RU2207474C1 - Facility or shf thermal treatment of large dielectric articles - Google Patents

Facility or shf thermal treatment of large dielectric articles Download PDF

Info

Publication number
RU2207474C1
RU2207474C1 RU2001127936A RU2001127936A RU2207474C1 RU 2207474 C1 RU2207474 C1 RU 2207474C1 RU 2001127936 A RU2001127936 A RU 2001127936A RU 2001127936 A RU2001127936 A RU 2001127936A RU 2207474 C1 RU2207474 C1 RU 2207474C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
dielectric
products
shf
microwave
Prior art date
Application number
RU2001127936A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.А. Тюрин
Original Assignee
Тюрин Николай Александрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тюрин Николай Александрович filed Critical Тюрин Николай Александрович
Priority to RU2001127936A priority Critical patent/RU2207474C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2207474C1 publication Critical patent/RU2207474C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: invention deals with SHF treatment of large-size dielectric articles such as high-voltage porcelain insulator and other articles. Multimode chamber of SHF heating has internal dimensions ( 4.59 x 4.5 x 4.27 ) λ0, where λ0 is length of wave in free space, is mounted on rigid platform and includes outer rigid framework. Doorway is limited by flat frame. Half-wave radiation traps and contact seal arranged around edges provide for snug door fitting. Upper wall carries L-shaped slotted guide exciter with two groups of mutually perpendicular half-wave slots above two communication windows made in upper wall of heating chamber. SHF energy reflectors are positioned opposite to communication windows close to bottom wall at angle of 45 degrees to incident beam. Chamber has dielectric supports with height h≥λ0/4, resting on three-four dielectric columns. Each column has rectangular seat with metal ball placed in it which partially protrudes downwards and leans against bottom of chamber. EFFECT: raised efficiency of SHF thermal treatment of large dielectric articles. 1 cl, 2 dwg _

Description

Устройство для СВЧ-термообработки крупных диэлектрических изделий, например фарфоровых изоляторов и других изделий и материалов, предназначено для применения преимущественно в электротехнической промышленности, но может применяться и в других отраслях народного хозяйства, например в строительной и пищеобрабатывающей. A device for microwave heat treatment of large dielectric products, such as porcelain insulators and other products and materials, is intended for use mainly in the electrical industry, but can also be used in other sectors of the economy, for example, in construction and food processing.

Известна СВЧ-печь [1], содержащая металлический корпус, внутри которого размещена камера нагрева, магнетрон, источник электролита и волноводно-щелевой возбудитель, состоящий из двух ветвей: одна ветвь расположена на верхней стенке камеры, вторая - на нижней. Haгреваемый продукт располагается на диэлектрической полочке, под которой находится нижняя ветвь волноводно-щелевого возбудителя, излучающего энергию вверх на продукт и в стороны. При этом нижняя стенка камеры имеет отгибы, выполняющие функции отражателей СВЧ-энергии к продукту. Расстояние от верхних щелей нижнего волновода до диэлектрической полочки не более длины волны. Known microwave oven [1], containing a metal casing, inside which there is a heating chamber, magnetron, an electrolyte source and a waveguide-slot exciter, consisting of two branches: one branch is located on the upper wall of the chamber, the second on the bottom. The heated product is located on a dielectric shelf, under which there is a lower branch of the waveguide-slot pathogen that radiates energy upward to the product and to the sides. In this case, the lower wall of the chamber has limbs that act as reflectors of microwave energy to the product. The distance from the upper slots of the lower waveguide to the dielectric shelf is not more than the wavelength.

Описываемая печь относится к бытовым СВЧ-печам, которые, как правило, содержат камеру нагрева меньшего размера, чем требуется для формирования многомодового поля, обеспечивающего равномерный нагрев в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Кроме того, деление вводимой от магнетрона СВЧ-мощности простым разветвлением не может быть равномерным и систематически изменяется в зависимости от согласования с нагрузкой (продуктом). Отгибы нижней стенки в качестве отражателей работают лишь частично за счет боковых лепестков падающей энергии, поскольку основной ее поток падает непосредственно на продукт. Таким образом, можно отметить, что продукт нагревается не за счет формируемого в камере нагрева поля, а за счет прямого облучения. Следовательно, в целом данная печь не обеспечивает равномерного нагрева, что не очень важно для пищевых продуктов, но необходимо при термообработке технических изделий из керамики, резины, пластмасс и др. The described oven relates to domestic microwave ovens, which, as a rule, contain a smaller heating chamber than is required for the formation of a multimode field that provides uniform heating in horizontal and vertical planes. In addition, the division of the microwave power input from the magnetron by simple branching cannot be uniform and varies systematically depending on the coordination with the load (product). The bends of the lower wall as reflectors work only partially due to the side lobes of the incident energy, since its main flow falls directly on the product. Thus, it can be noted that the product is heated not due to the field generated in the heating chamber, but due to direct irradiation. Therefore, in general, this furnace does not provide uniform heating, which is not very important for food products, but it is necessary for the heat treatment of technical products made of ceramics, rubber, plastics, etc.

