HU194385B

HU194385B - Apparatus for microwave irradiating pressure-tight spaces

Info

Publication number: HU194385B
Application number: HU247684A
Authority: HU
Inventors: Andor Pinter; Gyoergy Mika; Jozsef Gergoe; Lajos Farkas; Ferenc Szabo
Original assignee: Budapesti Mueszaki Egyetem; Olajipari Foevallal Tervezoe
Priority date: 1984-06-26
Filing date: 1984-06-26
Publication date: 1988-01-28
Also published as: HUT37491A

Abstract

A találmány tárgya berendezés nyomástartó terek zött legalább egy rétegű, a mikrohullámú sugárzást mikrohullámú besugárzására, különösen kőolaj-, és legalább 50%-ban áteresztő ablak van elrendezve, földgázipari alkalmazásra. amely legalább egy teflon- vagy plexi tárcsa (4) és/ A találmány szerinti berendezés lényege, hogy vagy kvarc- vagy edzettüveg tárcsa (3) réteget tartal- mikrohullámú rezgéskeltőt, továbbá a nyomástartó máz, továbbá az ablakkal mechanikus összeköttetéstér és a mikrohullámú rezgéskeltő elkülönítését biz- ben kapcsolóeszköz, előnyösen mikrokapcsoló van el- tosító házat (1) tartalmaz, mimellett a házban (1) rendezve. mikrohullámú rezgéskeltő és a nyomástartó tér kö- -1-FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for applying pressure vessels to at least one layer, microwave radiation for microwave irradiation, in particular oil and at least 50% permeable gas for use in the natural gas industry. comprising at least one Teflon or plexiglass (4) and / or apparatus according to the present invention, comprising either a quartz or hardened glass disc (3) layer containing a microwave vibration exciter, and a separation of the pressure holding glaze and the mechanical connection space with the window and the microwave oscillator. a switching device (1), preferably a microswitch, is provided, furthermore arranged in the housing (1). microwave vibration generator and pressure room

Description

A találmány tárgya berendezés nyomástartó terek mikrohullámú besugárzására, különösen kőolaj-, és földgázipari alkalmazásra.The present invention relates to apparatus for microwave irradiation of pressure spaces, in particular for use in the petroleum and natural gas industries.

A gyakorlatban a mikrohullámú besugárzást eléggé elterjedten alkalmazzák, különösen a közbenső közeg felmelegedése nélküli hő fejlesztésé re Az ipari célú mikrohullámú kemencéket atmoszférikus nyomáson működtetik, amelyre példaként a papír és kerámiaipari szárítóberendezések, vagy az aszfalt olvasztására szolgáló berendezés említhető. Ez utóbbi részleteit az US 4.347.016 lajstromszámú, szabadalmi leírás ismerteti.In practice, microwave irradiation is widely used, particularly for generating heat without warming up the medium. Industrial microwave ovens are operated at atmospheric pressure, such as paper and ceramic drying equipment or asphalt melting equipment. Details of the latter are disclosed in U.S. Patent 4,347,016.

Nyomás alatti terek besugárzását a technika jelen állása szerint úgy oldják meg, hogy a mikrohullámmal besugárzott térben helyezik el a nyomástartó edényt, adott esetben csőkígyót. Ilyen berendezést ír le az US 4.358.652 lajstromszámú szabadalmi leírás.Irradiation of pressurized spaces is, according to the state of the art, accomplished by placing a pressure vessel, optionally a tube snake, in a microwave-exposed space. Such apparatus is described in U.S. Patent No. 4,358,652.

A jelen találmány célja a mikrohullámú rezgéskeltö terének a nyomástartó tértől való teljes elkülönítése.The object of the present invention is to completely separate the microwave vibration generator space from the pressure chamber.

A jelen találmány feladata a mikrohullámú rezgéskeltő és a nyomástartó tér közötti mikrohullámú energiaáramlás biztosítása.It is an object of the present invention to provide microwave energy flow between a microwave vibration generator and a pressure space.

A jelen találmány szerint a fenti feladatot olyan berendezéssel oldjuk meg, amelyben a mikrohullámú rezgéskeltő és a nyomástartó tér között legalább egy rétegű, a mikrohullámú sugárzást legalább 50%-ban áteresztő ablak van elrendezve, amely legalább egy teflon és/vagy kvarcüveg réteget tartalmaz, továbbá az ablakkal összeköttetésben kapcsolóeszköz, előnyösen mikrokapcsoló van elrendezve.According to the present invention, the above object is solved by an apparatus comprising at least one layer of at least 50% permeable microwave radiation between the microwave vibration generator and the pressure reservoir, comprising at least one layer of Teflon and / or quartz glass, and a switching device, preferably a microswitch, is arranged in communication with the window.

