本发明专利技术涉及一种利用微波加热物料的装置，专门用于加热矿石产品，其通过在物料内部有效传播电磁波，使得利用微波加热物料成为可能，以淘汰通过化石燃料(如天然气、煤、重油等)燃烧产生热量来加热矿石产品的传统方法。本发明专利技术还涉及一种利用该加热装置的系统，以及一种微波加热方法。波加热方法。波加热方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用微波加热物料的装置、利用微波加热物料的方法和利用微波加热物料的系统
[0001]本专利技术涉及一种利用微波加热物料的装置，专门用于加热矿石产品。其通过在物料内部有效传播电磁波，使得利用微波加热物料成为可能，以淘汰通过化石燃料(如天然气、煤、重油等)燃烧产生热量来加热矿石产品的传统方法。
[0002]本专利技术还涉及一种加热腔室的使用系统，以及一种微波加热方法。
技术介绍
[0003]在大多数情况下，通过加热矿石产品来降低产品湿度的工艺过程将对环境造成危害，因为按采矿业目前采用的开采方式，必须使用化石燃料(例如天然气、煤、重油等)燃烧炉。
[0004]为减少使用上述技术导致的CO2排放对环境的不良影响，近年来一直致力于寻找降低矿石产品湿度的替代方法。
[0005]在该技术背景下提出的解决方案中，利用微波辐射降低矿石产品湿度的系统已引起了采矿领域各部门的兴趣。
[0006]然而，所存在的相关性能问题意味着该解决方案是否能大规模实施且具有较低运营成本，至今未体现出使用该解决方案所具有的经济优势。例如，在一个比较简单的解决方案中，矿石产品仅通过电磁波传播来加热，加热产品所需的时间和设备成本构成了阻碍该技术大规模使用的主要因素。这是由于在对该装置的能量利用进行研究和分析后，观察到电磁波没有在矿石产品相关区域内进行适当传播。
[0007]根据观察，加热以一种非常不均匀的方式进行，这极大降低了物料加热过程的效率。理想情况下，加热应更多地传导到物料的整个表面。相反，在现有技术的干燥设备中观察到缺乏传导性能，这意味着需要更长暴露时间来充分干燥产品，从而导致该过程的效率低下，运营成本毫无竞争力。
[0008]出现这种情况主要是由于现有技术的微波加热装置存在一个固有设计缺陷。当利用具有多个微波发射源的单一腔室时，来自第一个微波源的电磁波可能会进入第二个微波源输出，进而可能烧毁其磁控管。为避免这种情况，需增大腔室尺寸以扩大微波源之间的距离，由此又反过来降低了功率x面积比(kW/m2)。除此以外，电磁波将直接发射到腔室内部的空隙中，不能对相关物料进行充分反射和传播，因此无法实现均匀加热，这进一步降低了设备效率。
[0009]如美国专利US4870236中所述，现有技术为微波加热腔室的构造带来了可能性。该专利提出了一种利用微波加热物料的腔室，该腔室使用至少一对容纳电磁波源的腔体。电磁波在波导内反射，最终到达需要加热物料所在的主腔室中。然而，该文献US4870236中所提及的上述解决方案并没有解决电磁波的低效传播问题，因为电磁波在到达腔室后会不受控制地传播分布，从而导致在目前技术背景下的其他腔室中观察到了类似的异质散射现象。
[0010]因此，在现有技术中，还没有一种微波加热装置能够通过适当传播电磁波来充分干燥矿石产品，进而最终淘汰对环境有害的通过燃烧获取热量的系统，同时降低电力和化石燃料损耗。
技术实现思路
[0011]专利技术目的
[0012]本专利技术的第一个目的是提供一种微波加热装置，该装置可完全或部分取代并淘汰燃料燃烧系统，以满足热量需求。
[0013]本专利技术的第二个目的是提供一种微波加热装置，该装置可使电磁波在待加热产品上高效、均匀传播。
[0014]本专利技术的第三个目的是提供一种微波加热装置，该装置具有有助于电磁波在待加热产品上有效传播的腔壁形状。
[0015]本专利技术的第四个目的是提供一种微波加热系统，该系统可以利用上述微波加热装置高效、持续加热相关物料。
[0016]本专利技术的第五个目的是提供一种利用上述微波加热装置的微波加热方法。
[0017]本专利技术的第六个目的是提供一种微波加热装置和系统，该装置和系统可防止微波泄漏到外部环境，从而确保周围环境中操作人员的安全。
[0018]本专利技术的第七个目的是提供一种微波加热装置和系统，该装置和系统可防止待干燥物料微粒和蒸汽进入加热装置。
[0019]
技术实现思路
[0020]在一个实施例中，本专利技术装置包括一个定义装置内部部分和外部部分的主腔，该主腔拥有至少一个腔壁，其构造用于至少接收一个发射电磁波的微波源，并且该主腔的至少一个腔壁上包括至少一个相对于该主腔的垂直参考中心线形成锐角的倾斜部分。
[0021]在一种可能的构造中，该倾斜部分的倾斜角度在15
°
至40
°
之间。
[0022]在另一种可能的构造中，该装置应包括至少一个辅助腔，该辅助腔布置在主腔内部并位于微波源和外部部分之间的中间位置，限定了至少部分由微波源产生的电磁波反射到的辅助区域。
[0023]在另一种可能的构造中，该辅助腔具有矩形横截面，其腔壁从成对壳体侧壁伸出，平行于主腔的垂直参考中心线，位于外部部分的方向上。
