Способ сушки диэлектриков Советский патент 1993 года по МПК F26B3/34 

Изобретение относится к технике сушки, а именно к.способам нагрева и сушки диэлектрических материалов токами сверхвысокой частоты (СВЧ), и может быть использованов химической, электротехнической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью -изобретения является интенсификация удаления влаги и повышение качества высушиваемого материала.

Способ сушки диэлектриков реализуется следующим образом.

Сушку ведут в электромагнитном поле СВЧ-диапазона в поле стоячей волны или в поле бегущей волны, В результате проникновения электромагнитной волны в диэлектрик и выделения в нем тепла, в толщине последнего образуется пар (например из воды), выдавливающий оставшуюся воду к наружной поверхности диэлектрика. При этом в результате испарения за счет конвекции температура наружного слоя диэлектрика понижается, и пар, поступающий изнутри, конденсируется в поверхностном слое. Для удаления влаги из поверхностного слоя диэлектрика предлагается воздействие полем СВЧ-диапазона с длиной волны, обеспечивающей дополнительное тепловыделение в поверхностном слое.

Так, например, глубину проникновения электромагнитной волны для ряда диэлектриков с потерями при температуре 20-25° С в зависимости от длины волны принимают согласно приведенным в таблице данным.

Если при сушке использовать частоту основного электромагнитного поля, например, 433 МГц, то волна проникает вглубь

о ю

ю

VS W

объекта, где происходит преобразование СВЧ энергии в тепло во веем его объеме, то при дополнительном воздействии электромагнитным полем с частотой, например 2375 МГц, происходит дополнительное преобразование СВЧ энергии в тепло только в поверхностном слое диэлектрика.

П р и м е р. Был проведен процесс сушки фаянсового образца в форме глубокой тарелки диаметром 200 мм и толщиной 5 мм (из номенклатуры изделий Будянского фаянсового завода Серп и молот Харьковской области). Изготовление форм тарелок проводилось на заводском полуавтомате типа АСФЧ)7 из фаянсовой массы, составленной по заводской технологии. Сушка тарелок производилась в специальной сушильной рабочей камере. При этом энергоподвод СВЧ энергии осуществлялся рупорной конической антенной из генератора СВЧ энергии типа Хазар-2Р, обеспечивающего регулирование мощности в пределах 0,3-2,5 кВт. Для удаления влаги с поверхности образца применялся постоян- ный обдув горячим воздухом с параметрами, соответствующими заводским условиям.

Процесс сушки тарелок состоял из циклов. Продолжительность каждого цикла сушки составляла 10 с (длительность цикла определялась временем формования тарелки на полуавтомате). При этом время воздействия основного поля СВЧ энергии частотой 2375 МГц изменялось от 1 до 9 с. В паузах воздействия основным полем производилось дополнительное воздействие электромагнитным полем СВЧ-диапазона частотой 5800 МГц мощностью 200 Вт, получаемой от генератора с лампой бегущей волны. В процессе сушки начальная влажность образца составляла 20,7%, конечная - 12%. Для достижения такой конечной влажности при коэффициенте заполнения цикла равного 0,1 потребовалось 40 циклов общей продолжительностью 400 с при мощности основного поля СВЧ энергии, равной

0

5

0

5

0

5

0

5

300 Вт. При коэффициенте заполнения цикла, равном 0,9, время сушки снижалось до б циклов (60 с).

Использование предлагаемого способа сушки диэлектриков позволяет получить следующие преимущества:

- осуществляется нагрев лишь тела обрабатываемого диэлектрика(элементы конструкции сушильной камеры не подвергаются нагреву электромагнитным полем СВЧ-диапазона);

- мощность источника СВЧ энергии легко поддается управлению с высокой точностью, что позволяет контролировать процесс сушки и приблизить процесс сушки к максимальной допустимой границе интенсивности. Это приводит к ускорению процесса сушки и повышению качества высушиваемого материала;

- возможность применения для сушки изделий, имеющих малую механическую прочность скелета каркаса, не позволяющую интенсифицировать процесс сушки только за счет увеличения мощности облучения электромагнитным полем СВЧ-диапазона;

- возможность вести процесс сушки избирательно по толщине диэлектрика.

Формула изобретения

1. Способ сушки диэлектриков путем воздействия на диэлектрик электромагнитным полем СВЧ-диапазона, отличающийся тем, что дополнительно воздействуют электромагнитным полем СВЧ-диапазона частотой, равной 433-5800 МГц, с ее проникновением не более 1/3 толщины- ди- электрика, при этом воздействие основным полем осуществляют циклическими импульсами с коэффициентом заполнения цикла 0,1-0,9.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что-дополнительное воздействие электромагнитным полем СВЧ-диапазона осуществляют в паузах воздействия основным полем.

Использование: технология сушки диэлектриков, обеспечивающая интенсификацию процесса сушки и повышение качества. Сущность изобретения: влажные диэлектрики подвергают воздействию основного электромагнитного поля СВЧ-диапазона и дополнительно полем с частотой 433-2375 МГц с ее проникновением не более, чем на 1/3 толщины диэлектрика, причем воздействие основным полем осуществляют циклическими импульсами с коэффициентом заполнения цикла 0,1- 0,9, а дополнительное воздействие электромагнитным полем СВЧ-диапазона осуществляют в паузах воздействия основным полем. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.