連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于微波加熱【技術(shù)領(lǐng)域】。一種連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，包括單個(gè)雙軸攪拌器或多個(gè)依次連通設(shè)置的雙軸攪拌器，所述的雙軸攪拌器殼體上均設(shè)置有微波饋口，在微波饋口上設(shè)有對(duì)應(yīng)的微波加熱裝置，所述的微波加熱裝置包括設(shè)置在殼體外側(cè)的微波發(fā)生源、連接微波發(fā)生源和雙軸攪拌器內(nèi)腔的波導(dǎo)管、以及設(shè)置在波導(dǎo)管端部的透波隔離窗。本發(fā)明采用高效的微波加熱方式提供反應(yīng)所需溫度條件，大大減少了能源的消耗，同時(shí)也大大簡(jiǎn)化了整套裝置的復(fù)雜程度，提高了設(shè)備可靠性，同時(shí)節(jié)省了空間，降低了成本。
【專利說(shuō)明】連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微波加熱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]微波能作為一種新型的熱源形式，已經(jīng)越來(lái)越多的應(yīng)用于加熱領(lǐng)域，例如:化工、冶金、醫(yī)藥、食品、造紙、木材等。其發(fā)揮的作用包括:滅菌、干燥、干餾、燒結(jié)、焙燒等。傳統(tǒng)所用加熱爐是采用電阻絲、硅碳棒、石墨等作為發(fā)熱元件，將爐膛加熱后，通過(guò)輻射和傳導(dǎo)對(duì)物料由外向內(nèi)加熱，屬于外加熱方式，加熱時(shí)間長(zhǎng)、能耗大、加熱不均勻，影響產(chǎn)品性能。
[0003]微波加熱的過(guò)程簡(jiǎn)單說(shuō)是介質(zhì)材料自身?yè)p耗電磁場(chǎng)能量而自身發(fā)熱，它不需要由表及里的熱傳導(dǎo)，屬于內(nèi)加熱方式，加熱迅速、均勻，沒有溫度梯度，在微波加熱中，微波能只能被極性分子介質(zhì)吸收而生熱，加熱室內(nèi)的空氣與相應(yīng)的容器都不會(huì)發(fā)熱，也沒有經(jīng)過(guò)其他中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，因此除少量的傳輸損耗外幾乎無(wú)其他損耗。比一般常規(guī)加熱省電約30%?50%，生產(chǎn)環(huán)境也明顯改善。
[0004]對(duì)于微波加熱，其介質(zhì)吸收微波能的本領(lǐng)與該物質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)有關(guān)，即損耗因子越大，吸收微波的能力越強(qiáng)，因此微波加熱具有強(qiáng)烈的選擇性，即:微波適合于加熱微波吸收材料，如:SiC、碳、鐵氧體、水、氮化鋁、部分半導(dǎo)體陶瓷和金屬陶瓷、金屬微粉，等等，而微波則不能直接加熱塊狀的金屬材料，因?yàn)榻饘俜瓷湮⒉?；微波也難于加熱很多絕緣體材料，例如:玻璃、塑料(如:聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等)、石英及部分陶瓷材料，因?yàn)檫@些材料對(duì)微波是“透明的”，它們不吸收或者較少的吸收微波能量；微波更難于加熱大部分的氣體和液體，因?yàn)樗鼈儗?duì)微波的“透明度”更高，因此對(duì)于這些材料微波的加熱效率會(huì)很低。
[0005]此外，根據(jù)微波加熱不同極性分子介質(zhì)的加熱速率不同，可以提高物料的品質(zhì)。比如，煤中的某些雜質(zhì)(例如硫、磷及其它堿金屬)，與煤的加熱速率不同，微波處理可以用來(lái)減少這些雜質(zhì)而不氧化煤，所以微波加熱的應(yīng)用，能夠獲得能耗低、質(zhì)量好的效果，微波加熱的熱慣性極小。若配用微機(jī)控制，則特別適宜于加熱過(guò)程加熱工藝的自動(dòng)化控制?？梢越档瓦\(yùn)行費(fèi)用。
