具有抑制隧道和相关特征的微波加热系统技术方案

一种用于处理材料的系统，包括：至少一个微波发生器；可操作地将至少一个微波发生器连接到至少第一传送机单元的至少一个微波导向器；以及设置在第一壳体中的第一传送机单元，该第一壳体包括配置为经由第一微波导向器接收微波能量的至少一个开口。第一传送机单元配置为接收和处理一定量的材料，处理一定量的材料包括通过向第一壳体内的材料施加微波能量来将材料加热到第一温度。来将材料加热到第一温度。来将材料加热到第一温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有抑制隧道和相关特征的微波加热系统


[0001]本申请要求于2019年7月1日提交的序列号为62/869,305、标题为“MICROWAVE SUPPRESSION TUNNEL AND RELATED FEATURES”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。

技术介绍

[0002]可以在外壳内辐射微波能量以处理材料。由于材料暴露于微波能量而导致的该材料内的分子搅动提供了加热或干燥该材料的能量。基于材料的数量、材料的化学成分、含水量、期望的最终加热温度以及特定于最终处理形式的材料的预期用途的其他因素，使用微波能量加热材料可能需要花费一定量的时间。
[0003]还存在与加热系统的可移动部署相关的挑战，特别是在可能不存在可靠的永久电源的区域中。
[0004]一些政府机构分配以915MHz和2450MHz为中心的频带用于微波加热系统。准许泄漏的微波能量的强度有时被限制在每平方厘米小于10毫瓦(mW)。
[0005]许多工业微波加热应用需要有进入外壳的进入孔，使得可以利用例如传送机单元或其他机构来连续地输送材料。存在对抑制来自这些孔的微波能量的期望。连续微波加热布置提出了比来自较简单的分批微波系统的微波能量抑制更复杂的问题。
[0006]在对含水颗粒施加微波加热的同时，问题可以包括防止微波从施加微波的通道或区域逸出到入口和/或出口/排放区域。这可以通过经由包括二乘二英寸正方形金属通道的金属格栅引入材料来处理。在出口端可以采用相同类型的格栅和通道。然而，这些格栅具有限制。例如，有时通过方形通道系统引入颗粒状材料或颗粒(例如含水颗粒状材料)。在这些系统中，在处理中可能发生阻塞或减速。
[0007]目前使用其他技术方法来防止微波辐射的危险，但是可能不如期望的那样灵活。例如，在产品或材料正移动通过时抑制微波能量从微波系统逸出的其他方式可以包括例如水套(water jacket)或反射器。
[0008]仍然存有改进微波抑制的期望，特别是在连续微波加热系统中。也仍然存有提供能够按需灵活部署的模块化和/或便携式加热系统的期望。

