CN102427630B - 一种高温工业窑炉 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高温工业窑炉，包括炉壳(5)、微波加热装置(2)和设置在所述炉壳(5)内的保温层(1)，还包括：设置在所述保温层(1)内表面的内套(4)；一端与所述微波加热装置(2)相连，另一端穿过所述炉壳(5)、保温层(1)和内套(4)的能够传输微波的波导管(3)。本发明提供的高温工业窑炉解决了微波的功率密度会随着炉体体积的增大而降低的问题，减小了微波的损耗，提高了加热效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及窑炉技术领域，更具体地说，涉及一种高温工业窑炉。
背景技术
微波加热具有加热迅速、温度均匀和易于实现自动控制等一系列优点，微波加热装置近年来得到较大的发展，家用微波炉的普及预示着微波加热在工业应用中也具有广阔的前景。
但是，目前微波加热的工业应用主要还处于低温领域，加热温度小于400℃，例如烘干、脱水，杀菌和膨化等。工业微波加热在高温领域中没有得到大规模应用的原因之一就在于高温微波窑炉在保温方面存在着一定的困难。如图1所示，高温微波窑炉(内部温度大于400℃)的炉体中需要设置保温层01，保温层01本身在理论上不应吸收微波，炉腔的温度越高，所需的保温层01就越厚，进而导致容纳保温层01的炉体体积就越大，而炉体体积越大，微波加热装置02通过波导管(一种空心的、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子，用来传送超高频电磁波，通过它脉冲信号可以以极小的损耗被传送到目的地)03发射到炉腔内部对物料04进行加热的微波的功率密度就会越低，使得加热效率降低。现有技术中，高温微波窑炉的炉腔采用不锈钢制造，在现实情况中，任何材料都无法达到理想的效果，不锈钢对微波同样有损耗(不锈钢的损耗率是铝的25倍，是铜的41倍，是银的44倍)，炉体体积在增大的同时，炉腔的面积也会随之增大，较大面积的不锈钢会对微波造成一定的损耗，使得炉腔中微波的功率密度再次降低，同时保温层01也不可能是理想的透波材料，同样会吸收一部分的微波，在保温层01加厚的情况下，保温层01吸收微波增多也会降低微波的功率密度，影响物料04的加热效果，不锈钢炉腔和保温层01在吸收微波的同时会使的炉体表面的温度过高，需要将炉壳05做成水冷夹套形式对其进行降温，这样不仅浪费了能量还提高了生产成本。
综上所述，如何提供一种高温工业窑炉，以实现在增大炉体的同时最大程度的避免炉腔中的微波功率密度降低，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高温工业窑炉，以实现在增大炉体的同时最大程度的避免炉腔中的微波功率密度的降低。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高温工业窑炉，包括炉壳、微波加热装置、和设置在所述炉壳内的保温层，还包括：
设置在所述保温层内表面的内套；
一端与所述微波加热装置相连，另一端穿过所述炉壳、保温层和内套的能够传输微波的波导管。
优选的，上述高温工业窑炉中，还包括设置在所述内套内的内保温层。
优选的，上述高温工业窑炉中，所述内保温层为多晶纤维棉或多晶纤维板层。
优选的，上述高温工业窑炉中，所述内保温层的内表面上设置有炉膛砖。
优选的，上述高温工业窑炉中，所述炉膛砖为刚玉砖、氧化铝空心球砖和镁砖。
优选的，上述高温工业窑炉中，所述内套为能够反射微波且很少吸收微波的金属内套。
优选的，上述高温工业窑炉中，所述内套为板状结构或网状结构。
优选的，上述高温工业窑炉中，所述保温层为硅酸铝纤维棉层。
优选的，上述高温工业窑炉中，所述微波加热装置为磁控管。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
本发明提供的高温工业窑炉，当微波加热装置发射微波后，微波会通过波导管直接进入内套，由于内套的空间较小且内套可以阻挡微波，从而使的大部分甚至全部的微波都处于内套的空间中而无法穿透内套进入保温层和炉壳中，使得内套空间中的微波功率密度较大，进而提高加热效率，避免微波能量的耗损。本发明提供的高温工业窑炉，即使保温层加厚，炉体的体积增大，只要内套的体积不变，就不会对炉腔中的微波功率密度造成影响，从而减小了微波的损耗，提高了加热效率，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的高温工业窑炉的剖视图；