Указанные недостатки устранены в предлагаемом изобретении "Уcтройство для СВЧ-термобработки крупных диэлектрических изделий", например, для сушки полуфабрикатов фарфоровых высоковольтных изоляторов, керамических строительных блоков и других изделий. Это достигается тем, что устройство содержит многомодовую резонаторную камеру нагрева с внутренними размерами (4,59×4,5×4,27)λ0, где λ0 - длина волны в свободной пространстве, установленную на жесткую металлическую платформу и содержащую каркас жесткости, прилегающий к наружным стенкам камеры нагрева.These disadvantages are eliminated in the proposed invention, "Device for microwave heat treatment of large dielectric products", for example, for drying semi-finished porcelain high-voltage insulators, ceramic building blocks and other products. This is achieved by the fact that the device contains a multimode resonator heating chamber with internal dimensions (4.59 × 4.5 × 4.27) λ 0 , where λ 0 is the wavelength in free space, mounted on a rigid metal platform and containing a stiffening frame, adjacent to the outer walls of the heating chamber.

Дверной проем ограничен жесткой плоской paмой, на которой крепится дверь и обеспечивается плотное прилегание полуволновых заградителей излучения, выполненных по периметру двери. Для более надежного уплотнения двери у ее краев по всему периметру выполнена канавка для укладки, например, металлической кабельной оплетки, надетой на мягкую резиновую трубку. Внутренняя высота рамы равна высоте камеры нагрева, что обеспечивает удобство загрузки камеры нагрева. The doorway is limited by a rigid flat frame on which the door is mounted and a snug fit of half-wave radiation traps made around the perimeter of the door is ensured. For a more reliable sealing of the door at its edges around the perimeter, a groove is made for laying, for example, a metal cable braid, worn on a soft rubber tube. The internal height of the frame is equal to the height of the heating chamber, which ensures the convenience of loading the heating chamber.

На верхней стенке установлен Г-образный волноводно-щелевой возбудитель с двумя группами взаимно перпендикулярных щелей, каждая из которых находится в разных плечах и расположена над своим окном связи. Одно окно связи прилегает к одной из боковых стенок, второе - к задней стенке камеры. An L-shaped waveguide-slot exciter with two groups of mutually perpendicular slots is installed on the upper wall, each of which is in different arms and is located above its communication window. One communication window is adjacent to one of the side walls, the second to the rear wall of the camera.

Напротив окон связи на нижней стенке камеры установлены под углом 45o к падающему лучу отражатели СВЧ-энергии. Таким образом, исключается прямое облучение обрабатываемых изделий, а нагреваются они сформированным в камере многомодовым полем. Некоторая часть СВЧ-энергии отражается на нижние части нагреваемых изделий. Однако главное назначение отражателей - исключение прямого отражения СВЧ-энергии к возбудителю, а через него к генератору.Opposite the communication windows on the bottom wall of the camera, microwave reflectors are installed at an angle of 45 ° to the incident beam. Thus, direct irradiation of the processed products is excluded, and they are heated by the multimode field formed in the chamber. Some part of the microwave energy is reflected on the lower parts of the heated products. However, the main purpose of the reflectors is to exclude direct reflection of microwave energy to the pathogen, and through it to the generator.

