CN108882427A - 一种大功率工业化微波解冻设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率工业化微波解冻设备，它包括机架（1），安装在机架（1）上的微波谐振腔（3），安装在微波谐振腔（3）上的旋转馈能波导（2），旋转馈能波导（2）与微波传输系统（8）相连，微波传输系统（8）与微波头（6）相连，微波头（6）与微波能发生器（5）相连；微波能发生器（5）与控制系统（4）相连。机架上安装有物料输送系统（7），物料输送系统（7）穿过微波谐振腔（3）。本发明结构设计合理，操作方便，采用915MHz微波能发生器，可合成功率可达到150kW，处理量可实现每小时10t，且安全性高，可满足工业化设备对高功率生产产量需求。
Description
技术领域
本发明微波加热，具体涉及一种大功率工业化微波解冻设备。
背景技术
微波解冻是将-42至-18摄氏度的冷冻品利用微波穿透性、选择性加热特点，使冷冻品快速升温到-2摄氏度的不滴水状态。
随着我国经济的高速发展、人民生活水平的日益提高，食品质量要求作为食品安全性的保障成为人民普遍关注的焦点。同时环境及资源的要求也不允许粗放的加工方式存在，因此传统的解冻方式已远远不能适应现代食品加工企业的发展要求。微波解冻设备与传统的解冻方式相比具有投资省、效率高、运营成本低、产品质量高，控制操作方便等优点。微波解冻是食品加工企业的解冻首选，也是我国食品解冻工艺的发展方向。
目前国内主要解冻设备多数为2450MHz 1kW小多管功率合成，效率低，肉包穿透深度浅，多数要在解冻前后配置蒸汽加热解冻功能，工艺复杂，操作不方便。而国内生产的915MHz解冻设备功率多在20-40kW，单台设备处理量有限，不足以满足食品行业工业化生产需求。
发明内容
发明目的：本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构设计合理，采用915MHz微波能发生器，可合成功率可达到150kW，处理量可实现每小时10t，且安全性高，满足工业化设备对高功率生产产量需求的微波解冻设备。
技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：
一种大功率工业化微波解冻设备，它包括机架，安装在机架上的微波谐振腔，安装在微波谐振腔上的旋转馈能波导，旋转馈能波导与微波传输系统相连，微波传输系统与微波头相连，微波头与微波能发生器相连；微波能发生器与控制系统相连；
机架上安装有物料输送系统，物料输送系统穿过微波谐振腔，所述的微波谐振腔的进口端和出口端分别安装有微波进料口抑制器和微波出料口抑制器。
作为优选方案，以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，微波能发生器包括微波电源柜和微波输出柜。
作为优选方案，以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，微波输出柜包括915MHz的磁控管、灯丝变压器、电磁铁、冷却装置和激励腔，磁控管位于电磁铁内，电磁铁安装在激励腔上，磁控管受微波电源驱动，在灯丝变压器和电磁铁作用下产生微波，经由激励腔实现微波在波导内传输，其中冷却装置（可以是水冷却）对微波输出柜散热，整个微波输出柜输出效率高，输出稳定可靠，可以用于工业化大型的微波加热解冻的微波输出。
作为优选方案，以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，其特征在于，微波传输系统）包括采用BJ-9法兰依次串联的环形器、水负载、E面90°圆弧波导、直波导、H面90°圆弧波导波导、双定向耦合器和旋转馈能波导；其中传输系统内环形器和水负载可吸收微波反射功率，保护微波发生器的同时确保设备稳定运行，双定向耦合器配合其余波导可实现入反射功率实时监测，并将信号传入控制系统中，使整机功率更优的匹配解冻物料，大大提高2倍以上的微波加热解冻效率。
作为优选方案，以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，微波谐振腔的上部和底部分别设有1个或2个馈口，可馈入75kW或150kW微波功率，能实现150KW以上的大微波功能输出，可快速实现肉类和海鲜等食品的解冻。
