一种真空微波脱水设备制造技术

本发明专利技术提供一种真空微波脱水设备，包括微波箱体；设置于所述微波箱体内部的真空腔体；设置于所述微波箱体的壁面上的微波能量导入口和微波源，所述微波源通过所述微波能量导入口向所述微波箱体内部导入微波能量；设置于所述真空腔体的壁面上的微波窗口；使所述真空腔体沿轴向中心线旋转的驱动装置。本发明专利技术的设备结构简单，将微波源和微波窗口分离，微波窗口随着真空腔体的转动而和微波源之间产生相对运动，易于安装和维护，脱水均匀一致性高，脱水效果好，且可以连续自动化生产，能满足大规模商业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种真空微波脱水设备
本专利技术涉及微波脱水
，具体地，涉及一种真空微波脱水设备。
技术介绍
为了能够在常温条件下长久保存食物和各种天然有机物质，人们通常需要减低其水分含量。相对各种传统及常规脱水手段，真空微波脱水技术有其独特的优势：在真空环境下，不仅氧化反应大大降低，而且水的沸点也随压力的降低而降低，物料得以在较低的温度下脱去水分。特别是当压力低于水的三相点时，物料可以在冷冻状态下以升华的形式脱去水分。同时由于微波能量的辐射不需要导热媒介，可以在真空环境下直接作用于物料的内部，是一种真空条件下的理想热源。真空微波脱水技术已经发展了超过40年，其在农产品、食品的干燥保鲜及膨化，医药生产方面的快速低温脱水等领域得到了越来越广泛的应用。近年来，随着电子工程技术的发展，真空微波脱水技术的大规模商业化应用也越来越普及。在实际应用中，最常用的用于加热的微波频率是2450MHz和915MHz,其波长分别为0.12米和0.33米，远大于大多数物料颗粒的尺寸，而工程实践中经济实用的真空腔体的尺寸一般介于0.5米和2米之间，这就造成了一方面物料颗粒之间的受热不均匀，另一方面微波场在真空腔体内经多次反射后分布不均匀,形成了明显的所谓的"热区"和"冷区"，在"热区"由于微波能量集中，一方面物料极易被烧糊，另一方面集中的能量容易造成电场击穿，形成等离子放电现象，损坏设备。另外，为了能将微波源产生的微波传输进真空腔体，一般都需要在真空腔体的特定位置开一个或数个特定尺寸的微波窗口。由于微波辐射的指向性，在微波窗口附近会形成较强的微波场分布，进一步加重了真空腔体内微波分布不均匀的情况。针对上述真空微波脱水技术在实际应用中要面对的主要挑战，目前已有不少公开的技术手段和方法。主要集中在物料的搅拌和运动方面。例如公开号为CN205300193U的中国技术专利提出了利用一个在真空腔内的微波可以穿透的旋转滚筒，使物料在滚筒内得以不断的翻滚混合，最终获得均匀一致的脱水效果。但是，这个方案中，微波能量需要通过位于真空腔体上的特殊窗口从常压环境导入到真空腔内。使微波能量集中在特定的方向和空间上。位于真空腔内的载料滚筒虽然可以通过转动使不均匀受热的物料得以混合并向前运动，但无法控制物料在"热区"和"冷区”的停留时间，导致需要非常快的滚筒旋转速度才能使所有物料尽量接受到同等量的微波辐射，这样会对某些物料的结构和外观造成破坏。虽然可以通过增加窗口数目的方法来改善微波场的分布，但这在工程上是会大大增加成本。专利号为4640020的美国专利提出了一个方案，把多个微波源或其它加热源的导入口设置在微波腔内悬置，并分别指向不同的方向。物料直接均匀铺放放在真空腔体内的传送带上，以期均匀的物料可以通过相对均匀的微波场可以得到均匀的脱水效果。但通常物料，特别是各种农产品，本身是非常不均匀的。另外，将众多的微波导入及引导设备放置在真空腔体内，会造成设备安装和清洗方面的困难，设备的复杂程度和成本都会比较高。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种真空微波脱水设备，解决现有的真空微波脱水设备不能达到均匀脱水、结构复杂，设备成本高，不适用于大规模商业化应用的问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种真空微波脱水设备，包括：微波箱体；设置于所述微波箱体内部的真空腔体；设置于所述微波箱体上的微波能量导入口和微波源，所述微波源通过所述微波能量导入口向所述微波箱体内部导入微波能量；微波窗口，所述微波窗口设置于所述真空腔体的壁面上，用于将微波能量传输到所述真空腔体内；使所述真空腔体沿轴向中心线旋转的驱动装置；所述微波窗口随着所述真空腔体旋转而与所述微波源之间产生相对运动。可选地，所述微波窗口由微波可穿透的低介电常数材料制成。