Печь свч для непрерывной обработки теплоизоляционных диэлектрических изделий

Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки теплоизоляционных материалов и может быть использовано для изготовления строительных блоков. Печь СВЧ содержит камеру нагрева СВЧ токами, СВЧ-генератор (узел ввода энергии), волновод и конвейер, причем на одном конце камеры нагрева установлена стенка, на которой размещен узел ввода энергии, выполненный в виде прямоугольного волновода и излучающего штыря и герметизированный от корпуса камеры нагрева диэлектрическим стаканом из радиопрозрачного материала. В камере нагрева расположена часть металлической трубы, проходящей через стенку и установленной соосно с волноводом. Внутри трубы проходит конвейер с формами, заполненными диэлектрическим материалом, на котором размещена система подачи воздуха. Длина участка трубы, размещенного в камере нагрева, выбирается равной или большей четверти длины волны в камере нагрева. Узел ввода энергии установлен между боковыми поверхностями камеры нагрева и трубы. Печь СВЧ позволяет снизить энергозатраты и трудозатраты при изготовлении теплоизоляционных диэлектрических изделий, имеющих равнопористую структуру, обеспечить равномерность прочностных и теплофизических характеристик изделия по всему объему. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки теплоизоляционных материалов и может быть использовано для изготовления строительных блоков.

Известна контейнерная СВЧ печь (патент №2060600 RU, 20.05.1996 г.), состоящая из камеры нагрева СВЧ токами, конвейера и шлюзов на входе и выходе камеры нагрева, которые, согласно требованиям техники безопасности, уменьшают интенсивность электромагнитных волн до 10 мкВт/см2. Шлюзы снабжены поворачивающимися шторками-отражателями, с возможностью поворота на 1/2 длины волны. Однако такая конструкция увеличивает трудозатраты и не обеспечивает равномерность прочностных и теплофизических характеристик изделия из-за остаточного содержания излишней влаги и газов, неравномерно распределенных по объему изделия.

Технической задачей изобретения является расширение технических возможностей устройства, повышение качества теплоизоляционных изделий.

Техническим результатом использования изобретения является снижение энергозатрат и трудозатрат при изготовлении теплоизоляционных диэлектрических изделий, имеющих равнопористую структуру, обеспечение равномерности прочностных и теплофизических характеристик изделия по всему объему.

Указанный технический результат достигается за счет того, что конвейерная СВЧ печь, содержит камеру нагрева СВЧ токами, СВЧ-генератор (узел ввода энергии), волновод и конвейер, причем на одном конце камеры нагрева установлена стенка, на которой размещен узел ввода энергии, выполненный в виде прямоугольного волновода и излучающего штыря, и герметизированный от корпуса камеры нагрева диэлектрическим стаканом из радиопрозрачного материала. В камере нагрева расположена часть металлической трубы, проходящей через стенку и установленной соосно с волноводом. Стык между трубой и стенкой герметично заделан специальной перфорируемой жестью. Внутри трубы проходит конвейер с формами, заполненными диэлектрическим материалом, на котором размещена система подачи воздуха. Длина участка трубы, размещенного в камере нагрева, выбирается равной или большей четверти длины волны в камере нагрева. Узел ввода энергии установлен между боковыми поверхностями камеры нагрева и трубы. Соотношение диаметров нагрева и трубы выбирается из условия:

D-d≈λкр·Е2,

где

D - диаметр камеры нагрева;

D - диаметр трубы;

λкр - длина волны в камере нагрева (круглом волноводе);

λкр·Е2 - критическая длина волны Е2.

На чертеже изображена печь СВЧ для непрерывной обработки теплоизоляционных диэлектрических изделий.

Установка содержит узел ввода энергии, выполненный в виде прямоугольного волновода 1 и излучающего штыря 2, установленных на стенке 7, которая размещена на одном конце камеры нагрева 3. Конвейер 4 с формами для диэлектрического материала 5 и системой подачи воздуха проходит через трубу 6, которая, в свою очередь, через стенку 7 частично выступает в камеру нагрева 3. Длина участка трубы 6, расположенная в камере нагрева 3, выбирается равной или большей четверти длины волны в камере нагрева 3. Узел ввода энергии герметизирован от корпуса камеры нагрева 3 диэлектрическим стаканом 8 из радиопрозрачного материала. Камера нагрева 3 имеет на конце сужение 9.

