴口盤的球孔噴嘴口座內先安裝進密封圈後再安裝進球孔噴嘴口，在其盤蓋接頭的 密封槽上套裝密封圈組成噴口盤組件；端蓋組件、內混盤組件、外混盤組件、噴口盤組件中球體噴嘴芯及球孔噴嘴芯和球孔噴 嘴口的固定方式採用脹點固定或者縮口固定或者螺釘壓緊擋圈固定或者螺紋旋緊擋圈固 定，根據應用工藝要求，選擇一種固定方式實施；按照超臨界流體納微米材料或超微粉體製備工藝的要求，選用以上基本構件組裝多通 道內混式噴嘴、多通道外混式噴嘴、多通道內外混式噴嘴以及快速膨脹噴嘴。
2.根據權利要求1所述的超臨界流體納微米材料製備用精調環隙組合噴嘴，其特徵為所述的多通道內外混式噴嘴是由端蓋組件、至少1個內混盤組件、至少1個外混盤組件、 噴口盤組件、結晶器構成；將端蓋組件安裝進內混盤組件的盤蓋連接孔內，將內混盤組件安 裝進外混盤組件的盤蓋連接孔內，將外混盤組件安裝進噴口盤組件的盤蓋連接孔內，將噴 口盤組件安裝進結晶器內腔，在各配合件之間端面對應的止旋銷孔內安裝止旋銷和張緊彈 簧；用調節螺母將端蓋組件與內混盤組件、內混盤組件與外混盤組件、外混盤組件與噴口盤 組件，用緊固螺母將噴口盤組件與結晶器，連接在一起，旋入調節螺母和緊固螺母上的限位 螺釘使其導向柱插進兩配合件組成的限位溝槽。
3.根據權利要求1所述的超臨界流體納微米材料製備用精調環隙組合噴嘴，其特徵為 所述的多通道內混式噴嘴由端蓋組件、至少1個內混盤組件、噴口盤組件、結晶器構成，將 端蓋組件安裝進內混盤組件的盤蓋連接孔內，將內混盤組件安裝進次級內混盤組件的盤蓋 連接孔內或噴口盤組件的盤蓋連接孔內，將噴口盤組件安裝進結晶器內腔，在各配合件之 間端面對應的止旋銷孔內安裝止旋銷和張緊彈簧；用調節螺母將端蓋組件與內混盤組件、 內混盤組件與噴口盤組件，用緊固螺母將噴口盤組件與結晶器，連接在一起，旋入調節螺母 和緊固螺母上的限位螺釘使其導向柱插進兩配合件組成的限位溝槽。
4.根據權利要求1所述的超臨界流體納微米材料製備用精調環隙組合噴嘴，其特徵為 所述的多通道外混式噴嘴由端蓋組件、至少1個外混盤組件、噴口盤組件、結晶器構成，將 端蓋組件安裝進外混盤組件的盤蓋連接孔內，將外混盤組件安裝進次級外混盤組件的盤蓋 連接孔內或噴口盤組件的盤蓋連接孔內，將噴口盤組件安裝進結晶器內腔，在各配合件之 間端面對應的止旋銷孔內安裝止旋銷和張緊彈簧；用調節螺母將端蓋組件與外混盤組件、 外混盤組件與噴口盤組件，用緊固螺母將噴口盤組件與結晶器，連接在一起，旋入調節螺母 和緊固螺母上的限位螺釘使其導向柱插進兩配合件組成的限位溝槽。
5.根據權利要求1所述的超臨界流體納微米材料製備用精調環隙組合噴嘴，其特徵為 所述的快速膨脹噴嘴由端蓋組件、噴口盤組件、結晶器構成；將端蓋組件安裝進噴口盤組件 的盤蓋連接孔內，將噴口盤組件安裝進結晶器內腔；在各配合件之間端面對應的止旋銷孔 內安裝止旋銷和張緊彈簧；用調節螺母將端蓋組件與噴口盤組件，用緊固螺母將噴口盤組 件與結晶器，連接在一起，旋入調節螺母和緊固螺母上的限位螺釘使其導向柱插進兩配合 件組成的限位溝槽。
全文摘要
本發明屬於納微米材料或超微粉體製備設備，特別涉及到超臨界流體納微米材料製備用精調環隙組合噴嘴。是由端蓋、內混盤、外混盤、噴口盤、結晶器又稱收集器、球體噴嘴芯、球孔噴嘴芯、球孔噴嘴口、調節螺母、止旋銷、限位螺釘、張緊彈簧、密封圈和緊固螺母基本構件組成；按照超臨界流體納微米材料或超微粉體製備工藝的要求，選用以上安裝尺寸互換的基本構件組裝多通道內混式噴嘴、多通道外混式噴嘴、多通道內外混式噴嘴以及快速膨脹噴嘴。本發明構思巧妙，通過構件的配合、調整修正了加工和安裝工藝難於消除的誤差，提高了環隙的調節精度。優化了噴嘴環隙分布的均勻性，為超臨界流體納微米材料或超微粉體製備工藝提供了霧化質量優良的裝備。
文檔編號B01D9/00GK102133558SQ201010582308
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者劉燕, 張明, 曲延鵬, 王威強 申請人:山東大學