一種新型工業(yè)微波加熱裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及微波工業(yè)加熱領(lǐng)域，特別是一種新型工業(yè)微波加熱裝置，包括微波饋入裝置、加熱腔，其特征在于：所述加熱腔是可填充被加熱固體材料的管道結(jié)構(gòu)和可將被加熱固體材料推入管道結(jié)構(gòu)的機(jī)械設(shè)備；所述微波饋入裝置均勻設(shè)置于管道結(jié)構(gòu)外部。本實(shí)用新型提供的一種新型工業(yè)微波加熱裝置，通過(guò)改變微波加熱腔的結(jié)構(gòu)，從根本上改變微波工業(yè)加熱的模式，提高加熱效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種新型工業(yè)微波加熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及微波工業(yè)加熱領(lǐng)域，特別是一種新型工業(yè)微波加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，微波能作為一種新型的高效率、清潔能源，已廣泛應(yīng)用 于工業(yè)生產(chǎn)、日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。微波加熱具有"體加熱"的特點(diǎn)，"體加熱"是一種與被加 熱物質(zhì)直接作用的選擇性加熱方式，代替了傳統(tǒng)加熱中物質(zhì)通過(guò)介質(zhì)熱傳導(dǎo)獲得溫升的方 法，節(jié)省了熱量在介質(zhì)中傳導(dǎo)所需的時(shí)間，減少了在傳導(dǎo)介質(zhì)中的能量消耗，具有高效、節(jié) 能的特點(diǎn)。然而，微波加熱技術(shù)在不斷發(fā)展的同時(shí)，也存在著許多問(wèn)題。
[0003] 在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中，采用傳統(tǒng)的"隧道式"微波加熱裝置對(duì)固體材料進(jìn)行加熱 時(shí)，存在不均勻加熱、效率低的問(wèn)題。微波在照射大型固體材料時(shí)，其趨膚深度遠(yuǎn)小于材料 的尺寸，造成了微波的能量只集中于材料的表面區(qū)域，導(dǎo)致加熱不均勻；同時(shí)，由于傳輸帶 要保持運(yùn)動(dòng)，而造成了材料只能填充部分的隧道空間，造成了加熱效率低的問(wèn)題;工業(yè)應(yīng)用 中普遍要求設(shè)備能夠在高溫，高壓，抗腐蝕等復(fù)雜條件下工作，運(yùn)就加大了微波反應(yīng)器W及 微波加熱腔體的要求。
[0004] 其次，傳統(tǒng)的T遂道式"微波加熱裝置在加熱過(guò)程中粉塵，水汽等雜質(zhì)易向上擴(kuò)散， 進(jìn)入微波饋口損壞設(shè)備，尤其是一些在加熱過(guò)程中會(huì)揮發(fā)腐蝕性氣體的材料，如礦石的微 波脫硫等，更不利于使用運(yùn)種設(shè)備進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。
[0005] 由于微波波長(zhǎng)相對(duì)較短，且固體材料內(nèi)部幾乎不存在自然對(duì)流，同時(shí)微波透射入 固體材料時(shí)，其趨膚深度遠(yuǎn)小于材料的尺寸，造成了微波的能量只集中于材料的表面區(qū)域， 運(yùn)些因素都會(huì)導(dǎo)致加熱不均勻的問(wèn)題。
[0006] 上述運(yùn)些因素帶來(lái)的微波非均勻加熱、效率低的問(wèn)題限制了微波在工業(yè)化生產(chǎn)中 的應(yīng)用。
[0007] 丞待出現(xiàn)一種可W解決上述問(wèn)題的新型工業(yè)微波加熱裝置。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[000引本實(shí)用新型提供的一種新型工業(yè)微波加熱裝置，其目的在于提供一種微波加熱效 率高、加熱均勻的新型微波加熱裝置。