[0006]在微波加熱、干燥中，無(wú)廢水、廢氣、廢物產(chǎn)生，也無(wú)輻射遺留物存在，其微波泄漏也確保大大低于國(guó)家制定的安全標(biāo)準(zhǔn)，是一種十分安全無(wú)害的高新技術(shù)，傳統(tǒng)的加熱過(guò)程所用設(shè)備，有:回轉(zhuǎn)窯、隧道窯、電熱爐、流化床等。這些加熱爐需要配套設(shè)備，而且占用空間大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問(wèn)題和不足，提供一種微波加熱，設(shè)備集成度強(qiáng)，功能多樣化、體積小型化，物料傳動(dòng)和物料的加熱更加均勻和高效，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)的連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置。
[0008]為達(dá)到上述目的，所采取的技術(shù)方案是: 一種連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，包括單個(gè)雙軸攪拌器或多個(gè)依次連通設(shè)置的雙軸攪拌器，所述的雙軸攪拌器殼體上均設(shè)置有微波饋口，在微波饋口上設(shè)有對(duì)應(yīng)的微波加熱裝置，所述的微波加熱裝置包括設(shè)置在殼體外側(cè)的微波發(fā)生源、連接微波發(fā)生源和雙軸攪拌器內(nèi)腔的波導(dǎo)管、以及設(shè)置在波導(dǎo)管端部的透波隔離窗。
[0009]所述的雙軸攪拌器的物料添加進(jìn)料口和成品出料口處分別設(shè)置有給料裝置和出料裝置，所述的給料裝置和出料裝置均包括料斗和設(shè)置在料斗上的旋轉(zhuǎn)閥。
[0010]所述的雙軸攪拌器包括底座、設(shè)置在底座上部的殼體、平行設(shè)置在殼體內(nèi)部的兩攪拌軸、設(shè)置在攪拌軸上的攪拌槳、以及設(shè)置在攪拌軸端部的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述的兩攪拌軸相向運(yùn)動(dòng)。
[0011]所述的雙軸攪拌器的殼體外側(cè)設(shè)置有保溫層。
[0012]所述的透波隔離窗為密封設(shè)置在波導(dǎo)管端部的純氧化鋁陶瓷板。
[0013]所述的攪拌軸和殼體均為金屬材料制成，所述的攪拌槳為耐磨金屬材料、或透波材料、或吸波材料制成。
[0014]采用上述技術(shù)方案，所取得的有益效果是:
a、本發(fā)明通過(guò)將微波加熱功能、物料輸送功能和反應(yīng)器功能集成在單個(gè)設(shè)備上，達(dá)到節(jié)省能源和設(shè)備多功能化、小型化的目的，同時(shí)，單臺(tái)裝置即可實(shí)現(xiàn)從物料到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變，大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)線的復(fù)雜程度；
b、本發(fā)明采用高效的微波加熱方式提供反應(yīng)所需溫度條件，大大減少了能源的消耗，同時(shí)也大大簡(jiǎn)化了整套裝置的復(fù)雜程度，提高了設(shè)備可靠性，同時(shí)節(jié)省了空間，降低了成本
C、本發(fā)明全新設(shè)計(jì)的雙軸攪拌裝置，能增大物料和反應(yīng)劑接觸面積并在有限的空間內(nèi)加大物料的行走路徑，強(qiáng)化傳熱和保證反應(yīng)時(shí)間，能夠確保物料的快速反應(yīng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)物料的大量快速輸送；
d、本發(fā)明雙軸攪拌裝置中攪拌軸和攪拌槳的相向旋轉(zhuǎn)，除了起到輸送物料的作用外，還起到諸如:剪切加熱物料、充分混合物料等作用，相應(yīng)的攪拌機(jī)構(gòu)參數(shù)和殼體參數(shù)皆可根據(jù)不同物料和反應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，大大提高設(shè)備的通用性和適應(yīng)性；
e、本發(fā)明采用物料定量輸送，雙軸攪拌裝置內(nèi)快速加熱反應(yīng)，因而能夠快速、大量、連續(xù)性生產(chǎn)；同時(shí)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單、設(shè)備數(shù)量較少、能夠?qū)崿F(xiàn)整體大量的工業(yè)化復(fù)制；由于整套設(shè)備采用單元模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)不同物料及現(xiàn)場(chǎng)條件靈活搭配設(shè)備數(shù)量，市場(chǎng)前景十分廣闊；