Изделия, подлежащие СВЧ-термообработке, устанавливаются на диэлектрической подставке, опирающейся на три-четыре диэлектрические стойки, каждая из которых имеет прямоугольное гнездо, в котором размещается металлический шар, частично выступающий из гнезда и опирающийся на днище камеры нагрева. Минимальная высота подставки равна λ/4.
Для СВЧ-термообработки изделий и материалов меньших размеров целесообразно обеспечить непрерывный технологический процесс с применением ленточного транспортера. При периодической загрузке камеры есть возможность обеспечить технологический нагрев с разными режимами путем регулирования подводимой к изделиям (материалам) СВЧ-мощности. При наличии одной резонаторной камеры, через которую проходит транспортер, регулирование исключается. Поэтому целесообразно применение нескольких резонаторных камер, в каждую из которых можно ввести мощность такого уровня, какой требуется для осуществления технологического процесса. Для этого достаточно применить волноводно-щелевой возбудитель, ответвляющий необходимую мощность в каждую резонаторную камеру.
Products subject to microwave heat treatment are installed on a dielectric stand, supported by three or four dielectric racks, each of which has a rectangular socket in which a metal ball is placed, partially protruding from the socket and resting on the bottom of the heating chamber. The minimum stand height is λ / 4.
For microwave heat treatment of products and materials of smaller sizes, it is advisable to provide a continuous process using a conveyor belt. With periodic loading of the camera, it is possible to provide technological heating with different modes by regulating the microwave power supplied to the products (materials). If there is one resonator chamber through which the conveyor passes, regulation is excluded. Therefore, it is advisable to use several resonator chambers, in each of which you can enter the power of the level required for the implementation of the process. To do this, it is enough to use a waveguide-slot exciter that branches the necessary power into each resonator chamber.

Количество резонаторных камер в многокамерной линии определяется исходя из мощности СВЧ-генератора, времени термообработки и режима нагрева. В большинстве случаев достаточно трех-пяти камер. У вышеописанной резонаторной камеры снимается правая стенка, и она устанавливается первой слева. У другой - снимается левая стенка, и она становится крайней правой. У камер, устанавливаемых между первой и последней, снимаются две боковые стенки, а к концам образовавшихся туннельных секций привариваются большие фланцы с сохранением всех внутренних размеров. Такие же фланцы привариваются со стороны открытых стенок первой и последней секций (камер). Между фланцами каждой секции вставляются металлические перегородки, ограничивающие размеры камер, в которых вырезаны окна для прохода транспортера с материалами. Перегородки могут сниматься для доступа внутрь камер нагрева. Таким образом, получена многокамерная технологическая линия. The number of resonator chambers in a multi-chamber line is determined based on the power of the microwave generator, the heat treatment time, and the heating mode. In most cases, three to five cameras are sufficient. At the above resonator chamber, the right wall is removed, and it is installed first on the left. In the other, the left wall is removed, and it becomes the extreme right. Two side walls are removed from the chambers installed between the first and the last, and large flanges are welded to the ends of the formed tunnel sections with the preservation of all internal dimensions. The same flanges are welded from the open walls of the first and last sections (chambers). Between the flanges of each section, metal partitions are inserted that limit the size of the chambers in which the windows for the passage of the conveyor with materials are cut. Partitions can be removed for access inside the heating chambers. Thus, a multi-chamber production line was obtained.

На верхней или задней стенке выполняются фланцевые окна связи для присоединения волноводно-щелевого возбудителя. Для увеличения многомодовости колебаний можно применить две ветви волноводно-щелевых возбудителей, устанавливаемых, например, на верхней и задней стенках камер. On the upper or rear wall, flange communication windows are made for attaching a waveguide-slot exciter. To increase the multimode nature of oscillations, two branches of waveguide-slot exciters can be used, for example, installed on the upper and rear walls of the chambers.

На фиг. 1 показан общий вид камеры нагрева с открытой дверью и подставками для изделий, размещенными внутри. In FIG. 1 shows a general view of a heating chamber with an open door and product stands placed inside.

На фиг. 2 показан фрагмент подставки для изделий со стойкой и металлическим шаром. In FIG. 2 shows a fragment of a stand for products with a stand and a metal ball.

На фиг.3 представлен схематично общий вид многокамерной технологической линии (второстепенные элементы не показаны). Figure 3 presents schematically a General view of a multi-chamber production line (secondary elements not shown).

Устройство для СВЧ-термообработки крупных изделий, например фарфоровых высоковольтных изоляторов, выполнено в виде многомодовой резонаторной камеры 1 с внутренними размерами (4,59×4,5×4,27)λ0, где λ0 - длина волны в свободном пространстве. Камера установлена на жесткую металлическую платформу 2. Каркас жесткости 3 прилегает к наружным стенкам камеры. Нa верхней стенке расположен Г-образный волноводно-щелевой возбудитель 4, содержащий две группы полуволновых щелей (не показаны, поскольку они могут быть как продольными, так и поперечными и даже под углом), располагающихся над окнами связи 5. Внутри камеры напротив окон связи на днищевой стенке установлены под углом ~45o к вертикально падающему центральному лучу отражатели 6 СВЧ-энергии, исключающие прямое отражение энергии к возбудителю и генератору и направляющие ее на нижние части нагреваемых изделий.A device for microwave heat treatment of large products, such as porcelain high-voltage insulators, is made in the form of a multimode resonator chamber 1 with internal dimensions (4.59 × 4.5 × 4.27) λ 0 , where λ 0 is the wavelength in free space. The camera is mounted on a rigid metal platform 2. The frame 3 is attached to the outer walls of the camera. On the upper wall there is a L-shaped waveguide-slot exciter 4 containing two groups of half-wave slots (not shown, since they can be either longitudinal, transverse or even at an angle) located above the communication windows 5. Inside the camera opposite the communication windows on Microwave energy reflectors 6 are installed at an angle of ~ 45 ° to the vertically incident central beam, eliminating direct reflection of energy to the pathogen and generator and directing it to the lower parts of the heated products.

Обрабатываемые изделия размещаются в камере на специальные диэлектрические подставки 7 (фиг.2), которые опираются на 3-4 диэлектрические стойки 8, в которые вставлены снизу металлические шары 9, опирающиеся на днище камеры. The processed products are placed in the chamber on special dielectric supports 7 (Fig. 2), which are supported by 3-4 dielectric racks 8, into which metal balls 9 are supported from below, resting on the bottom of the chamber.

Дверной проем камеры выполнен в виде жесткой рамы 10, к которой прилегает при закрывании дверь 11. Для исключения утечки СВЧ-энергии через возможные зазоры между рамой проема и дверью по периметру двери выполнены полуволновые заградители 12 и канавка 17 с контактным уплотнением. The doorway of the chamber is made in the form of a rigid frame 10, which adjoins when closing the door 11. To prevent leakage of microwave energy through possible gaps between the frame of the opening and the door, half-wave barriers 12 and a groove 17 with contact seal are made around the door.

Платформа 2 выполнена из швеллера и имеет ряд перекладин 13, исключающих прогиб днищевой стенки под значительной нагрузкой изделий. Platform 2 is made of channel and has a number of crossbars 13, eliminating the deflection of the bottom wall under a significant load of products.

Заглушка 14 возбудителя запаивается после его настройки. The cap 14 of the pathogen is sealed after its adjustment.

На верхней стенке камеры нагрева выполнены два отверстия 15 для подсоединения вытяжных вентиляторов, а в нижней части боковых стенок камеры выполнены решетчатые окна 16 для забора воздуха из окружающего пространства. Two holes 15 are made on the upper wall of the heating chamber for connecting exhaust fans, and lattice windows 16 are made in the lower part of the side walls of the chamber for air intake from the surrounding space.

Устройство для СВЧ-термообработки крупных диэлектрических изделий работает следующим образом. A device for microwave heat treatment of large dielectric products works as follows.

Поскольку полуфабрикаты влажных изделий, подлежащих термообработке, таких как высоковольтные фарфоровые изоляторы, имеют вес от 80 до 140 кг, высоту 1000-1200 мм и диаметры от 400 до 550 мм, то их устанавливают на подставки 7 (фиг. 2) за пределами камеры нагрева. Затем открывают дверь камеры нагрева и при помощи подъемника поочередно размещают 3-5 изделий вместе с подставками. Подставки, опирающиеся на металлические шары 9, могут перемещаться в камере нагрева вручную в любом направлении, что позволяет установить изделия так, как сочтет нужным оператор. После окончания загрузки дверь камеры закрывают прижимными рукоятками и включают (запускают) генератор. Включение высокого напряжения генератора возможно лишь при плотно закрытой двери, снабженной блокировкой по высокому напряжению. Since the semi-finished products of wet products subject to heat treatment, such as high-voltage porcelain insulators, have a weight of 80 to 140 kg, a height of 1000-1200 mm and diameters of 400 to 550 mm, they are installed on supports 7 (Fig. 2) outside the heating chamber . Then the door of the heating chamber is opened and with the help of the elevator, 3-5 products are placed in turn with the stands in turn. Stands based on metal balls 9 can be moved manually in any direction in the heating chamber, which allows you to install the product as the operator sees fit. After loading is completed, the chamber door is closed with clamping handles and the generator is turned on (started). Turning on the generator high voltage is possible only with a tightly closed door equipped with a high voltage interlock.