A találmány szerinti berendezés további előnyös kiviteli alakjánál az ablak és a mikrohullámú rezgéskeltő között további ablak van elrendezve.In a further preferred embodiment of the device according to the invention, an additional window is arranged between the window and the microwave vibrator.

A találmány szerinti berendezés kialakítását és működését a mellékelt ábrán látható példaként! kiviteli alak alapján részletesebben ismertetjük.The construction and operation of the apparatus according to the invention is exemplified in the accompanying figure. Embodiment of the present invention is described in more detail.

A mellékelt rajzon az ábra a találmány szerinti berendezés egyik példaként! kiviteli alakjának metszete.In the accompanying drawing, the figure is an example of an apparatus according to the invention. section of an embodiment.

Az ábra szerinti kiviteli alak 1 házat, 3 kvarc vagy edzettüveg tárcsát, 4 teflon- vagy plexi tárcsát, 5 rögzítőkarimát, 6 tömítőgyűrűt, 7 csatlakozó karimát, 8 csavart és 9 csavaranyát tartalmaz. Az 1 házban a 6 tömítőgyűrűhöz illeszkedően vannak egymás után a 3 kvarc- vagy edzettüveg tárcsák elrendezve.The embodiment shown in the figure comprises a housing 1, a quartz or tempered glass disc, 4 a Teflon or Plexiglas disc, 5 mounting flanges, 6 sealing rings, 7 connecting flanges, 8 screws and 9 nuts. The quartz or tempered glass discs 3 are arranged one after the other in the housing 1 in accordance with the sealing ring 6.

A tárcsák után további 6 tömítőgyűrű van elrendezve, amelynek másik oldalához 5 rögzítőkarima van illesztve. Az 5 rögzítőkarima a 7 csatlakozó karimához van szorítva a 8 csavarokkal és a 9 csavaranyákkal, Az 5 rögzítőkarimában 10 menetes zsákfuratok vannak kialakítva, a mikrohullámú rezgéskeltő, illetve a hullámvezető felerősítésére. Az 1 házban 2 menetes furat van kialakítva mikrokapcsoló befogadására.After the discs, an additional sealing ring 6 is provided, the other side of which is provided with a mounting flange 5. The mounting flange 5 is clamped to the connection flange 7 by means of the screws 8 and nuts 9. The mounting flange 5 is provided with threaded hole holes 10 for fastening the microwave vibrator or the waveguide. The housing 1 has a threaded hole 2 for receiving a microswitch.

A találmány szerinti berendezés működése során a 10 menetes zsákfuratokkal felerősített mikrohullámú rezgéskeltőből illetőleg hullámvezetőből kiáramló mikrohullámú energia a 3 kvarc- vagy edzettüveg tárcsákból és a 4 teflon- vagy plexi tárcsákból álló ablakon keresztül az 1 ház nyomástartó terébe kerül. Az ablaktörése, illetőleg repedése esetén működésbe lép a 2 menetes furatban elhelyezett mikrokapcsoló és egyrészt megszünteti a mikrohullámú rezgéskeltő elektromos táplálását, másrészt pedig — célszerűen biztonsági zárószelvény működtetésével — elválasztja az 1 ház nyomástartó terét a környezettől, a nyomástartó térben levő közeg kiáramlásának meggátlására. A biztonsági zárószerelvény értelemszerűen az 1 ház 5 rögzítőkai imával ellentétes oldalán van célszerűen elrendezve.During operation of the device according to the invention, the microwave energy emitted from the microwave vibrator or waveguide, which is reinforced with threaded hole holes 10, is transmitted through a window consisting of quartz or tempered glass discs 3 and Teflon or plexiglass discs into the housing. In the event of breakage or cracking, the microswitch in the threaded bore 2 activates and interrupts the electrical supply of the microwave vibration generator, and on the other hand separates the pressurized space of the housing 1 from the surrounding space, the pressure reservoir. The security closure assembly is preferably arranged on the side opposite the locking prayer 5 of the housing 1.

