УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ, НАПРИМЕР, ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2000 года по МПК H05B6/64 F26B23/08 D06C7/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается установок, использующих энергию сверхвысоких частот. Одновременно данная установка может использоваться как индивидуально, так и в составе поточных линий при обработке самых различных длинномерных материалов в текстильной и легкой промышленности для сушки, стабилизации линейных красителей или закрепления красителей и аппретов.

Известна установка для непрерывной сушки этикеток энергией сверхвысоких частот, состоящая из целого ряда волноводов, смонтированных поперек обрабатываемого материала на некотором расстоянии друг от друга и последовательно соединенных между собой дугообразными элементами. Каждый волновод имеет продольную щель, через которую проходит обрабатываемый материал и нагревается в максимальном электрическом поле (Пюшнер Г. Нагрев энергией сверхвысоких частот, Москва, Энергия, 1968, с. 124-128).

Недостатком данного устройства является то, что ткань в этой установке перемещается поочередно через зоны нагрева (внутри волновода) и через воздушные промежутки между волноводами, что приводит к браку, называемому "полосатостью", значительные габариты конструкции, неравномерность напряженности поля в объеме резонатора приводит к неравномерному нагреву и трудности защиты от излучения, кроме этого, в данной установке использован только один магнетрон, обладающий повышенной мощностью и высокой стоимостью, что приводит к снижению надежности установки (при выходе из строя магнетрона работа установки невозможна).

Наиболее близкой к заявленной установке является установка для тепловой обработки сплошных материалов, содержащая соединенные с магнетронами прямоугольные волноводы, собранные в сплошной блок и расположенные вдоль обрабатываемого материала с его охватом, при этом щель для прохождения обрабатываемого материала размещена внутри блока прямоугольных волноводов и вдоль широкой стороны прямоугольного волновода (EP 0071123 A1, 09.02.1983).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и недостаточная защита от излучения.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в упрощении конструкции установки, обеспечении надежной защиты от излучения, а также в устранении брака.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке для тепловой обработки, например, текстильных материалов, содержащей соединенные с магнетронами прямоугольные волноводы, собранные в сплошной блок и расположенные вдоль обрабатываемого материала с его охватом, а щель для прохождения обрабатываемого материала размещена внутри блока прямоугольных волноводов и вдоль широкой стороны прямоугольного волновода, согласно изобретению торцы прямоугольных волноводов снабжены волноводными поворотами, причем волноводные повороты, размещенные на входе, соединены с защитными устройствами для поглощения избыточной нагрузки, а волноводные повороты, смонтированные на выходе, через коаксиальные волноводные переходы взаимодействуют с магнетронами.

Каждый прямоугольный волновод снабжен индивидуальным магнетроном.

Минимальный размер длины прямоугольного волновода составляет не менее трех длин волн, которые излучает магнетрон.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - вид А на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - устройство для поглощения избыточной нагрузки.

Установка для тепловой обработки, например, текстильных материалов содержит прямоугольные волноводы 1, которые соединены с магнетронами 2 и с защитным устройством 3 для поглощения избыточной нагрузки. Прямоугольные волноводы 1 собраны в сплошной блок 4, на входе в который смонтированы волноводные повороты 5, соединенные с защитными устройствами 3 для поглощения избыточной нагрузки. На выходе из блока 4 установлены волноводные повороты 6, которые через коаксиальные волноводные переходы 7 соединены с магнетронами 2 в сплошном блоке 4, образованном прямоугольными волноводами 1 и волноводными поворотами 5 и 6, где профрезерована продольная щель 9 для прохождения через нее обрабатываемого материала.

Защитные устройства 3 для поглощения избыточной нагрузки выполнены в виде полого прямоугольного корпуса 11, вдоль внутренней полости которого размещен графитовый элемент 12, выполненный клиновидной формы с радиально закругленной вершиной.

Установка работает следующим образом. Предварительно увлажненный известным способом обрабатываемый материал 10 проводят через продольную щель 9 в сплошном блоке 4, образованном прямоугольными волноводами 1. Каждый волновод 1 имеет индивидуальное питание от магнетрона 2 через коаксиальные волновые переходы 7. При этом магнетроны 2 в волноводах 1 создают электромагнитное СВЧ-поле, под воздействием которого обрабатываемый материал 10 нагревается до рабочих температур. Под действием электромагнитного поля молекулы диэлектрика приходят в колебательное движение, в связи с чем возникает межмолекулярное трение, мгновенно выделяется большое количество тепла, необходимого для осуществления технологического процесса над обрабатываемым материалом 10. Прохождение материала 10 осуществляется через прямоугольные волноводы 1 навстречу распространению электромагнитной волны. В волноводах возникает стоячая волна, обеспечивающая нагрев материала в зонах высокой напряженности поля, при этом происходит пересечение всех зон нагрева, что позволяет осуществить равномерность нагрева материала 10 по объему и по площади.

Снабжение каждого волновода индивидуальным магнетроном позволяет увеличить надежность работы установки, так как выход из строя одного из магнетронов не повлияет на общую работу установки, при этом снижается стоимость установки за счет меньшей мощности в пять раз. Кроме этого, данное выполнение установки позволяет упростить конструкцию установки в целом, обеспечить дополнительную защиту от излучения в окружающую среду.

Установка применяется в текстильной промышленности и касается установок, использующих энергию сверхвысоких частот. Одновременно данная установка может использоваться как индивидуально, так и в составе поточных линий при обработке самых различных длинномерных материалов в текстильной и легкой промышленности для сушки, стабилизации линейных красителей или закрепления красителей и аппретов. Содержит соединенные с магнетронами прямоугольные волноводы, собранные в сплошной блок и расположенные вдоль обрабатываемого материала с его охватом, а щель для прохождения обрабатываемого материала размещена внутри блока прямоугольных волноводов и вдоль широкой стороны прямоугольного волновода. Торцы прямоугольных волноводов снабжены волноводными поворотами, причем волноводные повороты, размещенные на входе, соединены с защитными устройствами для поглощения избыточной нагрузки. Волноводные повороты, смонтированные на выходе, через коаксиальные волноводные переходы взаимодействуют с магнетронами. Данная конструкция устройства обеспечивает надежную защиту от излучения, а также устранение брака. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Установка для тепловой обработки, например, текстильных материалов, содержащая соединенные с магнетронами прямоугольные волноводы, собранные в сплошной блок и расположенные вдоль обрабатываемого материала с его охватом, а щель для прохождения обрабатываемого материала размещена внутри блока прямоугольных волноводов и вдоль широкой стороны прямоугольного волновода, отличающаяся тем, что торцы прямоугольных волноводов снабжены волноводными поворотами, причем волноводные повороты, размещенные на входе, соединены с защитными устройствами для поглощения избыточной нагрузки, а волноводные повороты, смонтированные на выходе, через коаксиальные волноводные переходы взаимодействуют с магнетронами. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый прямоугольный волновод снабжен индивидуальным магнетроном. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что минимальный размер длины прямоугольного волновода составляет не менее трех длин волн, которые излучает магнетрон.