Устройство для смешивания порошков при помощи криогенной текучей среды и генерирования вибраций - RU2018120108A
Код документа: RU2018120108A
Формула
1. Устройство (1) для смешивания порошков (Р) при помощи криогенной текучей среды, отличающееся тем, что оно содержит:
- смесительную камеру (Е1) для смешивания порошков (Р), содержащую криогенную текучую среду (FC) и снабжённую средствами для формирования псевдоожиженного слоя (Lf) порошков,
- камеру (А1) подачи порошков (Р) для обеспечения введения порошков (Р) в смесительную камеру (Е1),
- камеру (В1) подачи криогенной текучей среды (FC) для обеспечения введения криогенной текучей среды (FC) в смесительную камеру (Е1),
- систему (Vb) генерирования вибраций в псевдоожиженном слое (Lf) порошков,
- систему (Sp) управления системой (Vb) генерирования вибраций.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подлежащие смешиванию порошки (Р) представляют собой актинидные порошки.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что криогенная текучая среда (FC) содержит слабо гидрированную жидкость, которая представляет собой жидкость, содержащую не более одного атома водорода на молекулу жидкости и имеющую температуру кипения ниже температуры кипения воды.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит аналитическую систему (Ас) для анализа концентрации суспензии порошков (Р) и криогенной текучей среды (FС) в смесительной камере (Е1), работа которой управляется, в частности, управляющей системой (Sp).
5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что смесительная камера (Е1) выполнена таким образом, что введение в неё криогенной текучей среды (FC) обеспечивает псевдоожижение подлежащих смешиванию порошков (Р) в результате просачивания криогенной текучей среды (FC) через псевдоожижаемый слой (Lf) порошков.
6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что смесительная камера (Е1) содержит распределительную систему (Sd), в частности, решетку или спечённую деталь, для распределения криогенной текучей среды (FC) по псевдоожиженному слою (Lf) порошков (Р) для обеспечения равномерного распределения криогенной текучей среды (FC) в псевдоожиженном слое (Lf).
7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что система (Vb) генерирования вибраций по меньшей мере частично расположена в псевдоожиженном слое (Lf) порошков (Р).
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что система (Vb) генерирования вибраций содержит сонотроды (So), введенные в псевдоожиженный слой (Lf) порошков (Р).
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что сонотроды (So) независимо управляются системой (Sp) управления для обеспечения периодического сдвига фаз между сонотродами (So) для создания нестационарных интерференций, улучшающих смешивание внутри псевдоожиженного слоя (Lf) порошков (Р).
10. Устройство по п. 7 или 8, отличающееся тем, что сонотроды (So) выполнены с возможностью образования псевдохаотических колебаний типа осциллятора Ван дер Поля.
11. Устройство по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средства перемешивания в смесительной камере (Е1) для обеспечения смешивания порошков (Р), суспендированных в криогенной текучей среде (FC), содержащие, в частности, средства измельчения.
12. Устройство по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что оно содержит систему электростатической зарядки порошков (Р), предназначенных для введения в смесительную камеру (Е1).
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что одна часть порошков (Р) входит в контакт с частью системы электростатической зарядки для положительной электростатической зарядки, а другая часть порошков (Р) входит в контакт с другой частью системы электростатической зарядки для отрицательной электростатической зарядки, чтобы обеспечить дифференциальную локальную агломерацию.
14. Устройство по любому из пп. 1-13, отличающееся тем, что криогенная текучая среда (FC) представляет собой сжиженный азот.
15. Способ смешивания порошков (Р) при помощи криогенной текучей среды, отличающийся тем, что его осуществляют при помощи устройства (1) по любому из пп. 1-14 и тем, что он включает в себя следующие стадии:
а) введение предназначенных для смешивания порошков (Р) в смесительную камеру (Е1) через камеру (А1) подачи порошков (Р),
b) введение криогенной текучей среды (FC), предназначенной для обеспечения псевдоожижения псевдоожиженного слоя (Lf) порошков (Р), в смесительную камеру (Е1) через камеру (В1) подачи криогенной текучей среды (FC),
c) генерирование вибраций в суспензии порошков (Р) и криогенной текучей среды (CF) в смесительной камере (Е1) посредством системы (Vb) генерирования вибраций,
d) получение смеси, образованной из порошков (Р), после испарения криогенной текучей среды (FC).
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что в ходе первой стадии а) порошки подвергают электростатической зарядке по-разному, в частности, противоположно, чтобы способствовать дифференциальной локальной агломерации.
17. Способ по п. 15 или 16, отличающийся тем, что он содержит стадию управления системой (Vb) генерирования вибраций посредством управляющей системы (Sр).
