CN217341317U - 箱式管道微波辐射装置 - Google Patents

Abstract

箱式管道微波辐射装置，是利用微波辐射对密闭装置内有序流动的液体实施加热、灭菌、破壁、破乳、裂化的一种箱式管道微波辐射设备。它是由微波辐射箱、微波馈口、原液液位筒、处理液液位筒、原液流量阀、处理液流量阀、箱体支架和电控系统构成；箱式管道微波辐射装置是以微波辐射箱为主体，在其前面板或后面板或前面板与后面板上有序设置有若干个微波馈口；其整体呈板式箱体结构，与地面垂直设置。箱式管道微波辐射装置适用有机溶液、高浓度有机废水、有机污泥、油水混合物、原油等灭菌、破壁、破乳、裂化等。

Description

箱式管道微波辐射装置

技术领域

本发明属于微波辐射装置领域，是利用微波辐射对密闭装置内有序流动的液体实施加热、灭菌、破壁、破乳、裂化的一种箱式管道微波辐射装置。它适用于高浓度有机废水、有机溶液、有机污泥、油水混合物、原油等灭菌、破壁、破乳、裂化等。

背景技术

随着我国环保行业的快速发展，微波技术在有机溶液和高浓度有机废水处理行业的应用成为热点，出现了一些微波处理设备，主要有以下3种: (1)箱式水池循环式；(2)圆形罐搅拌式；(3)管道式。综合这些设备进行比较，都存在着缺陷和不足。如：

(1).箱式水池循环式。箱式水池循环式的设备构造包括内置箱式水池、外部微波发射及控制装置、循环泵及进出口等。从结构设计上看，按照箱式水池的体积，微波辐射穿透深度远低于箱式水池中心的距离，原液的反应存在不均匀性。虽然增加了循环泵，能够提高反应体系的均匀性，但是由于箱式水池本身实际的缺陷，难以达到较好的处理效果。

(2).圆形罐搅拌式。圆形罐搅拌式的设备构造包括内置圆形罐、外部微波发射及控制装置、搅拌装置及进出口等。从结构设计上看，按照圆形罐的体积，微波辐射穿透深度远低于箱式水池中心的距离，原液的反应也存在不均匀性。虽然增加了搅拌装置，能够一定程度上提高反应体系的均匀性，但同样存在设计上的问题，仍难以达到较好的处理效果。

(3).管道式。管道式的设备构造包括内置方形罐体、方形罐体内置管道、罐体外部微波发射及控制装置、通风散热装置、温控装置及进出口等。从结构设计上看，如果采用的管道管径小于DN50，微波辐射穿透深度能够到达管道的中心，实现有效的全面辐射; 若管径大于DN50，存在穿透深度不够的问题。

现有微波处理设备在有机废水处理中的应用，多是静态的或者称为序批式，无法实现处理过程的连续化和规模化。

发明内容

为了弥补其它微波处理设备的不足之处，本发明提供一种结构科学，辐射效率高，反应速率快，原液在流动中受到微波辐射,可连续化生产的箱式管道微波辐射装置。解决其问题所采用的技术方案是：

1.箱式管道微波辐射装置它是由微波辐射箱、微波馈口、原液液位筒、处理液液位筒、原液流量阀、处理液流量阀、箱体支架和电控系统构成；箱式管道微波辐射装置，是以微波辐射箱为主体，在微波辐射箱的前面板或后面板或前面板与后面板上有序设置有若干个微波馈口；其整体呈板式箱体结构，与地面垂直设置；

其工作原理是：将具有一定压力的原液通过原液加注口输送到由原液流量阀、原液液位筒、微波辐射箱、处理液液位筒、处理液流量阀、处理液排出口所形成密闭的U型微波处理系统；通过对原液流量阀与处理液流量阀的调节，使原液按一定的速度梯次流过微波辐射箱；流经微波辐射箱的原液，在微波的辐射下，使原液中所含的极性分子与微波的频率共同振荡时 ,引起分子与分子互相摩擦产生热，分子间摩擦和碰撞,消耗了分子间的键能,打断了部分分子间的 C—C键 ,达到对原液加热、灭菌、破壁、破乳、裂化的目的。

2.所述的微波辐射箱，它是由箱顶、箱底、左侧箱板、右侧箱板、前面板和后面板构成，整体呈板式箱体结构；在箱顶设置有安全阀和压力传感器，左侧箱板设置有排气口，右侧箱板设置有观察窗，箱底设置有排污口；在前面板或后面板或前面板与后面板设置有圆形、通透的微波馈口安装口；其中，前面板的右下方设置有处理液输出口，在后面板的左上方设置有原液输入口，且在液体通道区域内设置有温度传感器。

3.所述的微波辐射箱，在其内部设置有多层流体通道，流体通道呈己字形设置，且在每一层的流体通道端头的底部有流动口。

4.所述的微波馈口，是将磁控管发出的微波输入至微波辐射箱内的一种微波输送装置，其是由馈口套、馈口罩、密封垫、固定法兰螺栓、法兰、隔热垫、波导冷却器、波导、安装螺栓和磁控管等零部件，以馈口套为基准，次第组装制成；微波馈口整体呈圆柱体结构，其垂直安装在微波辐射箱的前面板和后面板的微波馈口安装口处。

5.所述的原液液位筒，形状是圆管状体结构，其中，一端与原液流量阀相连接，另一端与微波辐射箱后面板的原液输入口相连接；原液液位筒与地面垂直设置，其高度高于微波辐射箱的箱顶，且高度与处理液液位筒相同。

6.所述的处理液液位筒，形状是圆管状体结构，其中，一端与处理液流量阀相连接，另一端与微波辐射箱前面板的处理液输出口相连接；处理液液位筒与地面垂直设置，其高度高于微波辐射箱的箱顶，且高度与原液液位筒相同。

7.所述原液流量阀和处理液流量阀，其分别安装在原液加注口与原液液位筒和处理液排出口与处理液液位筒之间；通过对原液流量阀与处理液流量阀的调节，可获得原液处理工艺所需要的流速。

8.所述的箱体支架，形状是H型钢结构体，在H型钢的一个平面的上部和下部设置有托架，在底端有与地面相固定的法兰；箱体支架分别安装在微波辐射箱的前面板和后面板上。

9.所述的电控制系统，是依据箱式管道微波辐射装置的工艺要求，实现对原液加注、原液流动的速度，原液的温度，微波辐射时间及强度，处理液的排出和系统压力的自动控制。本发明的有益效果：1.箱式管道微波辐射装置具有占地小、能耗低、省时、高效、操作简单、运行稳定、无二次污染等优点。2.箱式管道微波辐射装置具有原液反应均匀，微波辐射时间和强度可调控、处理量大、应用广泛、处理效果好等优势。在有机溶液和高浓度有机废水领域有着巨大潜力，将会带来很大的工业效益和社会效益。3.原有微波处理设备在有机废水处理中的应用多是静态的或者称为序批式，箱式管道微波辐射装置的出现，实现处理过程的连续化、规模化，加快该技术在有机溶液和高浓度有机废水处理领域的产业化步伐。4.箱式管道微波辐射装置的出现，使现有微波处理设备的微波辐射距离远、穿透深度不够和原液反应不均匀状况得到了改变，缩短了微波的传输距离，减少微波损耗，提高了效率，降低了制造和运行成本。

附图说明

图1是箱式管道微波辐射装置的主视图，其中：1是原液加注口；2是原液流量阀；3是箱体支架；5是压力传感器；9是安全阀；10是处理液排出口；11是处理液液位筒；12是处理液流量阀；13是微波辐射箱；14是观察窗；18是排气口；22是排污口；24是微波馈口；28是原液液位筒。

图2是箱式管道微波辐射装置的左视图，其中：1是原液加注口；2是原液流量阀；3是箱体支架；9是安全阀；10是处理液排出口；11是处理液液位筒；12是处理液流量阀；13是微波辐射箱；14是观察窗；18是排气口；22是排污口；23是托架；24是微波馈口；28是原液液位筒。

图3是箱式管道微波辐射装置的右视图，其中：1是原液加注口；2是原液流量阀；3是箱体支架；9是安全阀；11是处理液液位筒；12是处理液流量阀；13是微波辐射箱；14是观察窗；18是排气口；22是排污口；23是托架；24是微波馈口；28是原液液位筒。

图4是箱式管道微波辐射装置的后视图，其中：1是原液加注口；2是原液流量阀；3是箱体支架；5是压力传感器；8是温度传感器；9是安全阀；10是处理液排出口；11是处理液液位筒；12是处理液流量阀；13是微波辐射箱；14是观察窗；18是排气口；22是排污口；24是微波馈口；28是原液液位筒。

图5是箱式管道微波辐射装置的俯视图，其中：1是原液加注口；2是原液体流量阀；3是箱体支架；5是压力传感器；9是安全阀；10是处理液排出口；11是处理液液位筒；12是处理液流量阀；13是微波辐射箱；14是观察窗；18是排气口；24是微波馈口；28是原液液位筒。

图6是箱式管道微波辐射装置的主剖视图，其中：1是原液加注口；2是原液流量阀；3是箱体支架；4是流体通道；5是压力传感器；6是箱顶；7是微波馈口安装口；8是温度传感器；9是安全阀；10是处理液排出口；11是处理液液位筒；12是处理液流量阀；13是微波辐射箱；14是观察窗；15是流动口；16是右侧箱板；18是排气口；19是箱底；20是左侧箱板；22是排污口；24是微波馈口；28是原液液位筒；29是原液输入口。

图7是箱式管道微波辐射装置的主剖视图A-A剖视图，其中：1是原液加注口；2是原液流量阀；3是箱体支架；4是流体通道；6是箱顶；11是处理液液位筒；12是处理液流量阀；13是微波辐射箱；19是箱底；23是托架；24是微波馈口；27是处理液输出口；28是原液液位筒；29是原液输入口；30后面板；31是前面板。

图8是箱式管道微波辐射装置的主剖视图B-B剖视图，其中：3是箱体支架；4是流体通道；9是安全阀；13是微波辐射箱；19是箱底；23是托架；24是微波馈口；30后面板；31是前面板。

图9是微波辐射箱主剖视图，其中：4是流体通道；5是压力传感器；6是箱顶；7是微波馈口安装口；8是温度传感器；9是安全阀；14是观察窗；15是流动口；16是右侧箱板；18是排气口；19是箱底；20是左侧箱板；22是排污口；29是原液输入口。

图10是微波辐射箱C-C剖视图，其中：4是流体通道；7是微波馈口安装口；9是安全阀；19是箱底；30后面板；31是前面板。

图11是微波辐射箱D-D剖视图，其中：4是流体通道；6是箱顶；7是微波馈口安装口；19是箱底；27是处理液输出口；29是原液输入口；30后面板；31是前面板。

图12是微波辐射箱E-E剖视图，其中：4是流体通道；6是箱顶；7是微波馈口安装口；19是箱底；27是处理液输出口；29是原液输入口；30后面板；31是前面板。

图13是微波辐射箱俯视图，其中：5是压力传感器；9是安全阀；14是观察窗；18是排气口。

图14是微波馈口主剖视图，其中：41是波导；42是磁控管；43是安装螺栓；44波导冷却器；45是隔热垫；46是法兰；47是固定法兰螺栓；48是密封垫；49是馈口罩；50是馈口套。

