本发明专利技术公开了一种连续流微波加热装置及加热方法，属于微波技术领域，包括矩形波导、圆波导、金属管和转换部件；所述矩形波导左端设有微波馈入口，矩形波导上表面设有圆波导；所述圆波导内设有金属管；所述金属管和圆波导同轴设置；所述金属管上端和圆波导上端形成物料加热区；所述金属管上端和圆波导上端之间连有可透微波管；所述可透微波管内设有第三物料通道；所述矩形波导内设有转换部件，且转换部件位于金属管的下端；所述转换部件用于将矩形波导内传输的微波馈入物料加热区；所述第三物料通道内固定有中心轴；所述中心轴为金属材质。本发明专利技术能有效改善微波加热装置进行连续流物料微波加热时均匀性差、效率低等问题。效率低等问题。效率低等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种连续流微波加热装置及加热方法
[0001]本专利技术涉及微波
，具体涉及一种连续流微波加热装置及加热方法。
技术介绍
[0002]微波加热技术是物料吸收微波能使物料中极性分子与微波电磁场相互作用的结果，与传统的加热方法相比，微波加热具有高效节能、清洁无污染等特点。在食品加工、化工、医药等领域常常需要对连续流物料进行加热，例如对牛奶的杀菌，目前乳品企业普遍采用的一种杀菌方法是先将牛奶加热到一定温度后保持一段时间，然后再进行冷却，从而达到杀菌的目的。若杀菌不够彻底，将极大影响牛奶的品质和风味。
[0003]现有技术中，对连续流物料进行微波加热的装置，其结构大多采用同轴结构的微波加热腔体对连续流物料进行加热，如图3所示。基于同轴结构的微波加热腔体由同轴的两个内、外导体及中间的电介质构成，一般同轴结构外导体接地，电磁场被限定在内外导体之间，所以同轴结构的微波加热腔体基本没有辐射损耗。加热时，微波从同轴结构腔体输入端口输入，然后沿着同轴轴向传播，加热连续流物料。然而，从图3和图5仿真结果可以看出，这种方式存在的问题是：1.加热不均匀。从图3可以看出，微波输入后，电场在加热区域的中心聚焦，同一截面内外电场相差大，无法很好地对连续流物料进行均匀加热，例如，在对牛奶进行杀菌时，若不能对牛奶进行均匀加热，则会造成部分牛奶杀菌不彻底，影响牛奶的品质；或是部分位置牛奶加热温度过高，也将影响牛奶的品质。2.加热效率低。电磁波从输入端口输入后逐渐衰减，远端的电场小，使整个微波加热腔体的有效加热区域局限在电场较强的区域，加热效率不够高。
技术实现思路
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种连续流微波加热装置及加热方法，拟解决如何改善现有微波加热装置对连续流物料加热时均匀性差、加热效率低等问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种连续流微波加热装置，包括矩形波导、圆波导、金属管和转换部件；所述矩形波导左端设有微波馈入口，矩形波导上表面设有圆波导；所述圆波导内设有金属管；所述金属管和圆波导同轴设置；所述金属管上端和圆波导上端形成物料加热区；所述金属管上端和圆波导上端之间连有可透微波管；所述可透微波管内设有第三物料通道；所述矩形波导内设有转换部件，且转换部件位于金属管的下端；所述转换部件用于将矩形波导内传输的微波馈入物料加热区；所述转换部件内设有第一物料通道；所述金属管内设有第二物料通道；所述第一物料通道、第二物料通道、第三物料通道用于连续通过物料；所述第三物料通道内固定有中心轴；所述中心轴为金属材质。
[0006]进一步的，所述可透微波管内两端固定有支架；所述支架用于固定中心轴；所述中心轴位于第三物料通道的轴心上。
[0007]进一步的，所述支架包括支撑环和若干个叶片；所述支撑环用于支撑中心轴；所述
叶片均匀分布在支撑环外表面；所述叶片一端与可透微波管连接；所述叶片使连续流流经叶片后产生旋转运动。
[0008]进一步的，所述矩形波导前后侧为窄面、上下侧为宽面；所述矩形波导右端设有金属屏蔽板；所述圆波导的轴心在上下方向延伸；所述金属管下端延伸至矩形波导内。
[0009]进一步的，所述转换部件为金属圆台；所述金属圆台和金属管同轴设置，且金属圆台中心设有第一物料通道；所述金属圆台上底面直径小于下底面直径；所述金属圆台下底面直径大于矩形波导的宽面宽度，使金属圆台的前后侧与矩形波导的窄面衔接处为平面。
[0010]进一步的，所述金属圆台为空心锥形壳体；所述金属圆台下底面、金属圆台下底面与矩形波导的宽面衔接处均被削去。
[0011]进一步的，所述圆波导上端设有上截止波导管，转换部件下表面设有下截止波导管；所述上截止波导管和下截止波导管均与金属管同轴设置；所述金属管上端和上截止波导管下端之间连有可透微波管。