技术实现思路

[0009]本公开涉及用于制造沥青(asphalt)混合料的连续加热系统(在欧洲，沥青混合料(asphalt mix)或成品沥青混合料通常称为沥青混合料(bituminous mix)或成品沥青混合料；本领域技术人员容易理解这种区别。特别地，本公开涉及用于在生产点处使用微波加热处理的连续混合系统。
[0010]根据本公开，模块化加热系统可以配置为顺次地布置多个传送机单元、混合器和抬升单元。进一步的布置提供了多个传送机单元的至少部分地并行布置，可选地与顺次布置结合。
[0011]还公开了具有一个或多个柔性或可弯曲(例如，钢的)微波反射部件(例如，网状翼片)的微波能量抑制隧道的实施例，该微波反射部件用于显著减少或防止来自微波器皿(例如，在传送机单元上的)的微波能量泄漏，同时具有通过器皿和抑制隧道的连续的产品或材料流。抑制隧道可以安装在器皿的入口和出口侧上，并且其尺寸设计为抑制由微波系统产生的微波的泄漏，而无论产品的尺寸如何。
[0012]换句话说，本专利技术的实施例包括增加至少一个微波能量抑制隧道，该隧道配置用于在要加热的产品连续地流过微波器皿(包括例如也装配有螺旋输送器的传送机单元的凹槽)时基本上防止微波能量从微波供能系统中的一个或多个可进入开口泄漏。可以在微波供能系统的入口和/或出口处使用抑制隧道，并且在一些示例中，每个抑制隧道包括长约三英尺或更长的矩形、U形或其他适当形状的隧道，所述矩形、U形或其他适当形状的隧道安装为平坦的或优选地以不大于约45度的角度，具有多片或多层钢或其他微波材料，例如附接到矩形或U形隧道或凹槽的内顶部的金属屏蔽网。要加热的对象/材料的尺寸可以用作用于调节各种实施例的隧道或凹槽尺寸的指南。加热系统的隧道和凹槽的尺寸和形状在各种实施例中可以不同。
[0013]柔性的或可弯曲的网状屏蔽物(例如，以翼片的形式)可以以约六英寸的间隔间隔开，并且具有与安装有它们的隧道相同的横截面尺寸。屏蔽网优选地操作以吸收、偏转或阻挡各种频率范围，优选地在射频(Radio Frequency，RF)场和低频(Low Frequency，LF)场中为约1MHz至50GHz。
[0014]根据本公开的第一方面，公开了一种微波抑制系统。根据所述第一方面，所述微波抑制系统包括至少入口和出口。所述微波抑制系统还包括在所述入口和所述出口中的至少一者内的隧道，所述隧道包括在所述隧道内的至少一个可移动网状翼片。根据所述第一方面，所述至少一个可移动网状翼片配置成吸收、偏转或阻挡微波能量。同样根据所述第一方面，所述至少一个可移动网状翼片配置为当材料穿过所述隧道时被偏转，然后当所述材料不再穿过所述隧道时返回到静止的关闭位置。
[0015]根据本公开的第二方面，公开了一种用于处理材料的设备。根据本公开的所述第二方面，所述用于处理材料的设备包括传送机单元，所述传送机单元包括螺旋输送器，所述螺旋输送器具有沿着螺旋输送器旋转轴线设置的螺旋输送器轴，所述螺旋输送器配置成在致使在所述传送机单元处接收的一定量的材料根据所述螺旋输送器旋转轴线被输送的方向上旋转。同样根据本公开的所述第二方面，所述设备包括至少一个微波能量发生器，每个微波能量发生器可操作地连接到相应的微波导向器，所述微波导向器配置成，通过当被所述传送机单元内的所述量的材料的至少一部分吸收时将微波转换成热量，致使由所述微波能量发生器发射的所述微波加热所述传送机单元内的所述材料。同样根据本公开的所述第二方面，使用所述微波能量来加热所述量的材料，并且致使所述量的材料在被加热到目标温度之后离开所述传送机单元。
[0016]根据本公开的第三方面，公开了一种制造沥青混合料的方法。根据本公开的所述第三方面，所述方法包括：在包括螺旋输送器的传送机单元处接收一定量的回收沥青铺面材料(RAP)，其中所述RAP在进入所述传送机单元之前在入口微波抑制隧道处穿过。所述方法还包括：通过致使所述螺旋输送器旋转来沿着所述传送机单元输送所述量的RAP。所述方法还包括：使用至少一个微波发生器来加热所述传送机单元内的所述量的RAP，所述微波发
生器可操作地连接到相应的微波导向器，所述微波导向器配置成，通过当被所述传送机单元内的所述量的RAP的至少一部分吸收时将微波转换成热量，致使由所述微波能量发生器发射的所述微波加热所述传送机单元内的所述量的RAP。所述方法还包括：致使被加热的所述量的RAP通过出口微波抑制隧道离开所述传送机单元，其中离开所述传送机单元的所述量的RAP是沥青混合料。
[0017]根据本公开的第四方面，公开了一种用于处理材料的系统。根据所述第四方面，所述系统包括至少一个微波发生器。所述系统还包括至少一个微波导向器，所述至少一个微波导向器可操作地将所述至少一个微波发生器连接到至少第一传送机单元。根据所述第四方面，所所述第一传送机单元设置在第一壳体中，所述第一壳体包括至少一个开口，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理材料的系统，包括：至少一个微波发生器；至少一个微波导向器，其可操作地将所述至少一个微波发生器连接到至少第一传送机单元；所述第一传送机单元，其设置在第一壳体中，所述第一壳体包括配置为经由第一微波导向器接收微波能量的至少一个开口；并且其中，所述第一传送机单元配置为接收和处理一定量的材料，所述处理一定量的材料包括通过向所述第一壳体内的所述材料施加微波能量来将所述材料加热到第一温度。2.根据权利要求1所述的系统，还包括第二传送机单元，所述第二传送机单元设置在第二壳体中，所述第二壳体包括配置为经由第二微波导向器接收微波能量的至少一个开口，其中所述第二传送机配置为接收和处理所述量的材料，所述处理所述量的材料包括通过向所述第二壳体内的所述材料施加微波能量来将所述材料加热到大于所述第一温度的第二温度。3.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述至少一个微波发生器包括多个微波发生器。4.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述至少一个微波导向器包括多个微波导向器。5.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述材料包括至少一些回收沥青铺面材料(RAP)。6.根据任一前述权利要求所述的系统，其中基于经分馏或未经分馏RAP的使用，所述RAP包括骨料以及1％至10％的沥青粘合剂。7.根据任一前述权利要求所述的系统，其中基于经分馏或未经分馏RAP的使用，所述RAP包括骨料以及2.5％至7.0％的沥青粘合剂。8.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述RAP是粉碎的RAP、研磨的RAP或两者的混合物。9.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述材料包括至少一些原始骨料材料和/或原始沥青。10.根据任一前述权利要求所述的系统，其中原始沥青被添加到所述材料中，以将总沥青含量调节到适合于要生产的沥青混合料的浓度。11.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述材料被进一步使用选自生物衍生源或石油衍生源的原始沥青和非沥青添加剂来进行改性，以软化或改善所生产的沥青混合料的老化特性。12.根据任一前述权利要求所述的系统，其中一种或多种添加剂选自：回收添加剂、压实助剂添加剂、软化添加剂、防剥离剂和冷天气助剂添加剂。13.根据任一前述权利要求所述的系统，其中至少一定量的原始骨料材料被添加到所述系统内的所述材料。14.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料包括再生沥青瓦(RAS)和RAP中的至少一种。15.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料具有初始最大颗粒尺
