CN103826343A - 一种微波加热粒料、粉体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波加热粒料、粉体的方法，包括以下步骤，设置微波加热装置，相邻的两层加热装置之间有间隔且呈正反相扣状，正反相扣的两层加热装置上层的加热装置外径小而下层的加热装置外径大，所述的腔体与内胆的上端设有进料口，下端设有出料口；加热粒料、粉体，粒料、粉体从进料口加入，坠落在最上层的加热装置上，向下滚动或滑动，从而沿层状的加热装置从上方向下方遂层坠落的过程中进行微波加热，经过微波加热的粒料、粉体经出料口流出。本发明的微波加热粒料、粉体的方法，粉体在水平方向上运行，设备体积较小、设备占地空间小、成本低、对能源的利用率高。

Description

一种微波加热粒料、粉体的方法

技术领域

本发明涉及一种微波加热方法，具体了说是一种微波加热粒料、粉体的方法。

背景技术

公知的微波加热方法及杀菌设备，如微波隧道窑、微波烘干机、微波回转窑在煅烧、加热、烘干粒料、粉体时，技术上都要求粒料、粉体以较小厚度并较分散的状态沿微波谐振腔长度方向移动穿过电磁场。

微波回转窑以一定倾角在回转过程中对粒料、粉体产生向前的推动力，粒料、粉体以堆积在窑体底部的状态向前滑动；微波隧道窑、微波烘干机以水平传送机构按固定平面向前传递粒料、粉体，粒料、粉体在通过谐振腔时其有效利用的截面积很小，粒料、粉体通过电磁场时达不到动态分散状态。

而现有的大功率工业微波炉因在多边筒形腔体的多个面上布设了微波源而使腔体内电磁场更加均匀，提高了均场区φ值。已知的微波多模腔应用技术方面也在改善电磁场均匀性、电磁场强度方面也有技术积累，如通过移动负载使介质通过驻波腹点是有效的改善加热均匀性的方法,但沿着腔体一个主轴方向直线移动的方式只能补偿在该方向上场的变化,而在其它两个方向上的变化得不到补偿,要补偿这两个方向上的变化就需要使介质运动方向与腔体主轴之间有一定的倾斜角度。

为提高多模腔内场的分布均匀性和加热均匀性，在腔体Q值方面，研究人员通过建立数学模型仿真计算认为：调整介质的体积以增大填充因子，能够提高平均模谱密度。

在多模腔中，随着负载的移动，驻波本身也随着移动，这样使得驻波趋向于集中在负载的边缘位置。水的介电常数通常在30—77，而大多数物质的介电常数为1—5，在加热包含水份的物料时，随着介电常数的增大，会产生“场的陷阱”，电磁波无法进入介质内部。这种工作负载的拐角、边缘等局部存在电场强度集中现象，容易造成介质击穿或局部样品过热，而通过研究，采用一些电介质材料放在被加热介质层表面的方式被用来调节腔体内场的分布，以改善介质表面场强小的弱点。

 

因此，现有的微波加热、杀菌设备的通常布局方式在空间及电磁场区域利用率不高，在改善场强、电磁波均匀性及加热均匀性上没有技术上的措施。并且为了达到加热或杀菌效果，设备会在长度方向增大，从而增大腔体的体积。由于腔体体积的增大，在输入功率不变的情况下就会影响到功率密度、微波频谱带宽、驻波比等因素，造成产量下降等不利影响。

同样，在微波煅烧、加热、烘干不吸波或弱吸波粒料、粉体粒料、粉体时，需要在腔体内设计吸波加热介质来对其进行接触以进行热传导。利用水平传送机构或回转窑的窑壁来做吸波加热介质方法也同样存微波场强、均匀性利用上的不足，同时在了设备体积大、设备占地空间大、成本高、对能源的利用率低的问题。

