用于高频电场流体处理设备的处理室制造技术

本发明专利技术涉及一种用于高频电场流体处理设备的处理室，它包括由两根金属空心管和绝缘体隔离环组成的处理室腔体，绝缘体隔离环设于两根金属空心管的连接处之间，其特征在于：两个金属空心管分别与高频电源的两极连接，在两个金属空心管管内、与绝缘体隔离环相邻的部位分别连接有至少一根金属导体或导线。本发明专利技术不仅大大提高了物料通过量（样液可从任意大管径中通过，而不是狭缝），而且使电场分布更加均匀，样液处理速度快、效率高、效果好，有利于高频电场处理技术在各个领域进入工业化应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于高频电场流体处理设备的处理室，它主要应用于食品工 业中果蔬汁等流体食品的杀菌灭酶、饮用瓶装水的预处理，酿酒中的陈化工艺、 有效成分的分离提取以及其他与流体处理有关的行业，如污水处理、水净化等方 面，是一种利用高频电场对流体进行各种处理或预处理的装置。本专利技术处理室可 适用于各种不同的电场源，包括脉冲电场、高频电场等。
技术介绍
目前所设计的利用高频电场的处理室，绝大部分只能在实验室中使用，远未 达到工业应用的程度，主要有如下问题有待解决处理室内供液体流过的截面面 积过小，处理室内存在电场分布不均匀的问题，在处理室内，电极形状等因素的 影响使两电极之间各个局部的电场强度相差甚远，这将导致两方面不良的效果 其一，电场强度过高的局部可能产生电弧放电；其二，电场强度过低的局部可能 达不到名义电场强度的处理效果。例如目前所通用的一种处理室(如图2去除金属导体或导线后的视图所示)， 它的处理室腔体是由两根分别与高频电源的两极连接的金属空心管1和设于两 根金属空心管连接处之间的绝缘体隔离环2组成，其电场分布情况如图4所示， 从图中可以看出，电场在处理室管壁两侧较为密集，表示在靠近管壁处电场强度 最大，随着远离管壁，在管的中心处等势线迅速稀疏，随着管直径的增大这种效 应更加明显，相反流体在管中心的流速是最大的，因此这样的电场分布较难达到 理想的流体处理效果，从而限制处理室及其高频电场设备在工业化的应用。而为了改变上段所述处理室存在的问题，专利号为200410011305. 9的中国 专利技术专利公开了一种高压脉冲电场处理装置，其改进之处在于在两个金属空心 管管内、对应于绝缘体隔离环处还架设有一径向尺寸小于绝缘体隔离环的绝缘体 芯棒。通过该改进，流体可沿靠近管壁的狭缝流过两极交界处的处理部位，可避 免管中心等势线稀疏、流体流速却最大而导致的处理效果差的问题，使流体仅沿 电场强度最大的贴近管壁处流过，达到较好的处理效果。但这样做却使得可供液 体流过的截面面积减小，流体流经的狭缝仅在毫米数量级范围，使液体所通过的 狭缝尺寸受到一定程度的限制，导致流体流通量大大减少。
技术实现思路
为了解决现有技术所存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于高频电场流体 处理设备的处理室，它不仅大大提高了物料通过量(样液可从任意大管径中通过， 而不是狭缝)，而且使电场分布更加均匀，样液处理速度快、效率高、效果好， 有利于高频电场处理技术在各个领域进入工业化应用。本专利技术的技术方案是这样构成的，它包括由两根金属空心管和绝缘体隔离环 组成的处理室腔体，绝缘体隔离环设于两根金属空心管的连接处之间，其特征在 于两个金属空心管分别与高频电源的两极连接，在两个金属空心管管内、与绝 缘体隔离环相邻的部位分别连接有至少一根金属导体或导线。较之已有技术而言，本专利技术通过在处理室的空心管中增加金属导线或导体， 使得处理室中的电场等势线分布变得更加密集和均衡，因而使处理室空心管管径 的大小不再受到限制，不仅大大提高了物料通过量，而且使电场分布更加均匀， 样液处理速度快、效率高、效果好，有利于高频电场技术进入工业化应用。上述技术方案中，所述金属导体或导线可通过端部与金属空心管焊接在一 起，金属导体或导线的数目可以随着金属空心管孔径的增大而增加。为了使电场等势线分布更加密集和均衡，所述金属导体或导线最好垂直于金 属空心管的轴线。当然，在较小角度范围内的适当倾斜对于处理室的电场等势线 的分布均衡性和密集性不会产生很大影响。当处理的流体为食品时，为了防止锈蚀，上述金属空心管和金属导体或导线 最好由不锈钢材料或对食品安全无威胁的贵金属材料(如金箔等)制成。位于两个金属空心管内的金属导体或导线可根据场强分布需要而相互平行、 或者呈一定夹角设置。附图说明图1是本专利技术的一种样液处理流程图(可根据高频电场应用于不同领域而有 所不同)。图2是本专利技术处理室示意图。图3是图2的侧视图。图4是现有的处理室中空心管内没有外加金属导体或导线的电场等势图。 图5是本专利技术处理室空心管内有一对平行金属导体或导线时的电场等势图。 图6是本专利技术处理室空心管内有三对平行金属导体或导线时的电场等势图。 图7是本专利技术处理室空心管内有五对平行金属导体或导线时的电场等势图。 图8是现有的处理室中空心管内没有外加金属导体或导线的场强分布图。图9是本专利技术处理室空心管内有五对平行金属导体或导线时的场强分布图。图IO表示改进前后管内横截面不同位置的细菌相对存活率。 具体实施例方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本
技术实现思路
进行详细说明如图2和图3所示，本专利技术具体实施方式包括由两根金属空心管1、 2和绝 缘体隔离环3 (如聚四氟乙烯材料)组成的处理室腔体，绝缘体隔离环设于两根 金属空心管的连接处之间，两个金属空心管分别与高频电源的两极连接，形成两 空心金属电极；其特征在于在两个金属空心管管内、与绝缘体隔离环相邻的部 位分别连接有至少一根金属导体或导线4 (如果是处理食品，金属空心管和金属 导体或导线最好由不锈钢材料或对食品安全无威胁的贵金属材料(如金箔等)制 成；如果是处理其它流体，可由其它金属材料制成)。所述金属导体或导线的端 部与金属空心管焊接在一起，当然也可以通过其它方式与金属空心管固定在一 起，但必须是导电连接的。金属导体或导线最好垂直于金属空心管的轴线。偉于 两个金属空心管内的金属导体或导线相互平行、或者相互呈任意夹角设置。金属 导体或导线的形状可以是圆柱体、菱形体、长方体等各种形状皆可，导体或导线 的横截面尺寸可大可小，形状和粗细可以根据需要进行调整，数量可以是l根、 2根或若干根，金属导体或导线可以随着金属空心管孔径的增大而增长、增多， 可根据需要自行调整。绝缘体隔离环和两根金属空心管之间的空隙形成高频电场 的连续式处理室。物料通过泵从一个金属空心管流入，从另一个流出。要达到非热力杀菌效果，本专利技术采用的高频电场的场强一般应M).2kV/cm， 频率20kHz—50MHz。而当场强和频率分别低于上述数值时，处理效果不佳，当 频率分别高于上述数值时，将对设备提出过高要求，在实际中不易实现。图5、 6、 7分别表示在两根空心管中各增加一条、三条、五条平行金属导体 或导线的电场等势线分布图，从图中可以看出，增加的金属导体或导线改变了电 场等势线的分布规则，大大增加了处理室中部的电场强度，提高样液处理效率。图8表示现有的处理室未经过改进的电场强度分布，在管壁处电场强度很高，在管中心处电场强度很弱。图9表示本专利技术处理室空心管内有五对平行金属导体或导线时的电场强度分布，在管壁处和管中心处电场强度都很高，很均匀。图10虚线表示在改进前细菌相对存活率，在靠近管壁处细菌相对存活率很低，在中心处细菌相对存活率很高；实线表示改进后的细菌相对存活率，在管壁 处和中心处细菌相对存活率都很低。综上所述，由于在金属空心管内增加了导体，改善了处理室的电场分布，使 得处理室的直径可不受限制，不管处理室的直径有多大，可以根据处理室的直径 和需要的场强，将导线进行各种组合和搭配，得到理想的电场强度。因此，本发 明可大大提高物料通过量，无论是用于食品工业中果蔬汁的杀菌灭酶处理，酿酒 的陈化工艺还是有效成分的提取或是其他与流体处理相关的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高频电场流体处理设备的处理室，它包括由两根金属空心管（１、２）和绝缘体隔离环（３）组成的处理室腔体，绝缘体隔离环设于两根金属空心管的连接处之间，其特征在于：两个金属空心管分别与高频电源的两极连接，在两个金属空心管管内、与绝缘体隔离环相邻的部位分别连接有至少一根金属导体或导线（４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锦权，
申请(专利权)人：陈锦权，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]