作为优选方案，以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，物料输送系统包括机架、安装在机架上的传动电机，与传动电机相连的聚丙烯齿轮，安装在聚丙烯齿轮上的聚丙烯链板输送带，聚丙烯链板输送带底部设有聚丙烯材质的支撑件，采用聚丙烯材料输送结构，可防止微波谐振腔内打火，且安全卫生。
作为优选方案，以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，控制系统包括PLC和与PLC相连的触摸屏。触摸屏作为操作上位机，设置运行、报警、停止等指示，建立解冻物料工艺包数据库，根据不同物料执行相应工艺，通过以太网组态控制微波发生器，控制连接电机的变频器作为设备传动，采集光电开关检测的物料信号，根据传动速度判断微波开启微波功率大小，实现传动开启，有料自动解冻，无料自动待机的无人值守模式。
作为优选方案，以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，物料输送系统的初始端设有金属检测以及剔除装置。可在源端将含有金属的料包筛选掉。
本发明所述的微波谐振腔的进口端和出口端分别安装有微波进料口抑制器和微波出料口抑制器。抑制器开口高度达300mm，可供高度小于等于250mm高的冻肉包通过，且进料口和出料口均设置有金属挡帘，运行过程中微波泄漏量符合国家标准（小于等于5mW/cm2）。
本发明采用旋转馈能波导，不仅可以实现高达150kW大功率高效馈能，相对现有技术的波导和喇叭辐射馈口，可以实现物料表面相对更加均匀的电场分布，提高解冻速度。
本发明提供的大功率微波电源柜为磁控管实现微波功率输出，通过灯丝电路对灯丝电流加热，利用磁场电路实现微波功率控制，其采用DSP数字化微波功率控制器达到，在以上基础上高压电路使得微波发射。
本发明所述的一种大功率工业化微波解冻设备，物料输送系统的初始端安装有金属检测装置和剔除装置，具有独立的传动电机和输送带，对含有金属的物料进行检测报警，同时采用液压杆等剔除装置，将含有金属的物料该剔除与传送带之外。
有益效果：本发明提供的大功率工业化微波解冻设备与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明提供的大功率工业化微波解冻设备，结构设计合理，操作方便，采用915MHz微波能发生器，设备合成功率最大可达到150kW，处理量可实现每小时10t，可满足工业化设备对生产产量的需求。
2、本发明采用大功率旋转波导馈口，不仅可解决设备大功率可靠馈能，同时有利于实现解冻物料表面电场的均匀分布。
3、本发明采用大功率微波发生器，具备功率控制精度高、功能丰富、稳定可靠等特点。
4、本发明采用PLC智能控制系统，可实现设备无人值守的自动化解冻功能，且可针对不同物料采取相应工艺进行解冻处理；
5、本发明物料输送系统进出料口设置开口高度为300mm抑制器，实现设备连续运行时的微波漏能防护；且物料输送系统的带速无极可调，可根据不同处理工艺调节不同的运行速度。
6、拥有金属检测以及剔除机构，可在源端将含有金属的料包筛选掉，安全性高。
附图说明
图1是本发明提供的一种大功率工业化微波解冻设备侧面的结构示意图。
图2是本发明提供的一种大功率工业化微波解冻设备俯视的结构示意图。
图3是本发明中微波输出柜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1至图3所示，一种大功率工业化微波解冻设备，它包括机架1，安装在机架1上的微波谐振腔3，安装在微波谐振腔3上的旋转馈能波导2，旋转馈能波导2与微波传输系统8相连，微波传输系统8与微波头6相连，微波头6与微波能发生器5相连；微波能发生器5与控制系统4相连；控制系统4包括PLC和与PLC相连的触摸屏。
其中，微波谐振腔3的上部和底部分别设有1个馈口，可馈入75kW或150kW微波功率；
机架上安装有物料输送系统7，物料输送系统7穿过微波谐振腔3，所述的微波谐振腔3的进口端和出口端分别安装有微波进料口抑制器9和微波出料口抑制器10。
以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，微波能发生器5包括微波电源柜和微波输出柜。微波输出柜包括915MHz的磁控管5-4、灯丝变压器5-3、电磁铁5-2、冷却装置5-5和激励腔5-1；其中磁控管5-4位于电磁铁5-2内，电磁铁5-2安装在激励腔5-1上，磁控管5-4受微波电源驱动，在灯丝变压器5-3和电磁铁5-2作用下产生微波，经由激励腔5-1实现微波在波导内传输，其中冷却装置5-5对微波输出柜散热。
以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，微波传输系统8包括采用BJ-9法兰形式串连的环形器、水负载、E面90°圆弧波导、直波导、H面90°圆弧波导波导、双定向耦合器和旋转馈能波导。传输系统内环形器和水负载可吸收微波反射功率，保护微波发生器的同时确保设备稳定运行，双定向耦合器配合其余波导可实现入反射功率实时监测，并将信号传入控制系统中，使整机功率更优的匹配解冻物料，大大提高微波能的均匀性，相比普通的微波输送系统可提高2倍以上的解冻速度，取得了非常好的技术效果。
以上所述的一种大功率工业化微波解冻设备，物料输送系统7包括机架、安装在机架上的传动电机，与传动电机相连的聚丙烯齿轮，安装在聚丙烯齿轮上的聚丙烯链板输送带，聚丙烯链板输送带底部设有聚丙烯材质的支撑件。
本发明实际运行时，待解冻的料包通过物料输送系统7通过微波进料口抑制器9进入微波谐振腔3，待控制系4显示物料经过微波谐振腔4馈口位置时，开启微波能发生器5，微波能经过从微波头6输出，经过微波传输系统8经上下馈口旋转馈能波导2进入微波谐振腔3，微波能作用在待解冻的负载上对负载进行解冻，解冻后的物料经物料输送系统7输送至微波出料口抑制器10传送至输出口，采用本发明可合成最大功率150kW，处理量可实现每小时10t，可满足工业化设备对生产产量的需求，克服现有技术的不足。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种大功率工业化微波解冻设备，其特征在于，它包括机架（1），安装在机架（1）上的微波谐振腔（3），安装在微波谐振腔（3）上的旋转馈能波导（2），旋转馈能波导（2）与微波传输系统（8）相连，微波传输系统（8）与微波头（6）相连，微波头（6）与微波能发生器（5）相连；微波能发生器（5）与控制系统（4）相连；机架上安装有物料输送系统（7），物料输送系统（7）穿过微波谐振腔（3），所述的微波谐振腔（3）的进口端和出口端分别安装有微波进料口抑制器（9）和微波出料口抑制器（10）。
2.根据权利要求1所述的一种大功率工业化微波解冻设备，其特征在于，微波能发生器（5）包括微波电源柜和微波输出柜。
3.根据权利要求2所述的一种大功率工业化微波解冻设备，其特征在于，微波输出柜包括磁控管（5-4）、灯丝变压器（5-3）、电磁铁（5-2）、冷却装置（5-5）和激励腔（5-1），磁控管（5-4）位于电磁铁（5-2）内，电磁铁（5-2）安装在激励腔（5-1）上，磁控管（5-4）受微波电源驱动，在灯丝变压器（5-3）和电磁铁（5-2）作用下产生微波，经由激励腔（5-1）实现微波在波导内传输，其中冷却装置（5-5）对微波输出柜散热。
4.根据权利要求1所述的一种大功率工业化微波解冻设备，其特征在于，微波传输系统（8）包括采用法兰依次串连的环形器、水负载、E面90°圆弧波导、直波导、H面90°圆弧波导波导、双定向耦合器和旋转馈能波导。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种大功率工业化微波解冻设备，其特征在于，微波谐振腔（3）的上部和底部分别设有1个或2个馈口，可馈入75kW或150kW微波功率。
6.根据权利要求5所述的一种大功率工业化微波解冻设备，其特征在于，物料输送系统（7）包括机架、安装在机架上的传动电机，与传动电机相连的聚丙烯齿轮，安装在聚丙烯齿轮上的聚丙烯链板输送带，聚丙烯链板输送带底部设有聚丙烯材质的支撑件。
7.根据权利要求6所述的一种大功率工业化微波解冻设备，其特征在于，控制系统（4）包括PLC和与PLC相连的触摸屏。
8.根据权利要求6所述的一种大功率工业化微波解冻设备，其特征在于，物料输送系统（7）的初始端安装有金属检测装置和剔除装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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