总之，传统的微波加热过程中粒料、粉体在水平方向上运行，存在设备体积大、设备占地空间大、成本高、对能源的利用率低的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种加热过程粒料、粉体在竖直方向运行，需要的设备体积小、占地空间小、成本低、对能源的利用较高的微波加热粒料、粉体的方法。

为解决上述技术问题，本发明的微波加热粒料、粉体的方法，包括以下步骤：

1）设置微波加热装置，所述的微波加热装置设置在工业微波炉内，所述的工业微波炉包括腔体，设置在腔体侧壁上的磁控管，腔体内固定加热内胆，内胆内设置层状的加热装置，层状的加热装置呈漏斗状，加热装置连接在内胆上，相邻的两层加热装置之间有间隔且呈正反相扣状，正反相扣的两层加热装置上层的加热装置外径小而下层的加热装置外径大，所述的腔体与内胆的上端设有进料口，下端设有出料口；

2）加热粒料、粉体，粒料、粉体从进料口加入，坠落在最上层的加热装置上，向下滚动或滑动，从而沿层状的加热装置从上方向下方遂层坠落的过程中进行微波加热，经过微波加热的粒料、粉体经出料口流出。

竖直方向上加热，并且将加热装置设置呈漏斗状，正反相扣，可以有效利用微波炉内的空间和谐振腔电磁波均场区横截面，增大加热的面积，从而最大程度的减小加热所需要的设备的体积，保证了空截Q值不会过大，并增强了能源利用的效率。

作为对本发明的技术方案的进一步改进，本发明的微波加热粒料、粉体的方法，先根据粒料、粉体的种类测算出粒料、粉体的坍塌角，然后将加热装置与水平面的夹角的大小设置为粒料、粉体的坍塌角。

利用粒料、粉体的坍塌角设置加热装置，最大限度地利用了物体的重力，使物体在重力的作用下从上向下滑落，在滑落的过程中加热，减小了微波加热过程中的传送设备，有利用减少热损耗，提高能源的利用率，并且减小了微波加热设备体积。

具体实施方式

本发明的微波加热粒料、粉体的方法，包括以下步骤：

1）设置微波加热装置，所述的微波加热装置设置在工业微波炉内，所述的工业微波炉包括腔体，设置在腔体侧壁上的磁控管，腔体内固定加热内胆，内胆内设置层状的加热装置，根据粒料、粉体的种类测算出粒料、粉体的坍塌角，然后将加热装置与水平面的夹角的大小设置为粒料、粉体的坍塌角，层状的加热装置呈漏斗状，加热装置连接在内胆上，相邻的两层加热装置之间有间隔且呈正反相扣状，正反相扣的两层加热装置上层的加热装置外径小而下层的加热装置外径大，所述的腔体与内胆的上端设有进料口，下端设有出料口；

2）加热粒料、粉体，粒料、粉体从进料口加入，坠落在最上层的加热装置上，向下滚动或滑动，从而沿层状的加热装置从上方向下方遂层坠落的过程中进行微波加热，经过微波加热的粒料、粉体经出料口流出。

Claims (2)

1.一种微波加热粒料、粉体的方法，其特征在于：

1）设置微波加热装置，所述的微波加热装置设置在工业微波炉内，所述的工业微波炉包括腔体，设置在腔体侧壁上的磁控管，腔体内固定加热内胆，内胆内设置层状的加热装置，层状的加热装置呈漏斗状，加热装置连接在内胆上，相邻的两层加热装置之间有间隔且呈正反相扣状，正反相扣的两层加热装置上层的加热装置外径小而下层的加热装置外径大，所述的腔体与内胆的上端设有进料口，下端设有出料口；

2）加热粒料、粉体，粒料、粉体从进料口加入，坠落在最上层的加热装置上，向下滚动或滑动，从而沿层状的加热装置从上方向下方遂层坠落的过程中进行微波加热，经过微波加热的粒料、粉体经出料口流出。

2.根据粒料、粉体的种类测算出粒料、粉体的坍塌角，然后将加热装置与水平面的夹角的大小设置为粒料、粉体的坍塌角。