[0009] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：一種新型工業(yè)微波加熱裝置，包括微波饋 入裝置、加熱腔，其特征在于:所述加熱腔是可填充被加熱固體材料的管道結(jié)構(gòu)和可將被加 熱固體材料推入管道結(jié)構(gòu)的機(jī)械設(shè)備;所述微波饋入裝置均勻設(shè)置于管道結(jié)構(gòu)外部。
[0010] 進(jìn)一步地，所述機(jī)械設(shè)備為具有機(jī)械手臂的推壓板。
[0011] 本實(shí)用新型提供的一種新型工業(yè)微波加熱裝置，通過(guò)改變微波加熱腔的結(jié)構(gòu)，從 根本上改變微波工業(yè)加熱的模式，提高加熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前 提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0013] 圖1:一種新型工業(yè)微波加熱裝置的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0014] 圖2:本實(shí)用新型的側(cè)視圖；
[0015] 圖3:本實(shí)用新型的俯視圖；
[0016] 圖4:不同波導(dǎo)饋口數(shù)量和分布結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)褐煤微波加熱溫度場(chǎng)C0V值曲線(xiàn)；
[0017] 圖5不同管道半徑所對(duì)應(yīng)的溫度場(chǎng)C0V值曲線(xiàn)；
[0018] 圖6:不同平移速度對(duì)應(yīng)褐煤微波加熱溫度場(chǎng)C0V值曲線(xiàn)。
[0019] 圖中：1、加熱腔;2、卿趴式微波饋入裝置;3、匹配層。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021] 本實(shí)用新型公開(kāi)的一種新型工業(yè)微波加熱裝置，包括微波饋入裝置、加熱腔1，其 特征在于:所述加熱腔1是可填充被加熱固體材料的管道結(jié)構(gòu)和可將被加熱固體材料推入 管道結(jié)構(gòu)的機(jī)械設(shè)備;所述微波饋入裝置均勻設(shè)置于管道結(jié)構(gòu)外部。
[0022] 優(yōu)選地，所述微波饋入裝置為卿趴式微波饋入裝置2。優(yōu)選地，所述卿趴式饋入裝 置W等間距離、等夾角間距成陣列型分布。
[0023] 進(jìn)一步地，還設(shè)置有匹配層3,所述匹配層3設(shè)置于管道結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑。
[0024] 優(yōu)選地，所述卿趴式微波饋入裝置2的個(gè)數(shù)是8個(gè)。優(yōu)選地，所述管道結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑是 110mm〇
[0025] 進(jìn)一步地，所述機(jī)械設(shè)備為具有機(jī)械手臂的推壓板。
[0026] 本實(shí)用新型采用完全填充式管道加熱方式處理固體材料，不再利用傳輸帶運(yùn)輸材 料，而是將材料填充滿(mǎn)整個(gè)管道，并通過(guò)機(jī)械設(shè)備勻速推進(jìn)推出使其W恒定的速度通過(guò)加 熱管道，受到微波作用獲得溫升，整個(gè)加熱過(guò)程管道空間得到了充分利用，提高了加熱效 率;采用卿趴式結(jié)構(gòu)的微波饋入裝置提高福射效率和均勻性，引入完美匹配層3進(jìn)一步提高 微波加熱效率，且防止粉塵，水汽等雜質(zhì)進(jìn)入饋口損壞設(shè)備。
[0027] 圖1、圖2、圖3分別為一種新型工業(yè)微波加熱裝置的立體結(jié)構(gòu)圖、側(cè)視圖和俯視圖。 如圖1、圖2、圖3所示，該設(shè)備主體是一個(gè)高為h的金屬管道，承裝物料的管道內(nèi)徑為110mm， 用來(lái)填充被加熱固體材料;管道周?chē)h(huán)繞8個(gè)Bj22波導(dǎo)作為微波饋入裝置，采用卿趴式結(jié)構(gòu) 連接到管道上，波導(dǎo)W等間距離分布，俯視圖中可知波導(dǎo)按等夾角間距成陣列型分布。