Одновременно с включением генератора включаются вытяжные вентиляторы, присоединенные к окнам 15 (вентиляторы не показаны). Затем устанавливают необходимый уровень выходной мощности генератора. СВЧ-энергия вводится в камеру нагрева при помощи Г-образного волноводно-щелевого возбудителя 4, в котором выполнены две группы полуволновых щелей, расположенных над окнами связи 5. Полуволновые щели могут быть как продольными, так и поперечными, но обязательно или теми или другими, т.к. они с учетом поворота оказываются взаимно перпендикулярными, что уменьшает электрическую связь между ними. At the same time as the generator is turned on, exhaust fans are connected to the windows 15 (fans not shown). Then set the required level of output power of the generator. Microwave energy is introduced into the heating chamber using the L-shaped waveguide-slot exciter 4, in which there are two groups of half-wave slots located above the communication windows 5. Half-wave slots can be either longitudinal or transverse, but necessarily either one or the other, because taking into account the rotation, they turn out to be mutually perpendicular, which reduces the electrical connection between them.

Под каждым окном связи у нижней стенки установлены отражатели СВЧ-энергии 6, т.е. той ее части, которая падает вертикально, чтобы направить ее на нижние части нагреваемых изделий и исключить ее отражение от нижней стенки обратно к генератору. Таким образом, улучшается согласование генератора с камерой нагрева. Under each communication window, microwave energy reflectors 6 are installed at the bottom wall, i.e. that part which falls vertically in order to direct it to the lower parts of the heated products and exclude its reflection from the lower wall back to the generator. Thus, the matching of the generator with the heating chamber is improved.

Камера нагрева с размерами (4,59×4,5×4,27)λ0, или 1505•1480•1400 мм, для частоты 915 МГц позволяет получить 20 и более видов колебаний, что обеспечивает формирование суммарного поля стоячих волн, достаточного для равномерного нагрева изделий. Причем размеры, выраженные через длину волны λ0, действительны для любой другой частоты, когда необходима высокая равномерность нагрева.A heating chamber with dimensions (4.59 × 4.5 × 4.27) λ 0 , or 1505 • 1480 • 1400 mm, for a frequency of 915 MHz, allows to obtain 20 or more types of oscillations, which ensures the formation of a total field of standing waves sufficient for uniform heating of products. Moreover, the dimensions expressed in terms of wavelength λ 0 are valid for any other frequency when high uniformity of heating is required.

Процесс нагрева может контролироваться инфракрасным пирометром через патрубок 18. The heating process can be controlled by an infrared pyrometer through the pipe 18.

Расход СВЧ-энергии рассчитывается из потребности для сушки 50 Вт/кг. Следовательно, для сушки 1000 кг загружаемых изделий подводимая мощность составляет 30 кВт. При этом до конца сушки не требуется регулирования выходной мощности генератора. Для ускорения процесса в начальный период выходная мощность СВЧ-генератора может быть увеличена на 20-25% для того, чтобы быстрее поднять температуру изделий до 60-70oС. Затем мощность уменьшается до нормы, т.е. до 30 кВт.The microwave energy consumption is calculated from the drying requirement of 50 W / kg. Therefore, for drying 1000 kg of loaded products, the input power is 30 kW. In this case, until the end of drying, it is not necessary to regulate the generator output power. To speed up the process in the initial period, the output power of the microwave generator can be increased by 20-25% in order to quickly raise the temperature of products to 60-70 o C. Then the power decreases to normal, i.e. up to 30 kW.

Сушка проходит при температуре, не превышающей 75oС.Drying takes place at a temperature not exceeding 75 o C.

После окончания сушки, определяемой по графику, изделия прокаливаются в течение одного часа. При этом температура постепенно повышается до 200-250oС. Причем это происходит автоматически без регулирования мощности. Дело в том, что, пока влажность изделий достаточно высока, добротность резонаторной камеры падает до нескольких единиц. При нагреве изделий до 70oС вода, содержащаяся в изделиях, начинает меньше поглощать СВЧ-энергию примерно в 2-2,5 раза. Освобожденная таким образом СВЧ-энергия обеспечивает нагрев массы материала изделий (фарфор). Начальная влажность изделий составляет 16-18%. По мере удаления влаги добротность камеры нагрева повышается и к концу сушки достигает 50 единиц. Благодаря этому пропорционально добротности повышается напряженность поля в камере, что обеспечивает повышение температуры в изделиях без увеличения выходной мощности генератора.After drying, determined according to the schedule, the products are calcined for one hour. In this case, the temperature gradually rises to 200-250 o C. Moreover, this happens automatically without power control. The fact is that while the humidity of the products is high enough, the quality factor of the resonator chamber drops to several units. When heating products to 70 o With the water contained in the products begins to absorb less microwave energy by about 2-2.5 times. The microwave energy released in this way provides heating of the mass of the product material (porcelain). The initial humidity of the products is 16-18%. As moisture is removed, the quality factor of the heating chamber rises and reaches 50 units by the end of drying. Due to this, the field strength in the chamber increases in proportion to the quality factor, which ensures an increase in temperature in the products without increasing the output power of the generator.