[0012]一种连续流微波加热方法，采用上述的连续流微波加热装置，矩形波导左端设有的微波馈入口馈入微波；所述连续流物料匀速依次通过下截止波导管、第一物料通道、第二物料通道、第三物料通道和上截止波导管。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术公开了一种连续流微波加热装置及加热方法，属于微波
，包括矩形波导、圆波导、金属管和转换部件；所述矩形波导左端设有微波馈入口，矩形波导上表面设有圆波导；所述圆波导内设有金属管；所述金属管和圆波导同轴设置；所述金属管上端和圆波导上端形成物料加热区；所述金属管上端和圆波导上端之间连有可透微波管；所述可透微波管内设有第三物料通道；所述矩形波导内设有转换部件，且转换部件位于金属管的下端；所述转换部件用于将矩形波导内传输的微波馈入物料加热区；所述转换部件内设有第一物料通道；所述金属管内设有第二物料通道；所述第一物料通道、第二物料通道、第三物料通道用于连续通过物料；所述第三物料通道内固定有中心轴，所述中心轴为金属材质。本专利技术能有效改善微波加热装置进行连续流物料微波加热时均匀性差、效率低等问题。
附图说明
[0015]图1是本专利技术连续流微波加热装置整体结构示意图；
[0016]图2是本专利技术连续流微波加热装置剖面示意图；
[0017]图3是仿真模拟常规方式加热连续流物料纵向平面的电场分布示意图，常规方式指采用同轴结构方式；
[0018]图4是仿真模拟本专利技术方式加热连续流物料纵向平面的电场分布示意图；
[0019]图5是仿真模拟常规方式加热连续流物料输出端口截面的温度分布示意图，常规方式指采用同轴结构方式；
[0020]图6是仿真模拟本专利技术方式加热连续流物料输出端口截面的温度分布示意图；
[0021]附图中：1
‑
矩形波导、2
‑
圆波导、3
‑
金属管、4
‑
转换部件、5
‑
下截止波导管、6
‑
上截止波导管、7
‑
金属屏蔽板、8
‑
可透微波管、9
‑
中心轴。
具体实施方式
[0022]下面结合附图与具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明，但是本专利技术不局限于以下实施例。
[0023]实施例一：
[0024]见附图1～6。一种连续流微波加热装置，包括矩形波导1、圆波导2、金属管3和转换部件4；所述矩形波导1左端设有微波馈入口，矩形波导1上表面设有圆波导2；所述圆波导2内设有金属管3；所述金属管3和圆波导2同轴设置；所述金属管3上端和圆波导2上端形成物料加热区；所述金属管3上端和圆波导2上端之间连有可透微波管8；所述可透微波管8内设有第三物料通道；所述矩形波导1内设有转换部件4，且转换部件4位于金属管3的下端；所述转换部件4用于将矩形波导1内传输的微波馈入物料加热区；所述转换部件4内设有第一物料通道；所述金属管3内设有第二物料通道；所述第一物料通道、第二物料通道、第三物料通道用于连续通过物料；所述第三物料通道内固定有中心轴9；所述中心轴9为金属材质。由上述结本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连续流微波加热装置，包括矩形波导(1)、圆波导(2)、金属管(3)和转换部件(4)；所述矩形波导(1)左端设有微波馈入口，矩形波导(1)上表面设有圆波导(2)；所述圆波导(2)内设有金属管(3)；所述金属管(3)和圆波导(2)同轴设置；所述金属管(3)上端和圆波导(2)上端形成物料加热区；所述金属管(3)上端和圆波导(2)上端之间连有可透微波管(8)；所述可透微波管(8)内设有第三物料通道；所述矩形波导(1)内设有转换部件(4)，且转换部件(4)位于金属管(3)的下端；所述转换部件(4)用于将矩形波导(1)内传输的微波馈入物料加热区；所述转换部件(4)内设有第一物料通道；所述金属管(3)内设有第二物料通道；所述第一物料通道、第二物料通道、第三物料通道用于连续通过物料；其特征在于：所述第三物料通道内固定有中心轴(9)；所述中心轴(9)为金属材质。2.根据权利要求1所述的连续流微波加热装置，其特征在于：所述可透微波管(8)内两端固定有支架；所述支架用于固定中心轴(9)；所述中心轴(9)位于第三物料通道的轴心上。3.根据权利要求2所述的连续流微波加热装置，其特征在于：所述支架包括支撑环和若干个叶片；所述支撑环用于支撑中心轴(9)；所述叶片均匀分布在支撑环外表面；所述叶片一端与可透微波管(8)连接；所述叶片使连续流流经叶片后产生旋转运动。4.根据权利要求1或2或3所述的连续流...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱铧丞，徐辽远，杨阳，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。