Печь СВЧ для непрерывной обработки теплоизоляционных диэлектрических изделий работает следующим образом. Подводящий энергию волновод 1 преобразует основную волну Е прямоугольного волновода с помощью штыря 2 в волну Е2 коаксиального волновода, которая распространяется в камере нагрева 3 в пространстве между круглым корпусом камеры нагрева 3 и отрезом трубы 6 в направлении от стенки 7 и взаимодействует с нагреваемым материалом изделия 5. За счет того что длина участка трубы 6, расположенная в камере нагрева 3, выбирается равной или большей четверти длины волны в камере нагрева 3, которая играет роль волновода, обеспечивается устойчивое возбуждение волны Е2.

Поскольку узел ввода энергии вынесен из зоны нагрева изделия, то зона возбуждения волны Е2 не влияет на процесс нагрева, т.е. на равномерность.

Так как существование волны в коаксиальном волноводе определяется лишь соотношением диаметров камеры нагрева 3 и металлической трубы 6, следовательно, для печи практически снято ограничение на размеры термообрабатываемого изделия.

Неиспользованная энергия, составляющая примерно 11% от мощности установки, попадает в выходной участок 9, где полностью поглощается диэлектрическим материалом 5.

Продувка воздухом с t=110°С обеспечивает удаление с поверхности изделия излишней влаги и газов, создает градиент температур, направленных от центра изделия к его поверхности, за счет чего пары и газы удаляются из массы материала, согласно парциальным давлениям, зависящим от градиента температур.

Вышеперечисленные условия, создаваемые печью СВЧ, способствуют равномерному удалению, и излишков влаги, и газов по объему изделия до момента закрытия пор, что обеспечивает одинаковые прочностные и теплофизические характеристики по всему объему изделия при его различных конфигурациях и размерах.

При помощи предлагаемой печи СВЧ были получены строительные блоки размером 588×288×200 мм, которые были использованы при строительстве зданий, с последующей их облицовкой.

Из существующего уровня техники не выявлены технические решения, имеющие аналогичную совокупность существенных признаков, что отвечает условию патентоспособности - «новизна».

Совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет получить новый технический результат, что отвечает условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Предлагаемая печь СВЧ может быть использована для изготовления строительных блоков различных размеров и конфигурации, что отвечает условию патентоспособности «промышленная применимость».

1. Печь СВЧ для непрерывной обработки теплоизоляционных диэлектрических материалов, содержащая камеру нагрева СВЧ токами, СВЧ-генератор (узел ввода энергии), волновод и конвейер, отличающаяся тем, что на одном конце камеры нагрева установлена стенка, на которой размещен узел ввода энергии, выполненный в виде прямоугольного волновода и излучающего штыря, и герметизированный от корпуса камеры нагрева диэлектрическим стаканом из радиопрозрачного материала, а также в камере нагрева расположена часть металлической трубы, проходящей через стенку, и установленной соосно с волноводом, причем таким образом, что внутри трубы размещен конвейер с формами, заполненными диэлектрическим материалом, а также размещена система подачи воздуха.

2. Печь СВЧ для непрерывной обработки теплоизоляционных диэлектрических материалов по п.1, отличающаяся тем, что длина участка трубы, размещенного в камере нагрева, выбирается равной или большей четверти длины волны в камере нагрева.

3. Печь СВЧ для непрерывной обработки теплоизоляционных диэлектрических материалов по п.1, отличающаяся тем, что узел ввода энергии установлен между боковыми поверхностями камеры нагрева и трубы.

4. Печь СВЧ для непрерывной обработки теплоизоляционных диэлектрических материалов по п.1, отличающаяся тем, что соотношение диаметров камеры нагрева и трубы выбирается из условия
D-d≈λкр·E2,
где D - диаметр камеры нагрева;
D - диаметр трубы;
λкр - длина волны в камере нагрева (круглом волноводе);
λкр·Е2 - критическая длина волны Е2.

5. Печь СВЧ для непрерывной обработки теплоизоляционных диэлектрических материалов по п.1, отличающаяся тем, что камера нагрева имеет на конце сужение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике СВЧ-нагрева и может использоваться в сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства, например для обработки семян сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к установкам для сушки различных материалов и может найти применение в химической и нефтехимической промышленности для проведения процесса сушки дисперсных систем в пастообразном состоянии и сыпучих материалов.

Изобретение относится к технике сушки, комбинированной обработке дисперсных материалов и может быть использовано в химической, парфюмерной, пищевой и смежных с ними отраслях промышленности.