Традиционная сушка высоковольтных фарфоровых изоляторов, например, на AО "Мосизолятор" длится от 7 до 10 суток в зависимости от размеров. Расход электроэнергии при этом составляет 50-60 кВт•ч на одно изделие, на 1000 кг - 500-600 кВт•ч. При СВЧ-сушке расход СВЧ-энергии на 1000 кг составляет 220-240 кВт•ч. При КПД генератора 75% расход электроэнергии составит около 320 кВт•ч, т.е. достигается почти двойная экономия. Traditional drying of high-voltage porcelain insulators, for example, at Mosizolyator JSC lasts from 7 to 10 days, depending on size. The energy consumption in this case is 50-60 kW • h per product, per 1000 kg - 500-600 kW • h. When microwave drying, the consumption of microwave energy per 1000 kg is 220-240 kW • h. With a generator efficiency of 75%, the energy consumption will be about 320 kWh, i.e. almost double savings are achieved.

Но главное - это высвобождение производственных площадей, значительная экономия времени, поскольку СВЧ-сушка длится не 200-240 ч а всего 8 ч. При этом повышается качество изделий. But the main thing is the release of production space, significant time savings, since microwave drying does not last 200-240 hours, but only 8 hours. At the same time, the quality of the products increases.

Устройство для непрерывной СВЧ-термообработки изделий (материалов), выполненное путем соединения нескольких резонаторных камер 1 (фиг.3) в технологическую линию, как показано выше, устанавливается на общее монтажное основание 18. Через все камеры и концевые устройства защиты от СВЧ-излучения 19, 20 проходит диэлектрический транспортер 21 (например, сетчатый из лавсанового моноволокна). Внутри каждой камеры установлены диэлектрические валики 28 для поддержания ленты транспортера 21. A device for continuous microwave heat treatment of products (materials), made by connecting several resonator chambers 1 (Fig. 3) into a production line, as shown above, is mounted on a common mounting base 18. Through all cameras and end devices for protection from microwave radiation 19 , 20 passes a dielectric conveyor 21 (for example, mesh from a mylar monofilament). Inside each chamber, dielectric rollers 28 are mounted to support the conveyor belt 21.

Туннельные секции разделяются на многомодовые резонаторные камеры установкой перегородок 22 между фланцами 23 и 24. Перегородки 22 могут сниматься для доступа внутрь камер. The tunnel sections are divided into multimode resonator chambers by installing partitions 22 between the flanges 23 and 24. The partitions 22 can be removed for access inside the chambers.

На верхних стенках резонаторных камер выполнены окна связи 25, к которым при помощи фланцев присоединяется волноводно-щелевой возбудитель 26. Communication windows 25 are made on the upper walls of the resonator chambers, to which waveguide-slot exciter 26 is connected using flanges.

Поскольку это устройство позволяет осуществлять СВЧ-термообработку сравнительно небольших изделий или материалов в контейнерах, то отпадает необходимость в больших дверях. Поэтому на передних стенках выполнены герметично уплотняемые смотровые окна 27. Since this device allows microwave heat treatment of relatively small products or materials in containers, there is no need for large doors. Therefore, hermetically sealed inspection windows 27 are made on the front walls.

Вытяжные вентиляторы (не показаны) могут быть установлены на верхней или на задней стенке. Exhaust fans (not shown) can be mounted on the top or rear wall.

Hа входе и на выходе камерной линии установлены защитные по СВЧ-излучению устройства в виде комбинации переходного канала 19, содержащего сверху и снизу по два поперечных четвертьволновых выступа, разнесенных между собой также на λ0/4, и объемного резонатора 20, присоединенного к переходному каналу, который содержит внутри активные поглотители СВЧ-энергии.Ha inlet and outlet chamber line established safety of microwave radiation device in combination the transition duct 19 having top and bottom by two transverse quarter protrusion spaced apart also at λ 0/4, and the cavity 20 connected to the transition channel , which contains inside the active absorbers of microwave energy.