[0028] 波導(dǎo)采用卿趴式結(jié)構(gòu)與管道相連，主要原因在于波導(dǎo)采用卿趴式結(jié)構(gòu)進(jìn)行饋波， 能夠提高微波的加熱均勻性和效率：當(dāng)卿趴結(jié)構(gòu)的張角變大時(shí)，橫截面的電場(chǎng)福射范圍越 大，物料橫截面的電場(chǎng)分布越均勻。當(dāng)單波導(dǎo)直接與管道相連時(shí)，電場(chǎng)福射范圍較小，比較 集中于饋口的位置;而當(dāng)單波導(dǎo)采用卿趴結(jié)構(gòu)與管道相連時(shí)，當(dāng)加入卿趴式結(jié)構(gòu)后，電場(chǎng)福 射范圍有明顯增大，在電場(chǎng)強(qiáng)度整體基本不變的情況下，使微波能量更加分散的作用于被 加熱物料，進(jìn)而提高了微波加熱的均勻性。
[0029] 本實(shí)用新型的金屬管道內(nèi)部設(shè)置有完美匹配層3,主要目的是通過(guò)完美匹配提高 被加熱固體材料的功率吸收效率，管道內(nèi)部加入完美匹配層3后：空氣和匹配介質(zhì)交界面 (界面1)，匹配介質(zhì)和被加熱固體材料交界面(界面2)的入射與反射系數(shù)滿(mǎn)足：
[0030]
[0031] 其中ru、ri2和113分別為空氣的波阻抗、匹配介質(zhì)的波阻抗和被加熱固體材料的波阻 抗。而
rief為等效波阻抗也就是匹配介質(zhì)和被加熱固體材料在界面1處反射 系數(shù)和透射系數(shù)的等效值，將匹配介質(zhì)和相對(duì)于空氣等效成一種物質(zhì)來(lái)看待。而當(dāng)中間匹 配層3的厚度(1 = λ/4時(shí)，則有：
[0032]
[003；3]若rief = ru，則可W實(shí)現(xiàn)Γι = 〇的波在界面1的全透射，因此得到了 ：
[0034]
[0035] 因此，只需要知道空氣和被加熱固體材料的介電常數(shù)實(shí)部既可W得到完美匹配層 3的相對(duì)介電常數(shù)，同時(shí)計(jì)算出微波在介質(zhì)中的波長(zhǎng)后，就可W計(jì)算出完美匹配層3的厚度， 對(duì)于不同的被加熱固體材料，都有其對(duì)應(yīng)相對(duì)介電常數(shù)和厚度的完美匹配層3。
[0036] 實(shí)用新型中的完美匹配層3在提高褐煤功率吸收效率的同時(shí)，還能夠阻隔被加熱 固體材料與管道和波導(dǎo)饋口的直接接觸，不僅能夠防止加熱過(guò)程中產(chǎn)生的水汽、粉塵、腐蝕 性氣體等雜質(zhì)對(duì)管道和波導(dǎo)饋口的腐蝕，而且能避免運(yùn)些物質(zhì)進(jìn)入波導(dǎo)內(nèi)部，腐蝕設(shè)備，甚 至損壞微波源，保證了微波加熱過(guò)程的安全性，也降低了工業(yè)應(yīng)用時(shí)對(duì)設(shè)備的損耗。
[0037] 微波加熱基本上是一個(gè)非均勻加熱的過(guò)程，由于微波作用于被加熱固體材料一般 均為損耗介質(zhì)，在微波能透射入損耗介質(zhì)的過(guò)程中，大部分能量被介質(zhì)吸收，剩下小部分能 量持續(xù)透射，因此被加熱固體材料對(duì)微波能的整個(gè)吸收過(guò)程是不均勻的。從加熱裝置的形 狀、尺寸、結(jié)構(gòu)等因素可W改善和提高微波加熱均勻性。
[0038] 微波饋入端口個(gè)數(shù)的分析：
[0039] 首先，微波饋入端口對(duì)一種新型工業(yè)微波加熱裝置的均勻性起到了決定性的作 用，不同數(shù)量和結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)饋口結(jié)構(gòu)下，被加熱固體材料的溫度分布情況，并使用其溫度場(chǎng) C0V值來(lái)表征其微波加熱均勻性，對(duì)比了不同數(shù)量和分布結(jié)構(gòu)下的波導(dǎo)饋口對(duì)微波加熱褐 煤均勻性的影響。根據(jù)加熱均勻性結(jié)果，優(yōu)化饋入端口數(shù)量和波導(dǎo)分布結(jié)構(gòu)，從而提高了被 加熱固體材料的加熱均勻性。運(yùn)里暫取管道內(nèi)徑r=100mm，設(shè)波導(dǎo)饋口的數(shù)量為η，相鄰波 導(dǎo)旋轉(zhuǎn)夾角為α;