Изобретение относится к СВЧ-устройствам, предназначенным для нагревания диэлектрических материалов с высокой скоростью, и может быть применено для стерилизации медпрепаратов в ампулах, мясопродуктов в диэлектрической таре, разогрева сосисок в оболочке или порционных материалов в потоке с дискретным заполнением области нагрева, а также для стерилизации фруктовых соков и других жидких материалов в потоке.

Изобретение относится к устройствам для СВЧ-обработки продуктов и может быть использовано при сушке гранулированных материалов и продуктов, при термообработке жидких продуктов.

Изобретение относится к области подготовки товарной нефти и может быть использовано на производствах нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности для создания аппаратов сверхвысокочастотной (СВЧ) обработки водонефтяных смесей

Изобретение относится к способу предварительного нагрева настилаемого на бесконечную непрерывно циркулирующую формовочную ленту ковра прессуемого материала в процессе изготовления древесно-стружечных плит. Для предварительного нагрева ковра прессуемого материала с одной или обеих сторон прессуемых поверхностей в ковер прессуемого материала вводят микроволновое излучение. Ковер прессуемого материала после передачи в непрерывно работающий пресс прессуют и подвергают отверждению с применением давления и тепла. Для нагрева ковра прессуемого материала используют микроволны в частотном диапазоне 2400-2500 МГц. Микроволны для каждой стороны прессуемой поверхности создают в 20-300 микроволновых генераторах с магнетронами мощностью 3-50 кВт каждый. Устройство для нагрева ковров прессуемого материала выполнено в виде проходной печи непрерывного действия. В печи для каждой стороны прессуемых поверхностей расположено 20-300 микроволновых генераторов магнетронами мощностью 3-50 кВт и частотным диапазоном 2400-2500 МГц. Повышается КПД нагрева прессуемого материала, повышается равномерность, экологичность и экономичность нагрева прессуемого материала. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам контроля процесса сушки древесины, определения текущей влажности древесины и может найти применение в деревообрабатывающей промышленности. Техническим результатом является повышение точности определения влажности различных пород древесины, упрощение аппаратной реализации способа. Для реализации способа штабель древесины помещают в замкнутую металлическую полость - резонатор лесосушильной камеры; размеры резонатора выбирают много больше длины волны λ питающего генератора СВЧ, так что обеспечивается возможность возбуждения в ненагруженном состоянии в полости множества колебаний различной пространственной структуры, измеряют температуру древесины до начала сушки и температуру после взаимодействия электромагнитного поля многих мод, и по разности температур калориметрическим способом определяют поглощенную мощность; по функции затухания резонатора сушильной камеры производят измерение влажности древесины, и осуществляют контроль сушки древесины по градиентам влажности и температуры регулировкой выходной мощности генератора РГ, которая в функции затухания нагруженного резонатора dH является изменяемым параметром. 4 ил.

Изобретение относится к устройству для обработки потока жидкости микроволновым излучением. Устройство содержит: сосуд, имеющий боковую стенку и противоположные первую и вторую торцевые стенки, определяющие, по существу, цилиндрическую камеру, при этом первая торцевая стенка расположена на заданном расстоянии d1 от второй торцевой стенки; трубопровод для протекания жидкости, при этом трубопровод проходит через первую торцевую стенку в направлении второй торцевой стенки сосуда, при этом камера и трубопровод являются, по существу, соосными, и при этом трубопровод является, по существу, прозрачным для микроволнового излучения; и источник микроволнового излучения, входное отверстие для микроволнового излучения в боковой стенке сосуда. При этом источник микроволнового излучения содержит магнетрон, который отстоит от боковой стенки камеры, и антенну, которая проходит из магнетрона через входное отверстие для микроволнового излучения и в камеру сосуда для пропускания микроволнового излучения с длиной волны λ внутрь камеры, причем расстояние d1, по существу, равно целочисленному кратному λ/2, так что камера представляет собой микроволновой резонатор, входное отверстие для микроволнового излучения смещено от центра относительно длины камеры (d1), и дистальный (свободный) конец антенны расположен на заданном расстоянии d3 выступа из боковой стенки камеры, меньшем или равном λ/4 и большем или равном 3λ/16. Также изобретение относится к способу, использующему данное устройство. Предлагаемое устройство позволяет эффективно переносить энергию микроволнового излучения к обрабатываемому флюиду. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх