Комбинированная установка для свч обработки материалов с различными диэлектрическими свойствами

 

Установка предназначена для СВЧ-обработки материалов с различными диэлектрическими свойствами.

Комбинированная установка содержит источник СВЧ энергии, соединенную с ним через линию передач и излучатели энергии камеру для СВЧ-обработки материалов с малым tg и дополнительную камеру для СВЧ-обработки материалов с большим tg, которая расположена в плоскости распространения СВЧ энергии и установлена параллельно основной камере, при этом камеры связаны между собой дополнительной линией передач и приемными рупорами СВЧ энергии, которые установлены напротив излучателей энергии.

Технический результат заключается в возможности одновременной обработки материалов с различными tg и в обеспечении сокращения потерь электрической энергии. 1 ил.

Полезная модель относится к области электроники, в частности к СВЧ-устройствам для обработки материалов с различными диэлектрическими свойствами на потоке или в статическом режиме.

Известны различные устройства волноводного и лучевого типа для СВЧ-обработки диэлектрических материалов.

Известна установка для сушки материалов /авт.свид. N 1522006, МПК4 26В 3/347, 10.03.87 г/, содержащая сушильную камеру в виде рабочего волновода, снабженную загрузочным и разгрузочным блоками, подключенными к камере СВЧ-генератора с волноводом связи, вентилятор и приемник-утилизатор СВЧ-энергии. Разгрузочный блок выполнен в виде тройника с перекидным клапаном.

Недостатком установки является неудовлетворительная равномерность нагрева обрабатываемых материалов в волноводной камере, а также низкая энергетическая эффективность установки, особенно при малой разгрузке камеры и при отсутствии ее загрузки, в результате высокого уровня ее паразитного излучения в окружающее пространство через загрузочный и разгрузочный блоки, невозможность использования установки для нетепловой или комбинированной модифицирующей СВЧ обработки полимерных материалов с малым tg.

Известно устройство для СВЧ-обработки сыпучих материалов /авт.свид. N 1378089, МПК4 Н05В 6/64, 24.04.86 г/, содержащее СВЧ-генератор, устройство связи, камеру с размещенными в ней блоками загрузки, блоками выгрузки, вентилятором, балластным поглотителем, расположенным под днищем лотка для обрабатываемого материала, при этом камера и устройство связи выполнены в виде волноводов, связанных между собой по широкой стенке, а балластный поглотитель расположен напротив выхода устройства связи, введенного в камеру, вход, которого соединен с выходом СВЧ-генератора.

Недостатком устройства является неравномерный нагрев обрабатываемых диэлектрических материалов, особенно имеющих низкую теплопроводность, в случае, когда они обрабатываются в толстом слое, из-за одностороннего направления облучения; перегрев обрабатываемых диэлектрических материалов в пучностях стоячих волн, возникающих за счет колебаний, отраженных от стенок камеры.

Из известных установок наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для СВЧ-обработки диэлектрических материалов, содержащая камеру с размещенными в ней блоками загрузки-выгрузки, вентилятором, СВЧ генераторами, волноводы с соответствующими излучателями, балластные поглотители. Установка оснащена вибрационно-лотковым или ленточным транспортером, который расположен внутри камеры вдоль ее продольной оси. Излучатели заглушены радиопрозрачными вкладышами. Выходы СВЧ генераторов подключены к входам волноводов, которые своими выходами подключены к соответствующим излучателям, расположенным в плоскости, перпендикулярной продольной оси камеры, симметрично этой оси и с возможностью обеспечения одновременного всестороннего равномерного нагрева обрабатываемых материалов. (Патент 2126606 С1, 6 Н05В 6/64, F24C 7/02, F26B 3/32, 1999.02.20).

Недостатком устройства является низкая энергетическая эффективность установки за счет сброса неизрасходованной прошедшей через обрабатываемый диэлектрик СВЧ энергии в балластный поглотитель, которой может быть достаточно много при обработке полимерных материалов с малым tg, таких как полисульфон, поликапроамид, которые можно модифицировать при нетепловой СВЧ обработке (Калганова С.Г. Создание научных основ модифицирующего нетеплового СВЧ воздействия на полимерные материалы. Вестник СГТУ. 4(19). Выпуск 4. 2006 г. С.98-102.).