可选地，所述低介电常数材料为陶瓷、玻璃、PTFE材料、UHMW材料、PP材料或HDPE材料。可选地，所述真空腔体的材料为金属。可选地，所述真空腔体的材料为不锈钢。可选地，所述真空腔体的直径范围从0.1米到19米，其壁厚范围从0.005米到0.1米。可选地，所述设备还包括真空发生装置，所述真空发生装置与所述真空腔体的至少一个开口连接，用于使所述真空腔体内部保持真空。可选地，所述设备还包括：分别设置于所述真空腔体两个开口端的进料气锁装置和出料气锁装置，所述进料气锁装置和出料气锁装置用于在保持所述真空腔体内部真空度的情况下实现物料在所述真空腔体内的进出。可选地，所述进料气锁装置的开口两端分别设置有第一进料气锁阀和第二进料气锁阀；所述出料气锁装置的开口两端分别设置有第一出料气锁阀和第二出料气锁阀。可选地，所述设备还包括进料传送带，用于将所述物料传送至所述进料气锁装置的一端开口。可选地，所述设备还包括：设置于所述传送带与所述进料气锁装置一端开口之间的进料漏斗；设置于所述进料气锁装置另一端开口于所述真空腔体一端开口之间的进料腔；以及设置于所述真空腔体另一端开口于所述出料气锁装置一端开口之间的出料腔和出料漏斗。可选地，所述真空管道连接所述真空发生装置与所述进料腔或出料腔。可选地，所述设备包括支撑所述真空腔体的被动轮，所述驱动装置包括驱动轮和电机,所述电机驱动所述驱动轮使所述真空腔体沿轴向中心线旋转。可选地，在所述真空腔体两端分别设置有轴向的旋转密封组件。可选地，在所述微波箱体和所述真空腔体之间设置有温度调节循环泵和温度传感器。这段不要可选地，所述微波箱体被金属隔板分隔成几个独立的微波室，每个独立的微波室的外壁上开有若干个微波能量导入口，每个导入口上都设置有功率可调的微波源。可选地，所述设备包括基座，所述微波箱体安装于所述基座上，所述基座的倾斜角度连续可调。可选地，所述设备还包括转轴和驱动装置，所述基座设置于所述转轴上，由位于所述基座两端的驱动装置对所述基座的水平角度进行调整。可选地，在所述真空腔体内设置有向内凸起的挡板。可选地，在所述真空腔体内悬置一传送带。可选地，所述设备包括设置于所述进料腔内的第一支架和设置于所述出料腔内的第二支架，所述传送带通过两端的第一支架和第二支架固定。与现有技术相比，本专利技术具有如下至少一种有益效果：本专利技术上述的真空微波脱水设备，将微波源和微波窗口分离，微波窗口随着真空腔体的转动而和微波源之间产生相对运动。这样，通过微波窗口进入真空腔体的微波辐射就会不断地在入射角度和方向上产生连续的变化，从而不会在真空腔体内形成位置固定的"热区"和"冷区"，这从根本上解决了微波在真空腔体内分布不均匀的问题，使物料均匀脱水的要求得以满足。特别是对于最终水分含量的均匀一致性要求较高的产品，如医药和保健产品及原料，都适合采用本方案以得到较高的产品质量。在本专利技术的可选实施例中，使用气锁装置在保持所述真空腔体内部真空度的情况下，实现物料在所述真空腔体内的连续进出，可以实现脱水过程的自动化连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空微波脱水设备，包括：/n微波箱体(1)；/n设置于所述微波箱体(1)内部的真空腔体(2)；/n设置于所述微波箱体(1)上的微波能量导入口(22)和微波源(23)，所述微波源(23)通过所述微波能量导入口(22)向所述微波箱体(1)内部导入微波能量；/n其特征在于，还包括：/n用于将微波能量传输到所述真空腔体(2)内的微波窗口(3)，所述微波窗口(3)设置于所述真空腔体(2)的壁面上；/n使所述真空腔体(2)沿轴向中心线旋转的驱动装置(15,16)；/n所述微波窗口(3)随着所述真空腔体(2)旋转而与所述微波源(23)之间产生相对运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种真空微波脱水设备，包括：
微波箱体(1)；
设置于所述微波箱体(1)内部的真空腔体(2)；
设置于所述微波箱体(1)上的微波能量导入口(22)和微波源(23)，所述微波源(23)通过所述微波能量导入口(22)向所述微波箱体(1)内部导入微波能量；
其特征在于，还包括：
用于将微波能量传输到所述真空腔体(2)内的微波窗口(3)，所述微波窗口(3)设置于所述真空腔体(2)的壁面上；
使所述真空腔体(2)沿轴向中心线旋转的驱动装置(15,16)；
所述微波窗口(3)随着所述真空腔体(2)旋转而与所述微波源(23)之间产生相对运动。