图15是微波馈口的馈口套主剖视图，其中：51是密封垫安装台阶；52是固定法兰螺孔。

图16是微波馈口的馈口套右视图，其中：51是密封垫安装台阶；52是固定法兰螺孔。

图17是微波馈口的馈口罩主视图。

图18是微波馈口的馈口罩左视图。

图19是微波馈口的法兰主剖视图，其中：53是法兰固定孔；

图20是微波馈口的法兰左视图，其中：53是法兰固定孔；54是法兰矩形孔；55是隔热垫和波导冷却器安装固定孔。

图21是微波馈口的波导冷却器主剖视图。

图22是微波馈口的波导冷却器左剖视图，其中：56是波导冷却器固定孔；57是波导冷却器环形水道；59是波导冷却器矩形孔；59是冷却水进口；60是冷却水出口。

图23是微波馈口的隔热垫主剖视图。

图24是微波馈口的隔热垫左视图，其中：61是隔热垫矩形孔；62隔热垫固定孔。

图25是微波馈口的是密封垫主剖视图。

图26是微波馈口的是密封垫左剖视图。

图27是微波馈口的是波导主剖视图，其中：63是微波输入孔。

图28是微波馈口主视图

具体实施方式

1.在图1中所示的箱式管道微波辐射装置它是由微波辐射箱（13）、微波馈口（24）、原液液位筒（28）、处理液液位筒（11）、原液流量阀（2）、处理液流量阀（12）、箱体支架（3）和电控系统构成；箱式管道微波辐射装置是以微波辐射箱（13）为主体，在微波辐射箱（13）图7中所示的前面板（31）或后面板（30）或前面板（31）与后面板（30）上有序设置有若干个微波馈口（24）；其整体呈板式箱体结构，与地面垂直设置。

2.在图1中所示的微波辐射箱（13），它是由图9中所示的箱顶（6）、箱底（19）、左侧箱板（20）、右侧箱板（16）、前面板（31）和后面板（30）构成，整体呈板式箱体结构；在箱顶（6）设置有安全阀（9）和压力传感器（5），左侧箱板设置有排气口（18），右侧箱板设置有观察窗（14），箱底（19）设置有排污口（22）；在图11中所示的前面板（31）和后面板（30）分别设置有圆形、通透的微波馈口安装口（7）；其中，前面板（31）的右下方设置有的处理液输出口（27），在后面板（30）的左上方设置有原液输入口（29），且在流体通道（4）区域内设置有温度传感器（8）。

3.在图1中所示的微波辐射箱（13），在其内部设置有图9中所示的多层流体通道（4），流体通道（4）呈己字形设置，且在每一层的流体通道（4）端头的底部有流动口（15）。

4.在图1中所示的微波馈口（24）是将图14中所示的磁控管（42）发出的微波输入至微波辐射箱（13）内的一种微波输送装置，其是由馈口套（50）、馈口罩（49）、密封垫（48）、固定法兰螺栓（47）、法兰（46）、隔热垫（45）、波导冷却器（44）、波导（41）、安装螺栓（43）和磁控管（42）等零部件，以馈口套（50）为基准，次第组装制成；微波馈口（24）整体呈圆柱体结构，其垂直安装在微波辐射箱（13）图11中所示的前面板（31）和后面板（30）的微波馈口安装口（7）处。

5.在图1中所示的原液液位筒（28），形状是圆管状体结构，其中，一端与原液流量阀（2）相连接，另一端与微波辐射箱（13）图7中所示的后面板（30）的原液输入口（29）相连接；原液液位筒（28）与地面垂直设置，其高度高于微波辐射箱（13）的箱顶（6），且高度与处理液液位筒（11）相同。

6.在图1中所示的处理液液位筒（11），形状是圆管状体结构，其中，一端与处理液流量阀（12）相连接，另一端与微波辐射箱（13）图7中所示的前面板（31）的处理液输出口（27）相连接；处理液液位筒（11）与地面垂直设置，其高度高于微波辐射箱（13）的箱顶（6），且高度与原液液位筒（28）相同。