Переходной канал с четвертьволновыми элементами предназначен для отражения СВЧ-энергии обратно в камеру, но идеальных отражателей не бывает. Поэтому для соблюдения санитарных норм по уровню СВЧ-излучения в окружающее пространство (СанПин 2.2.4./2.1.8.055-96) применен дополнительно объемный резонатор 20, содержащий внутри две кассеты 29 и 30 с намоткой диэлектрических трубок, через которые пропускается проточная вода. Трубка намотана с шагом 2-3 диаметра трубки. Сплошная намотка может превратиться в проводящую стенку, и эффект ослабления СВЧ-энергии будет существенно уменьшен. Кассеты установлены: одна 29 внизу под лентой транспортера 21, другая 30 вверху над обрабатываемым материалом. A transition channel with quarter-wave elements is designed to reflect microwave energy back into the camera, but there are no ideal reflectors. Therefore, to comply with sanitary standards for the level of microwave radiation into the surrounding space (SanPin 2.2.4./2.1.8.055-96), an additional volume resonator 20 is used, containing two cassettes 29 and 30 inside with winding of dielectric tubes through which running water is passed. The tube is wound in increments of 2-3 tube diameters. Continuous winding can turn into a conductive wall, and the effect of attenuation of microwave energy will be significantly reduced. Cassettes are installed: one 29 at the bottom under the conveyor belt 21, another 30 at the top above the processed material.

Устройство работает следующим образом. Включают электропривод ленточного транспортера 21, на котором размещают изделия или контейнеры с материалом. The device operates as follows. Turn on the electric drive of the conveyor belt 21, on which products or containers with material are placed.

Когда изделия пройдут 2/3 длины камерной линии, включают СВЧ-генератор и вытяжные вентиляторы (уровень СВЧ-энергии, вводимой в резонаторные камеры через волноводно-щелевой возбудитель 26, должен быть определен до начала процесса СВЧ-термообработки изделии). When the products pass 2/3 of the length of the chamber line, they include a microwave generator and exhaust fans (the level of microwave energy introduced into the resonator chambers through the waveguide-slot exciter 26 must be determined before the microwave heat treatment of the product begins).

Далее продолжают укладывать на транспортер изделия или контейнеры, а часть изделий, установленных в начале процесса в качестве нагрузки, пропускают повторно. Then they continue to lay products or containers on the conveyor, and part of the products installed at the beginning of the process as a load is passed again.

На выходе многокамерной линии снимают непрерывно с транспортера готовые изделия, качество которых, как правило, выше, чем при традиционных термообработках. At the output of the multi-chamber line, finished products are continuously removed from the conveyor, the quality of which, as a rule, is higher than with traditional heat treatments.

Защитные концевые устройства обеспечивают безопасную работу обслуживающего персонала. Protective end devices ensure the safe operation of staff.

Описанное устройство для СВЧ-термообработки крупногабаритных изделий прошло успешные испытания в ФГУП НПП "Торий" совместно с ЗАО "Мосизолятор". The described device for microwave heat treatment of large-sized products was successfully tested at the FSUE NPP Toriy together with Mosizolyator CJSC.

Многокамерная линия для непрерывной СВЧ-термобработки материалов в контейнерах прошла успешные испытания в АО "Интеркварц" (г. Владимир). The multi-chamber line for continuous microwave heat treatment of materials in containers has been successfully tested at JSC Interkvarts (Vladimir).

Литература
1. Патент США 4354083 от 12.10.1982 г. Кл. 219-10.55, Н 05 В 6/72.
Literature
1. US patent 4354083 from 12.10.1982, Cl. 219-10.55, H 05 V 6/72.

Claims (2)