[0024]在另一种可能的构造中，在主腔的至少一个腔壁上设置有永磁铁。
[0025]本专利技术还涉及一种利用微波加热物料的装置，包括一个定义该装置的内部部分和外部部分的主腔，该主腔拥有至少一个腔壁，其构造用于至少接收一个发射电磁波的微波源，其中该至少一个腔壁上设置有永磁铁。
[0026]本专利技术还涉及一种通过某种装置利用微波加热物料的方法，该装置包括一个定义该装置内部部分和外部部分的主腔，该主腔拥有至少一个腔壁，其构造用于至少接收一个发射电磁波的微波源，该方法包括以下步骤：
[0027]‑
将至少部分由微波源发射的电磁波反射到至少一部分相对于主腔的垂直参考中心线形成锐角的倾斜壁上。
[0028]在一种可能的构造中，该方法应至少包括以下步骤之一：
[0029]‑
将至少部分由微波源发射的电磁波反射到设置在主腔内部、微波源与外部部分之间的辅助腔的至少一部分中；以及
[0030]‑
通过设置在主腔的至少一个腔壁上的永磁铁，改变至少部分由微波源发射的电磁波的方向。
[0031]本专利技术还涉及一种利用微波加热物料的系统，该系统包括待加热物料输送机和位于输送机上的送料区，以及物料加热区，送料区设置在物料加热区之前，并且物料加热区包括至少一个如前述的微波加热装置。
[0032]在一个可能的实施例中，该系统包括设置在输送机上的电介质物料板和板式加热区，物料送料区设置在板式加热区和物料加热区之间的中间位置，并且板式加热区包括至少一个如前所述的微波加热装置。
[0033]本专利技术还涉及一种利用微波加热物料的系统，该系统包括至少一个如前所述的利用微波加热物料的装置，以及围绕该至少一个装置的至少一个微波屏蔽外壳。
[0034]在一个可能的实施例中，该系统包括待加热物料输送机和位于输送机上的送料区，以及物料加热区，物料送料区设置在物料加热区之前，并且物料加热区包括至少一个微波加热腔室，所述微波加热腔室包括至少一个微波加热装置。
[0035]在另一个可能的实施例中，该至少一个微波屏蔽外壳布置在所述至少一个微波加热腔室的周围。
[0036]在另一个可能的实施例中，该至少一个微本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用微波加热物料的装置(1)，包括一个定义所述装置(1)的内部部分(2)和外部部分(3)的主腔(10)，所述主腔(10)拥有至少一个腔壁(11)，所述主腔(10)构造用于至少接收一个发射电磁波的微波源(30)，所述装置(1)的特征在于，所述主腔(10)的所述至少一个腔壁(11)上包括至少一个相对于所述主腔(1)的垂直参考中心线(Y)形成锐角(T)的倾斜部分。2.根据权利要求1所述的利用微波加热物料的装置(1)，其特征在于，所述锐角(T)的角度在15
°
和40
°
之间。3.根据权利要求1所述的利用微波加热物料的装置(1)，其特征在于，所述装置包括至少一个辅助腔(20)，所述辅助腔布置在所述主腔(10)的内部并位于所述微波源(30)和所述外部部分(3)之间的中间位置，所述辅助腔(20)限定了一个辅助区域(6)，用于反射由所述微波源(30)产生的至少部分电磁波。4.根据权利要求3所述的利用微波加热物料的装置(1)，其特征在于，所述辅助腔(20)具有矩形横截面，其腔壁(21)从成对壳体侧壁(11)伸出，平行于所述主腔(10)的所述垂直参考中心线(Y)，并位于所述外部部分(3)的方向上。5.根据权利要求1所述的利用微波加热物料的装置(1)，其特征在于，在所述主腔(10)的至少一个腔壁上设置有永磁铁(22)。6.一种通过装置(1)利用微波加热物料的方法，所述装置包括一个定义所述装置(1)的内部部分(2)和外部部分(3)的主腔(10)，所述主腔(10)拥有至少一个腔壁(11)，所述主腔(10)构造用于至少接收一个发射电磁波的微波源(30)，所述方法的特征在于，包括以下步骤：
‑
将至少部分由所述微波源(30)发射的电磁波反射到至少一部分相对于所述主腔(1)的垂直参考中心线(Y)形成锐角(T)的倾斜壁(11)上。7.根据权利要求6所述的利用微波加热物料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
‑
将至少部分由所述微波源(30)发射的电磁波反射到设置在所述主腔(10)的内部、所述微波源(30)与所述外部部分(3)之间的辅助腔(20)的至少一部分中。8.根据权利要求6所述的利用微波加热物料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
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【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：淡水河谷公司，
类型：发明
国别省市：
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