寸，并且其中所述初始颗粒尺寸通过所述第一传送机和所述第二传送机中的至少一者减小到第二颗粒尺寸。16.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括第三传送机单元，所述第三传送机单元设置在第三壳体中，所述第三壳体包括配置为经由第三微波导向器接收微波能量的至少一个开口，其中所述第三传送机配置为接收和处理所述量的材料，所述处理所述量的材料包括通过向所述第三壳体内的所述材料施加微波能量来将所述材料加热到大于所述第二温度的第三温度。17.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括第一装载单元，所述第一装载单元配置为接收所述材料并将所述材料馈送到所述第一传送机单元。18.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括至少一个微波抑制系统，所述微波抑制系统包括：至少入口和出口；以及在所述入口和所述出口中的至少一者内的隧道，所述隧道包括在所述隧道内的至少一个柔性和/或可移动微波反射部件，并且其中所述至少一个可移动微波反射部件的至少一部分配置为当所述材料穿过所述隧道时被偏转，然后当所述材料不再穿过所述隧道时返回到静止的关闭位置。19.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述可移动微波反射部件是网状翼片。20.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述可移动微波反射部件由不锈钢制成。21.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述可移动微波反射部件涂覆有保护材料。22.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述保护材料选自由硅树脂、特氟隆、聚氨酯和塑料。23.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述可移动微波反射部件由多个条带制成。24.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述可移动微波反射部件由多个链条制成。25.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括至少第二微波抑制系统。26.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述第一传送机单元、第二传送机单元和第三传送机单元中的至少一者包括至少一个螺旋输送器。27.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括马达，所述马达配置为使所述至少一个螺旋输送器旋转。28.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述马达具有约50千瓦至150千瓦的额定功率。29.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述马达具有约70千瓦至130千瓦的额定功率。30.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述马达具有约80千瓦至110千瓦的额定功率。31.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述马达具有约90千瓦至100千瓦的额定功率。
32.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括混合器，所述混合器配置为从传送机单元接收被处理的所述材料，其中所述材料在离开所述混合器之后进入不同的传送机单元。33.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述混合器是拌泥机、鼓式混合器或混合室。34.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括抬升传送机，所述抬升传送机配置成从所述混合器接收被处理的材料，并且配置成在所述材料进入不同的传送机单元之前竖直地抬升所述材料。35.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料包括要干燥的产品。36.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述产品是食物产品。37.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述食物产品是植物衍生产品的或动物衍生产品。38.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述产品是沙子。39.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料含有至少一些水。40.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料含有少于10wt％的水。41.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料含有至少10wt％的水。42.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料含有少于6wt％的水。43.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料含有2wt％至4wt％的水。44.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料含有少于2wt％的水。45.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括至少一个热交换器设备，所述热交换器设备配置为从被处理的所述材料回收热量副产物。46.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述热量副产物是从被处理的所述材料内的所述水的加热中回收的。47.根据任一前述权利要求所述的系统，其中每个传送机单元配置为经由相应的开口接收1个至30个微波导向器。48.根据任一前述权利要求所述的系统，其中每个传送机单元配置为经由相应的开口接收7个至10个微波导向器。49.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料，包括所述材料内存在的任何水分，每磅接收约0.33至0.44千瓦的微波功率。50.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料，包括所述材料内存在的任何水分，每磅接收小于0.33千瓦的微波功率。51.根据任一前述权利要求所述的系统，其中每个传送机单元具有至少500磅材料的承重能力。52.根据任一前述权利要求所述的系统，其中每个传送机单元具有至少8,500磅材料的承重能力。53.根据任一前述权利要求所述的系统，其中每个传送机单元具有至少40,000磅材料的承重能力。54.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述第一传送机单元包括挡板，所述挡板配置为在被处理的所述材料行进通过所述第一壳体时对所述材料进行限制和塑形。
55.根据任一前述权利要求所述的系统，其中复苏组分被添加到被处理的所述材料。56.根据任一前述权利要求所述的系统，其中软化油被添加到被处理的所述材料。57.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述软化油包括沥青。58.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述软化油包括沥青和生物衍生产品中的至少一者。59.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述软化油包括沥青和其他石油衍生产品中的至少一者。60.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述软化油包括沥青、生物衍生产品和其他石油衍生产品。61.根据任一前述权利要求所述的系统，其中甾醇和沥青被添加到被处理的所述材料中。62.根据任一前述权利要求所述的系统，其中甾醇、沥青和软化添加剂被添加到被处理的所述材料中。63.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料的最大尺寸为八英寸。64.根据任一前述权利要求所述的系统，其中被处理的所述材料的最大尺寸为六英寸。65.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括冲击器，所述冲击器配置为减小被处理的所述材料的最大尺寸。66....

【专利技术属性】
技术研发人员：德鲁，
申请(专利权)人：ALM控股公司，
类型：发明
国别省市：