7.在图1中所示的原液流量阀（2）和处理液流量阀（12），其分别安装在原液加注口（1）与原液液位筒（28）和处理液排出口（10）与处理液液位筒（11）之间；通过对原液流量阀（2）与处理液流量阀（12）的调节，可获得原液处理工艺所要求的流速。

8.在图1中所示的箱体支架（3），形状是H型钢结构体，在H型钢的一个平面的上部和下部设置有图7中所示托架（23），在底端有与地面相固定的法兰；箱体支架（3）分别安装在微波辐射箱（13）的前面板（31）和后面板（30）上。

Claims (7)

1.箱式管道微波辐射装置它是由微波辐射箱（13）、微波馈口（24）、原液液位筒（28）、处理液液位筒（11）、原液流量阀（2）、处理液流量阀（12）、箱体支架（3）和电控系统构成；其特征在于：箱式管道微波辐射装置是以微波辐射箱（13）为主体，在微波辐射箱（13）的前面板（31）或后面板（30）上有序设置有若干个微波馈口（24），其整体呈板式箱体结构，与地面垂直设置；所述的微波辐射箱（13），它是由箱顶（6）、箱底（19）、左侧箱板（20）、右侧箱板（16）、前面板（31）和后面板（30）构成，整体呈板式箱体结构，在箱顶（6）设置有安全阀（9）和压力传感器（5），左侧箱板设置有排气口（18），右侧箱板设置有观察窗（14），箱底（19）设置有排污口（22）；在前面板（31）构成，其中，前面板（31）的右下方设置有的处理液输出口（27），在后面板（30）的左上方设置有原液输入口（29），且在流体通道（4）区域内设置有温度传感器（8）。

2.根据权利要求1所述的箱式管道微波辐射装置，其特征是：微波辐射箱（13），在其内部设置有多层流体通道（4），流体通道（4）呈己字形设置，且在每一层的流体通道（4）端头的底部有流动口（15）。

3.根据权利要求1所述的箱式管道微波辐射装置其特征是：微波馈口（24）是将磁控管（42）发出的微波输入至微波辐射箱（13）内的一种微波输送装置，其是由馈口套（50）、馈口罩（49）、密封垫（48）、固定法兰螺栓（47）、法兰（46）、隔热垫（45）、波导冷却器（44）、波导（41）、安装螺栓（43）和磁控管（42）等零部件，以馈口套（50）为基准，次第组装制成；微波馈口（24）整体呈圆柱体结构，其垂直安装在微波辐射箱（13）前面板（31）和后面板（30）的微波馈口安装口（7）处。

4.根据权利要求1所述的箱式管道微波辐射装置，其特征是：原液液位筒（28），形状是圆管状体结构，其中，一端与原液流量阀（2）相连接，另一端与微波辐射箱（13）后面板（30）的原液输入口（29）相连接；原液液位筒（28）与地面垂直设置，其高度高于微波辐射箱（13）的箱顶（6），且高度与处理液液位筒（11）相同。

5.根据权利要求1所述的箱式管道微波辐射装置，其特征是：处理液液位筒（11），形状是圆管状体结构，其中，一端与处理液流量阀（12）相连接，另一端与微波辐射箱（13）前面板（31）的处理液输出口（27）相连接；处理液液位筒（11）与地面垂直设置，其高度高于微波辐射箱（13）的箱顶（6），且高度与原液液位筒（28）相同。

6.根据权利要求1所述的箱式管道微波辐射装置，其特征是：原液流量阀（2）和处理液流量阀（12），其分别安装在原液加注口（1）与原液液位筒（28）和处理液排出口（10）与处理液液位筒（11）之间；通过对原液流量阀（2）与处理液流量阀（12）的调节，可获得原液处理工艺所要求的流速。

7.根据权利要求1所述的箱式管道微波辐射装置，其特征是：箱体支架（3），形状是H型钢结构体，在H型钢的一个平面的上部和下部设置有托架（23），在底端有与地面相固定的法兰；箱体支架（3）分别安装在微波辐射箱（13）的前面板（31）和后面板（30）上。

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