Устройство для обработки или разрушения различных материалов электромагнитными волнами Советский патент 1979 года по МПК E21C37/18 H05B9/00 

Изобретение касается устройств для обработки или разрушения различных материалов электромагнитными волнами и может использоваться для нагрева и суш ки гранулированных сред, разрушения горных пород, нагрева больших объемов жидкости и т.д. Известно устройство для разрушения или обработки различных материалов,, содержащее камеру, образованную соединенными между собой электропроводными поверхностями. Одна из поверхностей камеры представляет собой конструкцию в виде рупора с отверстием в центральной части для введения излучающей части трубы магнетрона, в результате чего СВЧ-энергия может передаваться непосредственно в камеру, в которую загружают обрабатываемый материал ij. Это устройство обладает рядом недостатков. Прежде всего, необходимость защиты СВЧ-генератора от избытка отра женной мощности, непоглащенной обрабатываемым материалом. Поэтому в устрой стве применяют поглащающев покрытие, монтируемое на основании, В результате, КПД устройства заметно снижается. Кроме того, в этом устройстве тр/дно добиться согласования режима работы генератора с нагрузкой, особенно при неполной загрузке камеры. Из основного авт. св. Jvfe 6О2682 известно устройство для обработки или разрушения различных материалов электромагнитными волнами, в котором генератор СВЧ волн соединен при помощи пирамидального волновода-рупора.с рабочим пространством камеры, куда помещают обрабатываемый.или разрушаемый материал, при этом с рабочим пространством камеры соединен уширеюаым торцом дополнительный пн рамидальный рупор, служащий приемной антенной непоглащенной в нагрузке СВЧ-энергии и расположенной соосно волноводу-рупору. На выходе рупоров в рабочее пространство камеры в ее нижней части установлены поперечные перегородки, которые

могут быть размещены на верхней или нижней поверхностях камеры, причем одиа из перегородок наклонена под углом 10О-13О к нижней поверхности камеры. Дополнительный рупор-приемная антенна соединяется с эквивалентом нагрузки.

Приспособление для транспортирозки материала располагается в основной камере по ее диагонали и материал в процессе обработки движется в направлении от волновода-рупора к рупору-антенне 2,

При эксплуатации такого устройства было установлено, что обрабатываемый материал, располагаемый в камере эквивалентной нагрузки, поглащает 10-15% электромагнитной энергии, подводимой 6 генератора, и которая не смогла поглотиться обрабатываемым материалом. Это приводит k снижению КПД устройст ва,

Цель изобретения - повысить КПД устройстйа.

Для этого в предлагаемом устройстве т анспорггарующее материал приспособлейШдопойЙйтёлЬно пропущено черё.з эквивалент нагрузки.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно имеет рабочую камеру 1, вЫпол.ненную нЗ электропроводного материала, например алюминия, и транспортирующее материал 2 приспособление 3 в виде трубопровода,

Рабочая камера 1 образована верхней и нижней прямоугольными поверхностями 4, двумя скощенными под определенным углом боковыми поверхностями 5 и двумя пирамидальными волноводамй-руп6- рами 6 и 7, прикрепленными ушйре5дньгми торцами к торЦам камеры 1. На выходе рупоров 6 и 7 в рабочее прсхзтранство камеры 1 в ее нижней части установлены поперечные перегородки 8,

Возмсшна установка поперечных перегородок 8 на нижней или верхней поверхности камеры 1, например, одна может быть устань;&лёна на: нижней йовёрзснйстй камеры 1 на выходе рупора 6 is ее рабочее й рЬстранство, а другая - на выходе дополнительного рупора 7. Возможна такжетакай установка рупоров 6 и 7, которай позволяет, например, одну поперечную перегородку 8 соединить с нижней поверхностью камеры 1,

В частности, на чертеже дан вариайт когда одна поперечная перегородка 8 установлена на выходе первого рупора 6 (который соединяют с источником СВЧполя) в рабочее пространство камеры 1

В ее нижней части, а вторая перегородка 8 установлена на выходе дополнительного рупора 7 в верхней части камеры 1. Такое расположение перегородок позволяет иметь наибрлццую длину зоны взаимодействия обрабатьшаемого материала 2 с СВЧ-полем,

Рупор 6 с помощью фланца 9 соединяют с источником СВЧ-поля, а рупор 7 с помощью такого же фланца 9 соединяют с камерой 10 эквивалентной нагрузки, через которую пропущено Транспортирующее материал 2 приспособление 3, Перегородка 8, рассположенная на выходе волновода-рупора 6, наклонена под 100-130 к нижней поверхности камеры 1. Транспортирующее устройство 3, выполненное из тецлострйкого материала с кгалыми диэлектрическими потерями проходит внутри камеры 1 и частично через круглые наружные волноводы 11, закрепленные в перегородках 8, и через корпус камеры 10, Для максимального поглощения СВЧ-энергии обрабатываемым материалом 2 транспортирующее приспо соблейие 3 ориентируют так, что его ось

12проходит через камеру 1 по даагонаЛи, например, из правого нижнего угла ближней перегородки в левый верхний угол дальней перегородки. При этом транспортирующее приспособление 3 про пущено через камеру 10 эквивалентной нагрузки и соединено с приводом (на чертеже не показан), который обеспечивает продвижение материала первоначально через камеру 10, а затем - через осйовную камеру 1.

Транспортирующее приспособление 3 пропущено через центр щирокой стенки

13камеры 10 (где поперечные токи равны нулю), под углом к ней.:

Устройство работает следующим образом. Материал 2, йодлежащий обработке или разрушению электромагнитными волнами, по трубопроводу 3 первоначально пропускают через камеру Ю, а затемчерез основную камеру 1, Скорость подачи материала 2 выбирают в зависимости от величины мощности на входе камеры 1 и времени нагрева при заданном эффекте обработки. Обработанный материал поступает в сборник (на чертеже не показан) со стороны рупора 6,

Электромагнитная волна вида ТЕ . подается в камеру 1 непосредственно от магнетрона (на чертеже не показан) через фланец 9,