[0040] 當(dāng)只有一個(gè)波導(dǎo)饋口時(shí)，褐煤通過(guò)管道獲得的加熱區(qū)域非常集中，幾乎只有靠近 波導(dǎo)口的位置產(chǎn)生了溫升，而其他區(qū)域沒(méi)有獲得很好的加熱效果，但當(dāng)波導(dǎo)饋口增加到2 個(gè)，且采取夾角為180°的對(duì)面結(jié)構(gòu)進(jìn)行饋入時(shí)，褐煤獲得溫升的區(qū)域比一個(gè)波導(dǎo)口有了明 顯增大，隨著波導(dǎo)個(gè)數(shù)的增加，褐煤通過(guò)一種新型工業(yè)微波加熱裝置后獲得溫升的區(qū)域也 隨之增大;波導(dǎo)個(gè)數(shù)增加的同時(shí)，被加熱固體材料獲得微波加熱后橫截面內(nèi)各個(gè)區(qū)域的溫 差越小，運(yùn)就表示溫度分布越均勻，且褐煤整體的溫升越高。
[0041] 在不同的波導(dǎo)饋口數(shù)量和分布結(jié)構(gòu)條件下，褐煤的溫度分布有很大差異，基本遵 循著:波導(dǎo)饋口數(shù)量越多，褐煤整體溫升越高，溫度分布越均勻，微波加熱均勻性越好的規(guī) 律。
[0042] 如圖4不同波導(dǎo)饋口數(shù)量和分布結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)褐煤微波加熱溫度場(chǎng)C0V值曲線(xiàn)所示，隨 著波導(dǎo)饋口數(shù)量的增加，溫度場(chǎng)C0V值整體呈遞減趨勢(shì)，波導(dǎo)饋口數(shù)量越少，溫度場(chǎng)C0V值越 大，波導(dǎo)饋口數(shù)量越多，溫度場(chǎng)C0V值越小，在波導(dǎo)數(shù)量很少的情況下，增加一個(gè)波導(dǎo)，溫度 場(chǎng)C0V值就有明顯減小，隨著波導(dǎo)饋口的不斷增多，曲線(xiàn)變化越小，基本趨于平緩穩(wěn)定。運(yùn)就 說(shuō)明，基于本實(shí)用新型的該管道式設(shè)備，增加波導(dǎo)饋口的數(shù)量，能夠提高微波加熱的均勻 性，但當(dāng)波導(dǎo)數(shù)量增加到8個(gè)和10個(gè)的時(shí)候，溫度場(chǎng)C0V值分別是0.166，0.142，相差甚微，依 次推斷若繼續(xù)增加波導(dǎo)饋口數(shù)量，加熱均勻性應(yīng)該和8個(gè)饋口情況下沒(méi)有太大改善，同時(shí)我 們需要考慮管道周?chē)植歼\(yùn)些波導(dǎo)饋口的面積所限，W及考慮到節(jié)約微波能源和設(shè)備的精 簡(jiǎn)設(shè)計(jì)等方面，選擇8個(gè)波導(dǎo)饋口，W45°等夾角陣列分布環(huán)繞在管道外圍，是最優(yōu)的設(shè)計(jì)方 案。
[0043] 本實(shí)用新型所公開(kāi)的一種新型工業(yè)微波加熱裝置的主體是一個(gè)用來(lái)承裝被加熱 固體材料的管道，整個(gè)微波加熱過(guò)程都在于將被加熱固體材料勻速推進(jìn)管道并從另一端推 出，管道的長(zhǎng)度由周?chē)植嫉牟▽?dǎo)數(shù)量決定，而管道的半徑則需要進(jìn)一步優(yōu)化。因?yàn)橄啾扔?工業(yè)應(yīng)用的裝備大尺寸來(lái)說(shuō)，由于微波射入加熱對(duì)象時(shí)的透射深度不夠，往往造成非均勻 加熱的問(wèn)題，但管道半徑的尺寸取的太小又不便于固體材料的加熱，而且不便于工業(yè)實(shí)際 應(yīng)用，因此有必要確定最優(yōu)的管道半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)均勻性較好的微波加熱。
[0044] 對(duì)于管道半徑的分析：
[0045] 當(dāng)波導(dǎo)饋口數(shù)量和分布夾角的參數(shù)為：η = 8，α = 45°，管道內(nèi)徑r分別?。?0mm， 90mm，100mm，110mm，120mm，得到了微波加熱被加熱固體材料，運(yùn)里是褐煤時(shí)，不同管道半徑 條件下對(duì)應(yīng)的溫度分布，
