微波发热体载热装置及其工业加热设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及微波加热技术领域，特别是涉及一种微波发热体载热装置及其工业加热设备。微波发热体载热装置是在金属屏蔽载热体密闭内腔设有一定数量的微波发热体，微波源通过导波系统连接或散射至所述各微波发热体，各微波发热体均匀分布在金属屏蔽载热体内腔壁并紧贴内腔壁固定，微波发热体与金属屏蔽载热体内腔壁接触的一面轮廓形状与金属屏蔽载热体内腔壁相匹配适应。所述工业加热设备，在微波发热体载热装置的金属屏蔽载热体两端中心位置设有传动轴及轴承，所述微波发热体载热装置通过所述传动轴及轴承安装在一机架上。以微波为能源，发挥微波加热的独特优势，更新和改善了传统产业热载体的能源利用不充分、热效率低的问题，降低了能源消耗。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微波加热
，特别是涉及一种微波 发热体载热装置及其工业加热设备。二、
技术介绍
热载体加热是我国传统产业领域利用间接热源加热的通用 方法之一。它是由热源直接加热中间热载体，通过中间热载体在加热设备中以 传导、对流和辐射三种热循环基本方式作用于被加热物料。目前传统产业所使 用的热载体大致包括以下几种情况(1)、热源温度在180° C以下，热载体使 用高温蒸汽；(2)、热源温度在180。 C 300° C之间，热载体一般采用导热油 或液体联苯混合物(道生)；(3)、热源温度在300。 C 40(T C之间，热载体一 般采用气相联苯混合物(道生)；(4)、热源温度在400。 C以上时，热载体需要 采用硝酸盐和亚硝酸盐的混合物(熔盐)。但目前由于全球性的能源紧缺，石油、煤炭等能源价位的持续上涨，使传 统产业产品的成本大大提高，产品的市场价位随之水涨船高、久居不下且大有 持续上涨之势。因此，在传统产业现有的设备基础上积极运用电子技术改善传 统产业落后局面，以降低产品成本，对促进传统产业的可持续发展蕴藏着巨大 的契机。微波能作为一种先进能源，其交变电磁场的极化作用可使材料内部的自由 电荷重新排布及偶极子的反复调旋，而产生强大的振动和摩擦骤然升温。微波 加热具有非接触性、环境污染小、能量转换率高等特点，逐渐在世界各国的工 农业、医疗卫生领域乃至家庭得到迅猛发展。微波加热的加热效果是普通电阻 加热耗能的10%，较之传统的饱和水蒸气冷凝放热工艺，其全部省弃了间接热源 即中间热载体的加热系统、供热系统及相关设备，因而不存在因为加热设备及 供热管路等的热阻而产生的大量的热损耗，而且节省了锅炉、鼓风机、引风机、 水泵等设备产生的能源消耗；较之导热油加热工艺，同样省弃了热油炉、能源 以及热油泵加压、减压密闭循环系统的繁杂工艺，而且减少了加热系统生产过 程中的人力参与。三、
技术实现思路
本技术针对现有技术不足，提出一种微波发热体载热装置及其工业加 热设备，以微波为能源，发挥微波加热的独特优势，更新和改善传统产业热载 体的能源利用不充分、热效率低的问题，降低了能源消耗。本技术所采用的技术方案一种微波发热体载热装置，含有微波源以及由隔热屏层和密闭循环冷却机 构组成的导波系统，金属屏蔽载热体，在金属屏蔽载热体密闭内腔设有一定数 量的微波发热体，微波源通过所述导波系统及功率分配器和分支器件连接或散 射至所述各微波发热体，各微波发热体均匀分布在金属屏蔽载热体内腔壁并紧 贴内腔壁固定，微波发热体与金属屏蔽载热体内腔壁接触的一面轮廓形状与金 属屏蔽载热体内腔壁相匹配适应。所述的微波发热体载热装置，微波发热体为圆柱形或椭圆柱形内部锥空结 构体，或者内部嵌套阶梯形锥体，微波发热体首端和分支器件相匹配。导波系 统由隔热屏层和密闭循环冷却机构组成，以保障磁控管的正常工作和微波能的 正常传输。所述的微波发热体载热装置，载热结构包括微波发热体和导热体，微波发 热体通过其外部两侧的导热体夹持紧贴固定在金属屏蔽载热体内腔壁；其固定 方法为每个导热体两侧设有与微波发热体外形匹配的容置凹槽，每两两相邻 的两个导热体夹持微波发热体，每块导热体上均设置有螺栓插入孔，在金属屏 蔽载热体内腔壁对应导热体螺栓插入孔位置预先固置螺栓，两个相邻的导热体 通过对应压板以螺母加平弹垫压固在金属屏蔽载热体内腔壁上。而后在微波发热体和导热体表面，以比例的石棉纤维、硅藻土或轻质碳酸 镁以硅酸钠溶液调和振平形成保温层。