Nagynyomású és/vagy nagy hőmérsékletű terek lezárásakor célszerű a fenti szendvicsszerkezetet alkalmazni, tehát olyat, amelyben a 4 teflon- vagy plexi tárcsát 2 db 3 kvarc- vagy edzettúveg tárcsa fogja közre. E megoldás előnye egyrészt, hogy a viszonylag vékonyabb falvastagságok esetén a ridegnek minősülő üveganyag ~ törésveszély nélkül - nagyobb deformáció felvételére képes, másrészt a megoldás egyesíti a kétfajta szerkezeti anyag előnyeit, azaz a 4 teflon- vagy plexi tárcsa rugalmasságát, a 3 kvarc- vagy edzettüveg tárcsa szilárdságával és hőállóságával. A szendvics elemek első és utolsó elemét célszerűen minden esetben kvarc- vagy edzettüvegből készíteni, de különösen akkor, ha a nyomástartó térben nagy hőmérsékletű közeg van, ugyanis a kvarcüveg (1,4-1,5 Watt/m²C) biztosítja a hőmérsékletre érzékeny (kilágyuló ill. bomló) 4 teflon- vagy plexi tárcsát védelmét. A szendvícsszerkezet 3 kvarc- vagy edzettüveg és teflon vagy plexi anyagmegválasztását minden esetben az ellátandó feladat szerint határozzuk meg. (A teflon tartós hőállósága 200—300 °C, mig a plexié 70—80 °C, viszont a nyomószilárdság a teflonnálWhen sealing high-pressure and / or high-temperature spaces, it is expedient to use the above sandwich structure, i.e. one in which the Teflon or Plexiglas discs 4 are surrounded by 2 discs of 3 quartz or hardened glass. The advantage of this solution is that on relatively thin wall thicknesses the glass material considered as brittle can withstand greater deformation without the risk of breaking, on the other hand it combines the advantages of two types of structural material, ie the strength and heat resistance of the disc. The first and last elements of the sandwich elements should always be made of quartz or tempered glass, but especially in the case of high temperature media in the pressure chamber, since the quartz glass (1.4-1.5 W / m ² C) (softening or decaying) 4 Teflon or Plexiglas discs. In each case, the choice of material for the sandwich structure 3 quartz or tempered glass and Teflon or plexiglass is determined by the task to be performed. (Teflon has a durable heat resistance of 200-300 ° C, while plexiglass has a temperature resistance of 70-80 ° C, but the compressive strength of Teflon

4—8 kp/cnr, a plexié 700—1300 kp/cm² ).4-8 kp / cm 2, plexigue 700-1,300 kp / cm ² ).

A tárcsáknak az 1 házzal és az 5 rögzitőkarimával való csatlakozásainál rugalmas, célszerűen rézteflon vagy grafit-teflonból készült 6 tömítőgyűrűt vannak, melyek egyrészt a hermetikus zárásra, másrészt a 3 kvarc- vagy edzettüveg tárcsák rugalmas befogadására szolgálnak.At the joints of the discs with the housing 1 and the clamping flange 5 there is provided a resilient sealing ring 6, preferably made of copper teflon or graphite teflon, which serves both for the hermetic sealing and for the flexible receiving of the quartz or hardened glass discs.

Amennyiben különösen nagy mozgási energiájú szilárd részecske csapódna az ablak szendvicsszerkezetébe, és az képes lenne átszakítani, fennáll a lehetőség, hogy a gáz érintkezésbe kerül a rezgéskeltővel. De ekkor már a 2 furatba épített mikrokapcsoló oldása folytán a rezgéskeltő a táphálózatról lekapcsolódott. Folyamatos (CW) üzemű rezgéskeltők minden esetben vízhűtéssel működnek, Így az éppen kikapcsolt rezgéskeltő (elektromos szempontból) kimenő oldalának hőmérséklete meg sem közelítheti a gáz gyulladási hőmérsékletét. (Pl. a metán gyulladási hőmérséklete 540 °C.)If a particularly high-motion solid particle was trapped in the sandwich structure of the window and could break it, there is a possibility that the gas would come into contact with the vibrator. But by the time the microswitch was built into the 2 holes, the vibrator was disconnected from the power supply. Continuous (CW) vibration generators are always water-cooled, so that the temperature of the outlet side of the vibration generator when it is switched off (electrically) cannot even approach the ignition temperature of the gas. (Eg the ignition temperature of methane is 540 ° C.)

A találmány szerinti berendezés előnye, hogy tetszőleges méretű nyomástartó terek mikrohullámú besugárzását lehetővé teszi, nagyenergiájú, 0,8-22 GHz frekvenciájú folyamatos mikrohullámú sugárzással.An advantage of the device according to the invention is that it allows microwave irradiation of pressure compartments of any size with high-energy continuous microwave radiation of 0.8-22 GHz.

Claims

An apparatus for microwave irradiation of pressure compartments, comprising a microwave oscillator and a housing for separating the pressure space and the microwave oscillator, characterized in that at least one layer of at least one layer of microwave oscillator and A 50% permeable window is provided comprising at least one layer of Teflon or Plexiglas disk (4) and / or quartz or tempered glass disk (3), and a switching device, preferably a microswitch, is provided in mechanical communication with the window.

Apparatus according to claim 1, characterized in that an additional window is arranged between the window and the microwave vibrator.