[0046] 在波導(dǎo)饋口數(shù)量和分布結(jié)構(gòu)確定時(shí)，褐煤通過(guò)管道式裝置獲得微波加熱后的溫度 分布趨勢(shì)基本相同，當(dāng)管道內(nèi)徑r尺寸發(fā)生變化時(shí)，褐煤獲得的溫升產(chǎn)生了明顯變化，當(dāng)r = 80mm時(shí)，褐煤的溫度最大值接近400°C，隨著管道內(nèi)徑r逐漸變大，褐煤的溫度逐漸降低，當(dāng)r = 120mm時(shí)，褐煤的溫度最大值只有16(TC，運(yùn)就說(shuō)明管道越小，一次通過(guò)褐煤的處理量越 小，微波能越集中，褐煤的溫升也就越高。褐煤溫度最高的區(qū)域都集中在管道中屯、處，運(yùn)是 由于單個(gè)波導(dǎo)饋口福射的微波透射入褐煤時(shí)，該裝置設(shè)計(jì)中管道周?chē)?個(gè)波導(dǎo)饋口，褐煤 縱向通過(guò)管道時(shí)，中屯、位置會(huì)有電場(chǎng)的疊加作用，所W中屯、位置的溫升就高于其他區(qū)域。隨 著管道的半徑增大，中屯、位置的溫度分布顏色與其他區(qū)域越接近，也就說(shuō)明溫差越小，整體 的顏色分布也越趨于一致，也就是微波加熱均勻性越好。
[0047]如圖5不同管道半徑所對(duì)應(yīng)的溫度場(chǎng)COV值曲線(xiàn)所示：管道內(nèi)徑r從80mm增大到 110mm時(shí)，溫度場(chǎng)C0V值呈遞減趨勢(shì)，當(dāng)管道內(nèi)徑r繼續(xù)增大到120mm時(shí)，溫度場(chǎng)C0V值又有所 增加，運(yùn)就說(shuō)明在管道內(nèi)徑r小于110mm時(shí)，隨著r的增大，溫度場(chǎng)C0V值減小，提高了微波加 熱的均勻性;而管道內(nèi)徑大于110mm后，隨著r的增大，溫度場(chǎng)C0V值增大，降低了微波加熱的 均勻性。管道內(nèi)徑r之所W存在著110mm運(yùn)個(gè)臨界點(diǎn)，是因?yàn)楫?dāng)管道內(nèi)徑小于該值時(shí)，中屯、由 于電場(chǎng)的疊加產(chǎn)生的溫升過(guò)高，導(dǎo)致整體加熱均勻性變差，而當(dāng)管道內(nèi)徑大于該值時(shí)，雖然 中屯、溫升有所降低，但由于周?chē)▽?dǎo)饋口的微波福射范圍較小，在四周產(chǎn)生了較大的溫差， 也導(dǎo)致整體加熱均勻性變差。綜上所述，當(dāng)波導(dǎo)饋口數(shù)量和分布參數(shù)為:η = 8，α = 45°時(shí)，管 道內(nèi)徑r取110mm為最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，此時(shí)微波加熱褐煤的均勻性最好。
[004引對(duì)于移動(dòng)速度的分析：
[0049] 當(dāng)波導(dǎo)饋口數(shù)量和分布參數(shù)為:η = 8，α = 45°，管道內(nèi)徑r=110mm。本文設(shè)計(jì)的一 種新型工業(yè)微波加熱裝置與傳統(tǒng)隧道式加熱設(shè)備最大的不同就在于褐煤充滿(mǎn)管道并W勻 速推進(jìn)推出，在此過(guò)程中受到微波作用獲得溫升，達(dá)到干燥提質(zhì)的效果，那么褐煤在管道中 的移動(dòng)速度是否影響微波加熱的均勻性也成為了關(guān)鍵問(wèn)題。
[0050] 針對(duì)不同的平移速度，對(duì)褐煤微波加熱溫度分布進(jìn)行仿真分析，速度Vz分別取 0.004m/s，0.006m/s，0.008m/s，0 . Olm/s，0.02m/s時(shí)，出當(dāng)平移速度從0.004m/s增大到 0.02m/s的過(guò)程中，在不同的速度下，褐煤微波加熱的均勻性并沒(méi)有發(fā)生劇烈的變化，也就 是在管道式微波加熱裝置中，被加熱物料的平移速度大小對(duì)微波加熱溫度均勻性幾乎沒(méi)有 影響。
[0051] 如圖6不同平移速度對(duì)應(yīng)褐煤微波加熱溫度場(chǎng)C0V值曲線(xiàn)所示，當(dāng)褐煤的平移速度 從0.004m/s增大到0.02m/s的過(guò)程中，溫度場(chǎng)的C0V值都在0.16左右，幾乎沒(méi)有變化，運(yùn)就說(shuō) 明當(dāng)褐煤在管道式裝置中的平移速度發(fā)生變化時(shí)，幾乎不影響微波加熱的均勻性。
