高温高压蒸汽环境下微波导入结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高温高压蒸汽环境下微波导入结构。它包括容器端法兰、法兰连接件、波导端法兰、耐高温高压高强度非金属微波导体、非金属密封垫板、密封垫圈；法兰连接件分别通过螺栓法兰联接和凸台螺钉联接与容器端法兰和波导端法兰联接，耐高温高压高强度第一非金属微波导体和第二非金属微波导体为带有倒角的矩形材料，第一非金属密封垫板和第二金属密封垫板为带有倒角的矩形材料。本实用新型专利技术顺利实现了在高温高压蒸汽环境下长期作用微波辐射促进反应，可用于各种需要将微波导入到高温高压容器且有蒸汽介质存在的场合，其结构具有一定的普适性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于压力容器微波馈口的设计及制造领域，特别涉及一种高温高压蒸汽环境下微波导入结构。
技术介绍
微波是频率在300MHz 300GHz，即波长在lm 1mm范围内的电磁波。微波作为 一种能量，不仅可以使加热更快更均匀，而且还能有效促进各类化学反应的进行，因而在化 学化工领域得到了广泛的应用。同时由于许多化学反应对温度、压力条件较为苛刻，需在能 耐受高温的压力容器中进行反应，因此将微波应用于压力容器以促进化学反应的进行具有 较大的应用需求。现在主要有两类将微波应用于压力容器的技术方法，一种方法是在压力 容器上开设微波馈口，将微波通过波导腔直接引入容器内，其缺点是容器内压力不能太高， 一般要求内压小于O. 5MPa或为负压，否则易造成波导损坏；另外一种方法是将整个非金属 反应装置放入家用或工业微波炉中，微波透过器壁作用于内容物，其缺点是受微波炉容积 所限，反应装置和处理量一般较小，不能满足工业化生产的要求。 对于有蒸汽介质参与反应的压力容器，由于蒸汽进入激励腔(波导)和微波发生 器可造成微波设备的损坏，因此要求在将微波顺利引入反应容器的同时，要保证容器内的 蒸汽不会逸入微波设备，在高温高压条件下保证做到这一点具有较大难度。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高温高压蒸汽环境下微波导入结构，可以克服现有 技术的缺陷。采用该结构可将微波较均匀的导入到反应压力容器中，扩展了微波能应用于 压力容器的范围。有效解决了容器内压力不能过高、处理量较小、难以在高温高压条件下保 证容器内的蒸汽不会逸入微波设备的问题，可在高温高压蒸汽环境下长期作用微波辐射促 进反应，并可通过增加耐高温高压高强度非金属微波导体和非金属密封垫板的厚度将微波 应用于更高压力的容器，或通过增加微波馈口的尺寸或数量将微波应用于更大容积的反应 容器。 本技术提供的高温高压蒸汽环境下微波导入结构包括容器端法兰、法兰连接件、波导端法兰、耐高温高压高强度非金属微波导体、非金属密封垫板、密封垫圈。其中法兰连接件分别通过螺栓法兰联接和凸台螺钉联接与容器端法兰和波导端法兰联接，耐高温高压高强度第一非金属微波导体和第二非金属微波导体为带有倒角的矩形陶瓷或类似材料，第一非金属密封垫板和第二金属密封垫板为带有倒角的矩形氟塑料或类似材料。 作为本技术的改进，可以随着压力的增高，相应的增加耐高温高压高强度非金属微波导体和非金属密封垫板的厚度。 作为本技术的进一步改进，可以随着设备体积的增大，适当的增加微波馈口 的数量和微波馈口部件的尺寸。 本技术提供的一种高温高压蒸汽环境下微波导入结构，设计合理，可以克服现有技术的缺陷。采用该结构可将微波较均匀的导入到反应压力容器中，扩展了微波能应 用于压力容器的范围。有效解决了容器内压力不能过高、处理量较小、难以在高温高压条件 下保证容器内的蒸汽不会逸入微波设备的问题，可在高温高压蒸汽环境下长期作用微波辐 射促进反应，并可通过增加耐高温高压高强度非金属微波导体和非金属密封垫板的厚度将 微波应用于更高压力的容器，或通过增加微波馈口的尺寸或数量将微波应用于更大容积的 反应容器。附图说明图1是本技术的结构图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。如图所示，1、容器端法兰；2、法兰连接件；3、波导端法兰；4和6、耐高温高压高强度非金属微波导体；5和7、非金属密封垫板；8和9、密封垫圈。 