用于分解贝壳的连续式微波加热设备制造技术

本发明专利技术公开了一种满足贝壳烧结特性的连续式微波高温加热设备，其特征在于：包含在合适位置装有大功率风机、并做导风管集中导风的微波发生器，圆形波导，圆柱形谐振腔，1600型的多晶莫来选用石纤的保温材料，热电偶测温装置。该设备不但达到了很好的烧结效果，扩大了使用范围，而且使制造成本得到了降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种连续式微波高温加热设备，特别是满足贝壳烧结特性，通过煅烧，可成成功地将贝壳分解，制备出优质的氧化钙，属于机电一体化领域。
技术介绍
微波加热是指微波场中的材料与微波耦合，吸收微波能量，转化为热能，自身加热的现象。具有温度场分布均匀、升温迅速、节能高效、绿色环保等特点。微波加热同电加热、燃气加热及燃油加热等常规烧结方法相比，烧结时间大大缩短，能耗可降低50?70%，同时性能有所提闻。近年来，贝类的养殖和加工成为沿海和海岛经济发展的重要组成部分。贝壳污染已成为沿海地区亟待解决的环境问题之一。据分析，贝壳中含有90%以上的碳酸钙，此外还含有少量的Zn、P、S1、Fe等元素，但却没有得到充分利用，往往将其当作废物扔掉，不仅浪费了资源，而且废弃的贝壳堆积如山，对环境的污染越来越严重。国内利用贝壳加工饲料添加剂，不仅用量较少，产品的附加价值也不高。与国外相比，我国对贝壳的开发研究还刚刚开始。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:研制出一台满足贝壳烧结特性的连续式微波高温加热设备，利用微波高温加热这一种崭新的加热方式，利用微波加热的快速无污染、整体性、选择性、节电省耗等优点，将贝壳中含有的有价值的成分分解出来，进行充分的开发利用。此设备不但达到了很好的烧结效果，扩大使用范围，而且使制造成本得到降低。此微波加热设备主要有微波发生源(磁控管)、波导传输、谐振腔等构成。微波加热设备能否实现连续性，由物料吸收微波的能力、微波发生源的工作效果，谐振腔的合理选择等因素决定。1.微波发生装置 微波发生装置是微波加热设备中的最为重要的部件，由微波发生源(磁控管)、高压变压器、高压电容、高压二极管组成。而磁控管用于产生和发射微波，整个微波加热装置的性能和成本，但磁控管特别容易损坏，通过调整微波发射器结构及优化设计，可提高磁控管的稳定性和可靠性。2.波导设计 波导是用高导电金属做成的，用于定向传输微波的管状元件，波导系统的好坏，关系到微波的传播效率，决定着微波设备能否正常工作以及微波发生源的寿命问题。本专利技术使用圆波导，由于圆波导具有损耗较小和双极化的特性，有助于电磁波的传播和集中，另外，通过改变波导口尺寸，可改善设备空载运行时磁控管天线部位出现损坏的现象。3.微波加热腔微波加热腔，主要由金属腔体(谐振腔)和保温材料构成。为确保微波功率应尽可能多地被加热材料所吸收，要使壁耗、反射降到最小，应选择合适尺寸、形状的谐振腔。为保证减少热量散失和减少微波传输过程中的损耗，要选择合适的保温材料和保温层结构。4.测温系统 精确的温度测量能使人们及时改变微波功率的大小或调节谐振腔的状态以防止温度过高导致材料的熔化或加热的终止。由于超高温度和强电磁场的存在，微波场中温度的测量与常规不同，本专利技术采用了自行研制的能够应用在微波场中进行高温测量的热电偶装置进行测量。【附图说明】图1是本专利技术的系统原理图。【具体实施方式】微波发生源极易产生阳极损坏和磁铁炸裂，这是由于阳极散热严重不足而又无合适的保护措施造成的。通过调整风扇位置，选择大功率的风机，并做导风管集中导风，使阳极温度由140°c左右降到80°C左右，很好的改善散热的问题，避免了磁铁爆裂和阳极损坏。波导系统的好坏，关系到微波的传播效率。本专利技术使用圆波导，由于圆波导具有损耗较小和双极化的特性，有助于电磁波的传播和集中。电磁波传播时存在截止波长的问题，当波导口直径小于30 mm时，能够实现对磁控管天线部位冷却，但是尺寸太小，阻止了微波的传播，因此波导口尺寸应大小适中。本专利技术中波导的尺寸定为60 mmX80mm,并在输出端设计了金属档板。根据贝壳高温分解所需的合理条件，加热材料放置在轴线上，设计腔体形状时，还应同时考虑微波更易引入，根据连续式设备的要求，现设计成圆柱体形状，上端开入料口，下端设出料口，另外圆柱形谐振腔比矩形谐振腔容易加工，并且品质因数也比较高。选取不锈钢作为微波谐振腔材料。保温材料的选择要求具有不吸收微波能、绝缘性好、耐热、高温下不与被烧结材料发生反应等特点。本专利技术选用现在微波行业常用的多晶莫来石材料。测温装置采用自行设计的热电偶测温装置。本专利技术选用镍铬-镍硅K型铠装热电偶，正极为铬质量分数为10%的镍铬合金(KP)，负极为硅质量分数为3%的镍硅合金(KN)。并对热电偶进行改装，对测温电路进行改进，采取多种措施减少或消除干扰。改装后的热电偶可以在微波场中高温环境下使用，测温安全准确，测量温度可达1200°C。【主权项】1.一种满足贝壳烧结特性的连续式微波高温加热设备，包括装有大功率风机、并做导风管集中导风的微波发生器，圆形波导，圆柱形谐振腔，1600型的多晶莫来选用石纤的保温材料，热电偶测温装置。2.根据权利要求1所述连续式微波高温加热设备，其特征在于，微波发生器通过调整风扇位置，选择大功率的风机，并做导风管集中导风，使微波发生器阳极温度由140°C左右降到80°C左右。3.根据权利要求1所述连续式微波高温加热设备，其特征在于，采用圆形波导和圆柱形谐振腔来提高电磁波的利用率。4.根据权利要求1所述连续式微波高温加热设备，其特征在于，采用1600型的多晶莫来选用石纤的保温材料，来减小热损失。5.根据权利要求1所述连续式微波高温加热设备，其特征在于，采用热电偶测温装置来精确测量设备内温度。【专利摘要】本专利技术公开了一种满足贝壳烧结特性的连续式微波高温加热设备，其特征在于：包含在合适位置装有大功率风机、并做导风管集中导风的微波发生器，圆形波导，圆柱形谐振腔，1600型的多晶莫来选用石纤的保温材料，热电偶测温装置。该设备不但达到了很好的烧结效果，扩大了使用范围，而且使制造成本得到了降低。【IPC分类】H05B6-80【公开号】CN104703314【申请号】CN201310660254【专利技术人】李小孟 【申请人】李小孟【公开日】2015年6月10日【申请日】2013年12月10日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种满足贝壳烧结特性的连续式微波高温加热设备，包括装有大功率风机、并做导风管集中导风的微波发生器，圆形波导，圆柱形谐振腔，1600 型的多晶莫来选用石纤的保温材料，热电偶测温装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李小孟，
申请(专利权)人：李小孟，
类型：发明
国别省市：辽宁;21