專(zhuān)利名稱：多功能工業(yè)用微波能加熱反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微波能加熱反應(yīng)裝置，適用于礦冶(選礦和冶金)化工、塑料、橡膠、城市和工業(yè)污水處理等行業(yè)。
由于微波能加熱與傳統(tǒng)加熱相比較具有下列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，即1、微波能對(duì)物質(zhì)具有選擇性加熱。
2、微波能對(duì)被加熱的物質(zhì)具有足夠的穿透深度，是吸波物質(zhì)的分子直接受熱，即被加熱物質(zhì)內(nèi)部受熱，故被加熱物質(zhì)受熱非常均勻。
3、微波能對(duì)被加熱物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)具有強(qiáng)烈的催化作用。
4、微波能加熱物質(zhì)時(shí)吸波物質(zhì)的溫升極為迅速。
5、微波能加熱物質(zhì)非常清潔，不會(huì)污染被加熱物或周?chē)h(huán)境。
6、微波能加熱節(jié)省綜合能耗。
因此微波作為一種新能源越來(lái)越受到人們的睛睞，并且都希望將它應(yīng)用到相關(guān)行業(yè)中，但現(xiàn)有的微波能加熱裝置由于不能控制化學(xué)反應(yīng)氣氛和反應(yīng)壓力，且在隔絕大氣的條件下不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)給料和排料，未能解決系統(tǒng)的密封問(wèn)題，因此還不能應(yīng)用在礦冶、化學(xué)化工，廢水處理等大工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)中，要實(shí)現(xiàn)上述大工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用微波能加熱技術(shù)必須克服下列技術(shù)難點(diǎn)；一是要在隔絕大氣的密閉狀態(tài)下，使被加熱的物料能正常連續(xù)不斷地送入反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)化學(xué)反應(yīng)結(jié)束的產(chǎn)物也必須能夠正常連續(xù)地排出；二是要在隔絕大氣的密閉狀態(tài)下使參與化學(xué)反應(yīng)的氣體能連續(xù)不斷地正常供入，同時(shí)化學(xué)反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物也必須能夠正常連續(xù)地排出，其中的有價(jià)物質(zhì)能有效回收；三是反應(yīng)器中的反應(yīng)氣氛、溫度、壓力等參數(shù)能隨意調(diào)整控制；四是微波能能正常有效地連續(xù)不斷地送入，并使微波場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)有效地集中于反應(yīng)器中，同時(shí)微波能還必須有效地屏蔽于反應(yīng)器中，保證人體安全和不干擾通訊環(huán)境。
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述微波能應(yīng)用中的技術(shù)難題而提出的一種全密封的并能連續(xù)給排料、供排氣，有效屏蔽微波能，控制反應(yīng)氣氛、反應(yīng)壓力和溫度的多功能工業(yè)實(shí)用型微波能加熱反應(yīng)裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的所述微波能加熱反應(yīng)裝置包括其上設(shè)有耦合 口的矩形諧振腔、置于諧振控內(nèi)的反應(yīng)器，設(shè)于諧振腔上部的給料密封裝置、設(shè)于諧振腔下部的排料密封裝置，還包括供排氣裝置和供排料機(jī)構(gòu)，其中諧振腔腔體由內(nèi)壁、外壁和其間的冷卻層構(gòu)成，腔體的頂部和底部各設(shè)有以軸心為園心的開(kāi)孔，反應(yīng)器是通過(guò)該開(kāi)孔垂直設(shè)于腔體內(nèi)的以縱向軸心線為軸心的園筒，耦合口(波導(dǎo)入口)設(shè)于諧振腔腔體的側(cè)部便于微波場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)有效集中于以縱向軸心線為軸心的反應(yīng)器中，諧振腔腔體內(nèi)壁材料可用不銹鋼或鋁或紫銅制作，以避免能量的損耗(即趨膚效應(yīng))，腔體外壁材料可用低碳鋼或鋁或銅制作，內(nèi)壁與外壁之間通循環(huán)冷卻水冷卻避免腔體內(nèi)因溫度過(guò)高而造成反射波過(guò)大，此外內(nèi)外壁之間須設(shè)加強(qiáng)拉筋，保證腔體在運(yùn)行過(guò)程中的幾何尺寸(不變形)；在緊靠腔體頂部和底部的開(kāi)孔處分別設(shè)置有密封屏蔽器，該密封屏蔽器包括置于反應(yīng)器上端口的給料轉(zhuǎn)筒和固定于反應(yīng)器下端口的排料轉(zhuǎn)筒以及設(shè)于它們的外部的其上設(shè)有冷卻層和開(kāi)口的雙層外套，給料轉(zhuǎn)筒和排料轉(zhuǎn)筒用不銹鋼制作，外套用低碳鋼制作，反應(yīng)器可用石英玻璃或陶瓷制作，通過(guò)該密封屏蔽器對(duì)波的反射作用以及反應(yīng)器上下兩端的給料轉(zhuǎn)筒和排料轉(zhuǎn)筒中的料柱不斷吸收微波能量，使微波能量由諧振腔內(nèi)的料柱兩端逐漸衰減為零，因一定波長(zhǎng)的微波只具有一定的穿透深度，因此能有效屏蔽微波能于反應(yīng)器內(nèi)。
本實(shí)用新型的供排料機(jī)構(gòu)包括調(diào)速電機(jī)，減速裝置，傳動(dòng)裝置以及給料 轉(zhuǎn)筒、排料轉(zhuǎn)筒和設(shè)于排料轉(zhuǎn)筒下端的托料盤(pán)，通過(guò)電機(jī)和傳動(dòng)裝置直接帶動(dòng)排料轉(zhuǎn)筒和給料轉(zhuǎn)筒及反應(yīng)器同步轉(zhuǎn)動(dòng)，給排料量的大小通過(guò)控制轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速或托料盤(pán)與排料轉(zhuǎn)筒間距來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型的供排氣裝置包括供氣管，排氣集塵室，水力噴射器以及連接管道，其中供氣管一端通過(guò)密封屏蔽器外套下部的(開(kāi)口通過(guò)法蘭聯(lián)接實(shí)現(xiàn)密封)與供氣調(diào)節(jié)閥相連接，另一端通過(guò)托料盤(pán)的固定穿過(guò)排料轉(zhuǎn)筒置入反應(yīng)器下端均勻布?xì)猓娚淦骷刺娲婵毡?，淋洗塔，用于回收有價(jià)物質(zhì)。
本實(shí)用新型的給料密封裝置包括設(shè)于排氣集塵室上部的 連續(xù)給料筒，以及給料密封倉(cāng)，備料倉(cāng)，給料斗以及它們之間的調(diào)節(jié)閥，使原料的供給在完全密封狀態(tài)下進(jìn)行。
本實(shí)用新型的排料密封裝置包括排料機(jī)構(gòu)下部的排料暫儲(chǔ)倉(cāng)，密封排料倉(cāng)、排料管以及它們之間的調(diào)節(jié)閥，使產(chǎn)物的排出也在反應(yīng)器處于完全密封狀態(tài)下進(jìn)行。
本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果1、該裝置能夠有效地將微波能屏蔽于諧振腔內(nèi)，并使微波場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)集中于反應(yīng)器內(nèi)，保證反應(yīng)(物理的和化學(xué)的)快速進(jìn)行，因此既節(jié)省了綜合能耗，又保證了安全生產(chǎn)，同時(shí)還保護(hù)了通訊環(huán)境不受干擾；2、整個(gè)裝置連續(xù)給排料和連續(xù)供、排氣的動(dòng)作均是在完全密閉狀態(tài)下進(jìn)行，因此反應(yīng)壓力、反應(yīng)氣氛和反應(yīng)溫度均能有效地進(jìn)行控制，保證整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的順利進(jìn)行，使微波能在大工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，尤其是在礦冶，化學(xué)化工方面的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，還可應(yīng)用在污水處理等等方面，擴(kuò)大了能新源利用范圍。
附


圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述，但本實(shí)用新型內(nèi)容不僅限于此。圖中1-給料斗，2，4，6，8，32，35-密封球閥，3-備料倉(cāng)，5，7-給料密封倉(cāng)，9-連續(xù)給料管，其下端置于排氣集塵室中，10-排氣集塵室；11-反應(yīng)器，為石英玻璃管；12-諧振腔耦合器(波導(dǎo)口)；13-波導(dǎo)密封窗，為矩形體，用石英玻璃或陶瓷或聚四氟乙烯制作，14-輸入波導(dǎo)，15-供氣調(diào)節(jié)閥，16-給料轉(zhuǎn)筒，用不銹鋼制作，其下端口靠?jī)?nèi)圓壁處設(shè)有圈凹槽使反應(yīng)器11的上端口卡入該凹槽內(nèi)，該轉(zhuǎn)筒外壁上設(shè)有傳動(dòng)大錐齒，與傳動(dòng)桿19一端的小錐齒相嚙嚙合并在其帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)桿另一端通過(guò)轉(zhuǎn)筒外部密封外套上設(shè)置的可密封的孔與減速器21相連。