图2为本发明实施例提供的高温工业窑炉的剖视图。
上图1-图2中：
保温层01、微波加热装置02、波导管03、物料04、炉壳05、保温层1、微波加热装置2、波导管3、内套4、炉壳5、内保温层6、炉膛砖7。
具体实施方式
本发明提供了一种高温工业窑炉，解决了随着窑炉体积的增大，无法保证炉腔中微波功率密度的问题。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考附图2，图2为本发明实施例提供的高温工业窑炉的剖视图。
本发明提供的高温工业窑炉，包括炉壳5、微波加热装置2、和设置在所述炉壳2内的保温层1，还包括：
设置在所述保温层1内表面的可以反射微波的内套4；
一端与所述微波加热装置相连，另一端穿过所述炉壳5、保温层1和内套4的能够传输微波的波导管3。
本发明实施例提供的高温工业窑炉的工作过程如下：
微波加热装置2发射微波，微波通过波导管3进入内套4中，由于内套4可以反射微波，所以微波只能在内套4形成的空间中，而只有少量甚至完全没有微波穿透内套4进入保温层1和炉壳5中，减小甚至避免微波造成不必要的损耗。
通过上述工作过程可以得出，本实施例提供的高温工业窑炉，在利用微波进行加热时，微波只会处于内套4形成的空间中，无论炉体的体积多大，只要内套4的体积不变，内套4中微波的功率密度就不会变，进而解决了微波的功率密度会随着炉体体积的增大而降低的问题，减小了微波的损耗，提高了加热效率，降低了生产成本。
为了优化上述技术方案，本法实施例提供的高温工业窑炉，还包括设置在所述内套4内的内保温层6。在内套4内设置内保温层6，进一步增进了炉体的保温效果，使得加热效果更加显著，同时也使内套4的温度降低，防止内套4过热受损。
具体的，所述内保温层6为多晶纤维棉或多晶纤维板层。由于内保温层6位于内套4的内部，所以内保温层6在保温的同时，还要保证很少吸收或完全不吸收微波，这样才能使得内套4内的微波的功率密度不会下降，才能使得加热效果更好。
优选的，所述内保温层6的内表面上设置有炉膛砖7。设置具有耐热性的炉膛砖7可以更好的保护内保温层6、内套4和保温层1，延长整个炉体的使用寿命。
具体的，所述炉膛砖7为刚玉砖、氧化铝空心球砖或镁砖。刚玉砖、氧化铝空心球砖和镁砖具有良好的耐热性和保温性，对微波吸收量少，可以充分的满足生产要求，当然，在不影响高温工业窑炉正常工作的前提下，炉膛砖7还可以为其他的材料。
为了能较好的保持内套4中微波的功率密度，所述内套4为能够反射微波且很少吸收微波的金属内套。具体的，所述金属内套可以为不锈钢内套、耐高温钢内套、铜内套或铝内套，在满足生产需求的前提下，内套还可以为其他的材质，并不局限于以上几种。
为了使技术方案更加完善，所述内套4为板状结构或网状结构。所述内套4的主要作用为反射微波，其具体的结构只要满足上述技术要求即可，并不局限于本实施例所述的板状或网状结构。
具体的，在满足生产要求的情况下，内套不一定为金属内套，因为内套可以较好的反射微波，所以设置在内套4和炉壳5之间的保温层1为普通材质的硅酸铝纤维棉层，也可以是一般的保温砖。普通材质的保温层1既可以满足生产要求，又可以节约生产成本。
进一步的，所述微波加热装置2为磁控管。磁控管具有功率大、效率高、尺寸小、重量轻、成本低等诸多优点，给实际生产带来了很大的帮助。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种高温工业窑炉，包括炉壳（5）、微波加热装置（2）和设置在所述炉壳（5）内的保温层（1），其特征在于，还包括：
设置在所述保温层（1）内表面的板状或网状内套（4）；
一端与所述微波加热装置（2）相连，另一端穿过所述炉壳（5）、保温层（1）和内套（4）的能够传输微波的波导管（3）；
设置在所述内套（4）内的内保温层（6），所述内保温层（6）的内表面上设置有炉膛砖（7）。
2.根据权利要求1所述的高温工业窑炉，其特征在于，所述内保温层（6）为多晶纤维棉层或多晶纤维板层。
3.根据权利要求1所述的高温工业窑炉，其特征在于，所述炉膛砖（7）为刚玉砖、氧化铝空心球砖或镁砖。
4.根据权利要求1所述的高温工业窑炉，其特征在于，所述内套（4）为能够反射微波且很少吸收微波的金属内套。
5.根据权利要求1所述的高温工业窑炉，其特征在于，所述保温层（1）为硅酸铝纤维棉层。
6.根据权利要求1所述的高温工业窑炉，其特征在于，所述微波加热装置（2）为磁控管。
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