将由微波发生器产生，并经过激励腔(波导)传导的微波引入微波馈口，使之依次 通过截面形状皆为矩形的第二非金属密封垫板7、耐高温高压高强度第二非金属微波导体 6、第一非金属密封垫板5、耐高温高压高强度非金属微波导体4后导入高温高压容器，容器 内有蒸汽介质。耐高温高压高强度第一非金属微波导体4和第二非金属微波导6用陶瓷 或类似材料制作，可在容器的工作温度、工作压力、蒸汽环境和冲击载荷下长期使用，并能 有效阻止蒸汽的渗漏，以免蒸汽扩散到激励腔造成微波设备的损坏。第一非金属密封垫板 5和第二非金属密封垫板7用聚四氟乙烯PTFE等氟塑料材料或其它类似材料制作，第一非 金属密封垫板5可以有效隔热，兼起蒸汽密封作用，阻止第一微波导体4周边间隙的蒸汽渗 过，并作为脆性较大的第一微波导体4和第二微波导体6之间的缓冲层，避免二者直接接触 受到冲击时发生碎裂；非金属密封垫板7对蒸汽起到密封作用，同时也是第二微波导体6与 波导端法兰3之间的缓冲层，避免二者直接接触受到冲击时第二微波导体6发生碎裂。 容器端法兰1与容器直接联为一体，其颈部内侧与法兰连接件2的颈部外侧紧密 贴合，二者的联接型式为螺栓法兰连接，法兰密封面为凹凸面，通过密封垫圈9起到密封作 用，防止容器内的蒸汽泄漏。法兰连接件2的内侧壁与第一微波导体4、第一非金属密封垫 板5、第二微波导体6和第二非金属密封垫板7的外侧壁紧密贴合，并且其内侧壁上有一段 凸面与第一微波导体4外侧壁上的一段凹面紧密贴合，防止后者向容器一侧滑移。法兰连 接件2与第一微波导体4之间通过密封垫圈8进行密封，防止容器内高温饱和蒸汽的逸散。 波导端法兰3与法兰连接件2通过凸台螺钉联接，并有一个端面与第二非金属密封垫板7 紧密贴合，防止后者向激励腔一侧滑移。 应用实施例1 物料的处理条件为容器内介质为固体秸秆物料和高温高压饱和蒸汽、温度为 20(TC、压力为2. 5MPa。选用的波导尺寸为86. 4X43. 2mm，与此对应的馈口部件中，耐高温 高压高强度非金属微波导体4厚度为191mm，耐高温高压高强度非金属微波导体6厚度为 32mm，非金属密封垫板5的厚度为10mm，非金属密封垫板7的厚度为5mm。将固体秸秆物料 放入高温高压容器并通入饱和蒸汽后，开启微波设备。此时，由微波发生器产生并经过激励腔(波导)传导的微波依次通过非金属密封垫板7、耐高温高压高强度非金属微波导体6、 非金属密封垫板5、耐高温高压高强度非金属微波导体4后导入高温高压容器，从而实现了 对物料在高温高压蒸汽环境下进行微波辐射处理的目的。 应用实施例2 物料的处理条件为容器内介质为固体秸秆物料和高温高压饱和蒸汽、温度为 25(TC、压力为10MPa。选用的波导尺寸为86. 4X43. 2mm，与此对应的馈口部件中，耐高温 高压高强度非金属微波导体4厚度为352mm，耐高温高压高强度非金属微波导体6厚度为 76mm，非金属密封垫板5的厚度为24mm，非金属密封垫板7的厚度为15mm。将固体秸秆物 料放入高温高压容器并通入饱和蒸汽后，开启微波设备。此时，由微波发生器产生并经过激 励腔(波导)传导的微波依次通过非金属密封垫板7、耐高温高压高强度非金属微波导体 6、非金属密封垫板5、耐高温高压高强度非金属微波导体4后导入高温高压容器，从而实现 了对物料在高温高压蒸汽环境下进行微波辐射处理的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温高压蒸汽环境下微波导入结构，其特征在于它包括容器端法兰、法兰连接件、波导端法兰、耐高温高压高强度非金属微波导体、非金属密封垫板、密封垫圈；法兰连接件分别通过螺栓法兰联接和凸台螺钉联接与容器端法兰和波导端法兰联接，耐高温高压高强度第一非金属微波导体和第二非金属微波导体为带有倒角的矩形材料，第一非金属密封垫板和第二金属密封垫板为带有倒角的矩形材料。

【技术特征摘要】
一种高温高压蒸汽环境下微波导入结构，其特征在于它包括容器端法兰、法兰连接件、波导端法兰、耐高温高压高强度非金属微波导体、非金属密封垫板、密封垫圈；法兰连接件分别通过螺栓法兰联接和凸台螺钉联接与容器端法兰和波导端法兰联接，耐高温高压高强度第一非金属微波导体和第二非金属微波导体为带有...

【专利技术属性】
技术研发人员：康勇，于胜栓，庞锋，张超，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]