2.根据权利要求1所述的真空微波脱水设备，其特征在于，所述微波窗口(3)由微波可穿透的低介电常数材料制成。


3.根据权利要求2所述的真空微波脱水设备，其特征在于，所述低介电常数材料为陶瓷、玻璃、PTFE材料、UHMW材料、PP材料或HDPE材料。


4.根据权利要求1、2或3任一项所述的真空微波脱水设备，其特征在于，所述真空腔体(2)的材料为金属。


5.根据权利要求4所述的真空微波脱水设备，其特征在于，所述真空腔体(2)的材料为不锈钢。


6.根据权利要求4所述的真空微波脱水设备，其特征在于，所述真空腔体(2)的直径范围从0.1米到19米，其壁厚范围从0.005米到0.1米。


7.根据权利要求1所述的真空微波脱水设备，其特征在于，还包括：
真空发生装置(5)，与所述真空腔体(2)的至少一个开口连接，用于使所述真空腔体(2)内部保持真空。


8.根据权利要求7所述的真空微波脱水设备，其特征在于，还包括：
分别设置于所述真空腔体(2)两个开口端的进料气锁装置(6)和出料气锁装置(7)；
所述进料气锁装置(6)和出料气锁装置(7)用于在保持所述真空腔体(2)内部真空度的情况下实现物料(9)在所述真空腔体(2)内的进出。


9.根据权利要求8所述的真空微波脱水设备，其特征在于，所述进料气锁装置(6)的开口两端分别设置有第一进料气锁阀(12)和第二进料气锁阀(13)；所述出料气锁装置(7)的开口两端分别设置有第一出料气锁阀(36)和第二出料气锁阀(37)。


10.根据权利要求8所述的真空微波脱水设备，其特征在于，包括进料传送带(10)，用于将所述物料(9)传送至所述进料气锁装置(6)的一端开口。


11.根据权利要求10所述的真空微波脱水设备，其特征在于，包括：
设置于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺奇，
申请(专利权)人：北京金辉景新节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11