Задачей данной полезной модели является создание установки, позволяющей осуществлять комбинированную СВЧ обработку, включающую как нетепловую модифицирующую обработку полимерных материалов с малым tg, так и тепловую обработку диэлектрических материалов с большим tg, при этом обеспечивая всесторонний равномерный нагрев обрабатываемого материала и снижение потерь электрической энергии за счет поглощения всей СВЧ мощности, направленной на обработку.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке для СВЧ-обработки материалов с различными диэлектрическими свойствами, содержащей рабочую камеру с размещенными в ней блоками загрузки-выгрузки, источник СВЧ энергии с СВЧ генераторами, волноводы с излучателями энергии, введена дополнительная рабочая камера, предназначенная для термообработки материалов с большим tg, которая расположена параллельно основной рабочей камере, предназначенной для обработки материалов с малым tg, дополнительная камера установлена в плоскости распространения СВЧ энергии, камеры соединены между собой через приемные рупоры СВЧ энергии и линии передач, при этом приемные рупоры расположены напротив излучателей энергии, а дополнительная рабочая камера снабжена блоками загрузки-выгрузки.

Предлагаемая установка позволяет осуществлять одновременно (комбинированно) обработку материалов с различным tg и обеспечение всесторонней равномерной обработки. Модификация полимерного материала осуществляется за счет прохождения через материал с малым tg СВЧ энергии, которая после сбора ее приемными рупорами поступает в дополнительную рабочую камеру для обработки материалов с высоким tg, где полностью поглощается материалом, обеспечивая, тем самым, резкое снижение потерь электрической энергии.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена структурная схема установки.

Комбинированная установка для СВЧ-обработки материалов с различными диэлектрическими свойствами содержит рабочую камеру 1, излучатели 2, которые соединены линиями передачи 3 с источниками СВЧ энергии 4, которые включают СВЧ генераторы на магнетроне и источники их питания, приемные рупоры 5, установленные напротив излучателей 2, через линии передачи 6 соединенные с рабочей камерой 7, блоки загрузки-выгрузки 8 материалов из рабочих камер 1 и 7.

Установка работает следующим образом. Через блок загрузки-выгрузки 8 в рабочую камеру 1 подается для модификации полимерный материал 9 с малым tg СВЧ электромагнитные колебания подаются в рабочую камеру 1 от источников энергии 4 по линиям передачи 3 через излучатели 2. Под действием электромагнитного поля с заданной напряженностью электрического поля Е в полимерном материале осуществляются физико-химические процессы, приводящие к определенному изменению технологических свойств модифицирующего полимерного материала. Перемещение материала 9 через рабочую камеру 1 осуществляется через блок загрузки-выгрузки 8, что позволяет осуществить равномерную модификацию полимерного материала по всему объему. Большая часть СВЧ энергии, прошедшая через полимерный модифицируемый материал, не поглощенная им, собирается приемными рупорами 5 и через линии передачи 6 поступает в дополнительную рабочую камеру 7, где полностью поглощается в процессе тепловой обработки диэлектрическим материалом 10. Для равномерной термообработки по всему объему диэлектрика 10 его перемещение осуществляется через блок загрузки-выгрузки 8.

Предлагаемая установка позволяет бросовую часть СВЧ энергии использовать для обработки материалов с высоким tg, в то время как в известных установках она поглощается балластными поглотителями или излучается в окружающее пространство (паразитное излучение).

Комбинированная установка для СВЧ обработки материалов с различными диэлектрическими свойствами, содержащая источник СВЧ энергии и соединенную с ним через линию передач и излучатели СВЧ энергии камеру, с размещенными в ней блоком загрузки-выгрузки, отличающаяся тем, что введена дополнительная камера, предназначенная для термообработки материалов с большим tg, которая расположена в плоскости распространения СВЧ энергии и установлена параллельно основной камере, предназначенной для модифицирующей обработки полимерных материалов с малым tg, камеры связаны между собой через линии передач и приемные рупоры СВЧ энергии, установленные напротив излучателей СВЧ энергии, а дополнительная камера имеет блок загрузки-выгрузки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для сушки материалов и продуктов с использованием СВЧ-излучения, в том числе проб минерального сырья, овощей, фруктов, грибов, мяса, деликатесной продукции из рыбы и т.д., и может быть применено в горнорудной, пищевой, перерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве

Изобретение относится к производству строительных изделий из сыпучих материалов, полимерных отходов и красителей и может быть использовано для получения черепичных кровельных материалов, химически стойких покрытий полов и др

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к комбинированным агрегатам для обработки почвы и посева
Наверх