1. Устройство для СВЧ-термообработки крупных изделий, например высоковольтных фарфоровых изоляторов, либо диэлектрических изделий в диэлектрических контейнерах, содержащее камеру нагрева, СВЧ-генератор и волноводно-щелевой возбудитель, отличающееся тем, что многомодовая резонаторная камера нагрева, имеющая размеры (4,6×4,5×4,3)λ0±15%, где λ0 - длина волны в свободном пространстве, смонтирована на жесткой платформе, содержит наружный каркас жесткости и плоскую раму дверного проема, внутренняя высота которой равна внутренней высоте камеры нагрева, а шарнирно укрепленная дверь, содержащая по периметру полуволновые заградители излучения и канавку для размещения гибкого контактного уплотнения, сверху и снизу прилегает к раме за пределами вертикального размера камеры нагрева, а на верхней, либо боковой стенке камеры укреплен волноводно-щелевой возбудитель Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей и, следовательно, окон связи, напротив которых у противоположной стенки установлены под углом 40-50o к падающим лучам плоские отражатели СВЧ-энергии.1. Device for microwave heat treatment of large products, such as high-voltage porcelain insulators, or dielectric products in dielectric containers, containing a heating chamber, a microwave generator and a waveguide-slot exciter, characterized in that the multimode resonator heating chamber, having dimensions (4.6 × 4,5 × 4,3) λ 0 ± 15%, where λ 0 - wavelength in free space, mounted on a rigid platform, comprising an outer frame and a flat stiffening frame of the door opening, the inner height of which is equal to the inner height of the chamber a roar, and a hinged door containing perimeter half-wave radiation suppressors and a groove for accommodating a flexible contact seal is adjacent to the frame above and below the vertical size of the heating chamber, and a G-shaped waveguide-slot exciter is mounted on the upper or side wall of the chamber form a mutually perpendicular arrangement of half-wavelength slots and hence, communication windows, opposite which the opposite walls are set at an angle of 40-50 o for rays incident plane reflectors microwave energy . 2. Устройство по п.1, содержащее диэлектрические подставки для установки обрабатываемых изделий и материалов, отличающееся тем, что каждая подставка опирается на 3-4 диэлектрические стойки, содержащие прямоугольные гнезда с размещенными в них металлическими шарами, частично выступающими вниз и опирающимися на днище камеры нагрева. 2. The device according to claim 1, containing dielectric stands for installing workpieces and materials, characterized in that each stand is supported by 3-4 dielectric posts containing rectangular sockets with metal balls placed in them, partially protruding downward and resting on the bottom of the camera heating up.
RU2001127936A 2001-10-16 2001-10-16 Facility or shf thermal treatment of large dielectric articles RU2207474C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127936A RU2207474C1 (en) 2001-10-16 2001-10-16 Facility or shf thermal treatment of large dielectric articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127936A RU2207474C1 (en) 2001-10-16 2001-10-16 Facility or shf thermal treatment of large dielectric articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2207474C1 true RU2207474C1 (en) 2003-06-27

Family

ID=29210637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001127936A RU2207474C1 (en) 2001-10-16 2001-10-16 Facility or shf thermal treatment of large dielectric articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2207474C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661422C1 (en) * 2017-06-20 2018-07-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" Shf wood-drying kiln
RU2742147C1 (en) * 2020-07-24 2021-02-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Microwave unit for processing articles from dielectric materials with large volumes and surfaces

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661422C1 (en) * 2017-06-20 2018-07-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" Shf wood-drying kiln
RU2742147C1 (en) * 2020-07-24 2021-02-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Microwave unit for processing articles from dielectric materials with large volumes and surfaces

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4246462A (en) Microwave tunnel oven for the continuous processing of food products
US9504098B2 (en) Furnace system having hybrid microwave and radiant heating
US4405850A (en) Combination microwave heating apparatus
US7119313B2 (en) Apparatus and method for heating objects with microwaves
ATE273748T1 (en) MICROWAVE HEATER
EP1212575A1 (en) Apparatus and method for continuous microwave drying of ceramics
CA2276469A1 (en) Baking oven for the high-temperature treatment of materials with a low dielectric loss factor
KR20070082719A (en) A drying machine
US20150206778A1 (en) Microwave Processing Apparatus and Microwave Processing Method
RU2207474C1 (en) Facility or shf thermal treatment of large dielectric articles
CN210892585U (en) Drying device for ceramic cup production line
KR101865909B1 (en) Wood drying divice using very high frequency
CN101978778B (en) Device for electromagnetic radiation treatment of a reactive medium
KR20110107749A (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR20170061940A (en) Insulation drying apparatus using microwaves
KR102450642B1 (en) Continuous Microwave heating system with shielding gate Module
US4371769A (en) Microwave heating apparatus
WO2021207835A1 (en) Angle-paired waveguide vacuum microwave dehydrator
CN211503591U (en) Industrial oven with automatic material feeding and discharging function
CA1125380A (en) Microwave heating apparatus with a thermally insulated tunnel
RU2106767C1 (en) Conveyor-type microwave oven options
KR20160135868A (en) A waveguide of Dryer using the microwave
KR100654356B1 (en) Apparatus for steriliaztion using micro wave
RU2382964C1 (en) Microwave drying plant for cylindrical logs and bar
EP1145601B1 (en) Electromagnetic exposure chamber for improved heating

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061017