最后通覆固定一层金属板作为第一道金 属屏蔽层。其中导热体为铜或铝一体化浑铸成型结构体，或为石墨粉、乙炔碳 黑、碳纤维、碳素骨料按一定比例混合后以树脂为粘结剂振动成型的石墨化一 体结构，其一面轮廓形状与金属屏蔽载热体内腔壁相匹配。所述的微波发热体载热装置，微波发热体为片状结构体，其一面轮廓形状 与金属屏蔽载热体的内腔壁相匹配，距微波发热体处设置微波导向槽，使微波 能散射于片状微波发热体，片状微波发热体以全部通覆的方式构置于金属屏蔽 载热体内腔壁并紧贴内腔壁固定。片状微波发热体吸收波能、提供损耗、产发 热能载热于金属屏蔽载热体加热被加热物料，片状微波发热体的材料及几何尺寸可根据工艺技术的需求而拟定。所述的微波发热体载热装置，在片状微波发热体上设有定位安装孔，预先 在金属屏蔽载热体的内腔壁对应微波发热体上的定位安装孔设有栽丝。片状微 波发热体是以螺母加平弹垫紧固于金属屏蔽载热体的内腔壁，每片微波发热体 预先设计有螺栓插入孔，在金属屏蔽载热体内腔壁对应片状微波发热体插入孔 位置攻制载丝，以螺母加平弹垫紧固。片状微波发热体的片与片之间的缝隙以 粉末状发热材料以树脂调和为糊状填充构缝。所述的微波发热体载热装置，微波源频率根据微波发热体材料极化区域的不同、不受趋肤效应影响的同时在0.3 300Ghz之间以不同的频率优化选择。作为直接热源的微波发热体是通过几何形状过渡获得良好的特性阻抗的多 功能体，其形体可根据技术工艺的需要为任意的几何形体。设计通过几何形状 过渡获得良好网络匹配并且反射、散射、透射都很小的含有锥空结构或嵌套阶 梯形锥体的圆柱形或椭圆柱形微波发热体或片状微波发热体，微波发热体特性 阻抗近似于导波系统的特性阻抗，控制驻波比在1.08 1.2之间。多功能微波发 热体在吸收微波能量的同时提供损耗并把电磁能转换为热能，作为直接热源的 微波发热体将热能量通过均匀化的导热体载热于金属屏蔽载热体通体。其加热 效果的因素，首先是加热装置的输出功率及耦合频率，次之是材料内部几何本 征状态，在不受趋肤效应影响的同时，频率愈高物体吸收能量越多，产生的热 能越大。一种含有上述微波发热体载热装置的工业加热设备，在微波发热体载热装 置的金属屏蔽载热体两端中心位置设有传动轴及轴承，所述微波发热体载热装 置通过所述传动轴及轴承安装在一机架上，传动轴通过传动机构连接动力机， 传动轴其中一端为连通金属屏蔽载热体内腔的空心结构，空心结构传动轴内设 置旋转关节，微波源通过所述旋转关节与金属屏蔽载热体内的导波系统连接。所述的工业加热设备，金属屏蔽载热体为圆柱形、圆锥形、棱柱形、棱锥 形或为方形中空结构体，金属屏蔽载热体其中一侧屏蔽端盖设有人孔，在所述 一侧或两侧端盖外侧设有第二道金属屏蔽层。所述的工业加热设备，金属屏蔽载热体的工作状态可为运动状态，也可为 静止状态，其形体可为根据技术工艺要求所需的任意几何形体。本技术的有益积极效果1、 本技术微波发热体载热装置及其工业加热设备，以微波发热体作为 直接热源载热于金属屏蔽载热体，使金属屏蔽载热体作为被加热物料的热源， 其加热效果是普通电阻加热耗能的10%。较之传统的饱和水蒸气冷凝放热工艺， 其全部省弃了间接热源即中间热载体的加热、供热系统及相关设备，因而不存 在因为加热设备及供热管路等的热阻而产生的大量的热损耗，而且节省了锅炉、 鼓风机、引风机、水泵等设备产生的能源消耗；较之导热油加热工艺，同样省 弃了热油炉、能源以及热油泵加压、减压密闭循环系统的繁杂工艺，而且减少 了加热系统生产过程中的人力参与，为提高生产过程的自动控制提供了基础。2、 本技术微波发热体载热装置及其工业加热设备，是将若干片状或柱 状微波发热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波发热体载热装置，含有微波源、隔热屏层和密闭循环冷却机构组成的导波系统、金属屏蔽载热体，在金属屏蔽载热体密闭内腔设有一定数量的微波发热体，微波源通过所述导波系统及功率分配器和分支器件连接或散射至所述各微波发热体，其特征是：各微波发热体均匀分布在金属屏蔽载热体内腔壁并紧贴内腔壁固定，微波发热体与金属屏蔽载热体内腔壁接触的一面轮廓形状与金属屏蔽载热体内腔壁相匹配适应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞森，卢瑞峰，赵建涛，
申请(专利权)人：陈瑞森，
类型：实用新型
国别省市：41[]