[0052] W褐煤為例進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)波導(dǎo)饋口的數(shù)量和分布，W及管道式加熱裝置的內(nèi)徑獲 得了裝置尺寸參數(shù)，提高了褐煤的加熱均勻性，通過(guò)調(diào)節(jié)褐煤在管道中的平移速度，控制褐 煤經(jīng)微波加熱后的溫度范圍，本實(shí)用新型得到褐煤W〇.〇〇8m/s的平移速度勻速通過(guò)管道式 裝置，受到微波作用后的溫度分布情況。
[0053] 褐煤進(jìn)入管道210mm后在第一個(gè)波導(dǎo)饋口方向獲得溫升，進(jìn)入管道340mm后在第二 個(gè)波導(dǎo)饋口方向獲得溫升，W此類(lèi)推，隨著推進(jìn)深度的不斷增加，褐煤向前推進(jìn)過(guò)程中在各 個(gè)波導(dǎo)饋口的方向受到微波持續(xù)作用獲得溫升，直到褐煤推進(jìn)到1100mm，即推出管道另一 端時(shí)，出口橫截面褐煤的溫度分布趨于均勻。褐煤W恒定的速度連續(xù)通過(guò)管道時(shí)，橫截面的 各個(gè)區(qū)域先后收到微波作用，依次獲得溫升，最終使褐煤整體溫度趨于一致，達(dá)到其干燥所 需溫度目標(biāo)值，完成整個(gè)加熱過(guò)程，具有較好的均勻性。
[0054] 褐煤經(jīng)該一種新型工業(yè)微波加熱裝置加熱后，溫度最小值達(dá)到11(TC，最大值達(dá)到 232Γ，滿(mǎn)足褐煤干燥提質(zhì)所需溫度區(qū)間。由于電場(chǎng)在裝置中屯、位置的疊加作用，管道橫截 面中屯、溫度偏高;而微波進(jìn)入具有電磁損耗的材料時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度迅速衰減，形成了裝置邊緣 到中屯、位置的溫度梯度。該加熱過(guò)程得到褐煤微波加熱溫度場(chǎng)的變異系數(shù)C0V = 0.166,溫 度場(chǎng)C0V值相對(duì)較小即溫度離散程度小，表明該裝置處理褐煤的干燥過(guò)程具有較好的加熱 均勻性。
[0055] 該一種新型工業(yè)微波加熱裝置饋入微波的總功率為80kW，褐煤吸收的功率約為 77kW，計(jì)算得到該裝置處理褐煤時(shí)微波功率利用率為96.25%。而傳統(tǒng)隧道式微波加熱裝置 效率一般在30%左右，該管道式裝置的效率較傳統(tǒng)裝置提高了約2倍左右，極大的降低了非 必要的能量消耗和浪費(fèi)，對(duì)于大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用具有重要意義。
[0056] 本實(shí)用新型提供的一種新型工業(yè)微波加熱裝置，通過(guò)改變微波加熱腔1的結(jié)構(gòu)，從 根本上改變微波工業(yè)加熱的模式，提高加熱效率。
[0057] 當(dāng)然，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該 可W根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但運(yùn)些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí) 用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型工業(yè)微波加熱裝置，包括微波饋入裝置、加熱腔，其特征在于： 所述加熱腔是可填充被加熱固體材料的管道結(jié)構(gòu)和可將被加熱固體材料推入管道結(jié) 構(gòu)的機(jī)械設(shè)備;所述微波饋入裝置均勻設(shè)置于管道結(jié)構(gòu)外部； 所述機(jī)械設(shè)備為具有機(jī)械手臂的推壓板。
【文檔編號(hào)】H05B6/64GK205430660SQ201520950201
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日
【發(fā)明人】黃卡瑪, 陳星 , 劉長(zhǎng)軍, 楊陽(yáng), 朱鏵丞
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)