該轉(zhuǎn)筒外部的密封外套分為內(nèi)壁、外壁和其間的冷卻層，可通循環(huán)水冷卻，17-排氣管一端與排氣集塵室10相接，另一端通過(guò)調(diào)節(jié)閥22與水力噴射器相接；18-諧振腔工作門(mén)，19、20-傳動(dòng)裝置上下水平傳動(dòng)桿，一端與減速箱中的傳動(dòng)齒輪相配合，另一端分別與給料轉(zhuǎn)筒和排料轉(zhuǎn)筒外壁上的齒輪相配合；21-減速箱；22-排氣調(diào)節(jié)閥，23-調(diào)速電機(jī)，24-水力噴射器入水管，25-水力噴射器，26-水力噴射器出水管，27-諧振腔體，其內(nèi)壁為不銹鋼箱體，外壁為普通低碳鋼箱體，其間的冷卻層焊接有加強(qiáng)拉筋并通循環(huán)水冷卻，28-供氣管，29-排料轉(zhuǎn)筒，用不銹鋼制作，其上端口與反應(yīng)器11的下端口相接并緊固，該轉(zhuǎn)筒外壁設(shè)有與傳動(dòng)桿相配合的錐齒，與傳動(dòng)桿20一端的錐齒相嚙合并在其帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，另還通過(guò)軸承和軸承座使該轉(zhuǎn)筒固定在其外部的外套內(nèi)壁上，外套分為內(nèi)壁，外壁和其間的冷卻層，并通循環(huán)冷水卻，30-圓形托料盤(pán)，托料盤(pán)與排料轉(zhuǎn)筒的間距可調(diào)，31-排料倉(cāng)，33-密封儲(chǔ)料倉(cāng)冷卻水套，34-排料倉(cāng)，36-排料管。本實(shí)用新型的其余部件，連接件，管道等均用普通鋼材制作。
權(quán)利要求1.一種多功能工業(yè)用微波能加熱反應(yīng)裝置，包括其上設(shè)有耦合器的諧振控和置于其內(nèi)的反應(yīng)器以及密封屏蔽器，設(shè)于諧振腔上部的給料密封裝置，設(shè)于諧振腔下部的排料密封裝置，還包括供排氣裝置和供排料機(jī)構(gòu)，其特征在于諧振腔腔體由內(nèi)壁、外壁和其間的冷卻層組成，腔體的頂部和底部各設(shè)有開(kāi)孔，反應(yīng)器通過(guò)該開(kāi)孔垂直設(shè)于腔體內(nèi)縱向軸心線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波能加熱反應(yīng)裝置，其特征在于諧振腔腔體頂部和底部開(kāi)孔處分別設(shè)有密封屏蔽器，該密封屏蔽器包括置于反應(yīng)器上端口的給料轉(zhuǎn)筒和固定于反應(yīng)器下端口的排料轉(zhuǎn)筒，以及設(shè)于它們外部的其上設(shè)有冷卻層和開(kāi)口的雙層外套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波能加熱反應(yīng)裝置，其特征在于所述供排料機(jī)構(gòu)包括調(diào)速電機(jī)、減速器、傳動(dòng)裝置以及給料轉(zhuǎn)筒、排料轉(zhuǎn)筒和設(shè)于排料轉(zhuǎn)筒下端的托料盤(pán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波能加熱反應(yīng)裝置，其特征在于所述供排氣裝置包括供氣管、置于密封屏蔽器上部的排氣集塵室、通過(guò)連接管道與排氣集塵室相接的水力噴射器，供氣管一端通過(guò)密封屏蔽器外套下部設(shè)的孔與供氣調(diào)節(jié)閥相連接，另一端通過(guò)托料盤(pán)的固定穿過(guò)排料轉(zhuǎn)筒置入反應(yīng)器下端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種多功能工業(yè)用微波能加熱反應(yīng)裝置。它由諧振腔和置于其內(nèi)的反應(yīng)器及密封屏蔽器、給料密封裝置、排料密封裝置、供排氣裝置、給排料機(jī)構(gòu)組成，本實(shí)用新型能有效屏蔽微波能于諧振腔內(nèi)，并使微波場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)集中于反應(yīng)器內(nèi)，保證微波加熱物料及其化學(xué)反應(yīng)的快速進(jìn)行，既節(jié)省了綜合能耗又保證了生產(chǎn)的高效安全，本實(shí)用新型還可對(duì)裝置的化學(xué)反應(yīng)條件進(jìn)行有效控制，因此可廣泛應(yīng)用于礦冶、化工、塑料橡膠、城市和工業(yè)污水處理等行業(yè)中。
文檔編號(hào)B01J19/12GK2258426SQ96207039
公開(kāi)日1997年7月30日 申請(qǐng)日期1996年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月28日
發(fā)明者徐有生 申請(qǐng)人:徐有生