f、過(guò)程全自動(dòng)化控制程度高:本發(fā)明可以按照生產(chǎn)的要求和目的，進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)控制和設(shè)計(jì)，僅需工人確定控制的要求和程序，不用直接參與生產(chǎn)過(guò)程的控制。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0016]圖2為圖1中A-A向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0018]圖中序號(hào):1為動(dòng)力機(jī)構(gòu)、2為底座、3為殼體、4為攪拌軸、5為攪拌槳、6為微波發(fā)生源、7為波導(dǎo)管、8為透波隔離窗、9為保溫層、10為料斗、11為旋轉(zhuǎn)閥。

【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例一:參見圖1、圖2，一種連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，包括單個(gè)微波加熱雙軸攪拌器，所述的雙軸攪拌器包括底座2、設(shè)置在底座2上部的殼體3、平行設(shè)置在殼體3內(nèi)部的兩攪拌軸4、設(shè)置在攪拌軸4上的攪拌槳5、以及設(shè)置在攪拌軸4端部的動(dòng)力機(jī)構(gòu)1，所述殼體3外側(cè)設(shè)置有保溫層9，所述的兩攪拌軸4相向運(yùn)動(dòng)，所述的雙軸攪拌器殼體上設(shè)置有微波饋口，在微波饋口上設(shè)有對(duì)應(yīng)的微波加熱裝置，所述的微波加熱裝置包括設(shè)置在殼體3外側(cè)的微波發(fā)生源6、連接微波發(fā)生源6和雙軸攪拌器內(nèi)腔的波導(dǎo)管7、以及設(shè)置在波導(dǎo)管7端部的透波隔離窗8，所述的透波隔離窗為8密封設(shè)置在波導(dǎo)管7端部的純氧化鋁陶瓷板。
[0021]所述的雙軸攪拌器的物料添加進(jìn)料口和成品出料口處分別設(shè)置有給料裝置和出料裝置，所述的給料裝置和出料裝置均包括料斗10和設(shè)置在料斗10上的旋轉(zhuǎn)閥11。
[0022]其中旋轉(zhuǎn)閥11能夠保證物料的粒度規(guī)格統(tǒng)一、定量輸入和產(chǎn)品的定量排出，同時(shí)保證隔絕外界氣體；微波發(fā)生源6發(fā)射的微波能通過(guò)波導(dǎo)管7透過(guò)保溫層9、殼體3、透波隔離窗8直接加熱物料介質(zhì)，物料通過(guò)微波的作用獲得所需溫度條件，攪拌槳5對(duì)物料的攪拌混合使得物料不僅能夠均勻吸收微波能，而且溫度不同的物料之間能夠進(jìn)行熱傳導(dǎo)，保證了物料內(nèi)外溫度一致。
[0023]所述的攪拌軸4和殼體3均為金屬材料制成，所述的攪拌槳5為耐磨金屬材料、或透波材料、或吸波材料制成，微波發(fā)生源6發(fā)射的微波在透過(guò)物料已經(jīng)對(duì)物料進(jìn)行加熱的情況下，剩余的微波又被殼體3和攪拌軸4反射回物料，對(duì)物料進(jìn)行二次微波加熱，使得微波的加熱作用得到加強(qiáng)。
[0024]實(shí)施例二:參見圖2、圖3，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同，相同之處不再重述，其不同之處在于:所述的連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，包括多個(gè)依次連通的雙軸攪拌器，相鄰兩攪拌器的出料口和進(jìn)料口依次對(duì)應(yīng)連通，能夠?qū)崿F(xiàn)整體大量的工業(yè)化復(fù)制；由于整套設(shè)備采用單元模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)不同物料及現(xiàn)場(chǎng)條件靈活搭配設(shè)備數(shù)量，市場(chǎng)前景十分廣闊。
[0025]本申請(qǐng)?jiān)趯?shí)際應(yīng)用中的實(shí)例1:粉碎后的印尼石油砂礦，經(jīng)過(guò)由單臺(tái)微波加熱雙軸攪拌器組成的反應(yīng)裝置加熱至180°C左右，有少量油氣混合物揮發(fā)。焙燒攪拌10分鐘，得到烏黑疏松易于進(jìn)一步加工生產(chǎn)的建筑防水材料的中間產(chǎn)品。該裝置微波頻率為2450兆赫茲，輸出功率9KW，殼體長(zhǎng)度2.5米。
[0026]實(shí)例2:粒度較小含水量為30%的粒煤，經(jīng)過(guò)由單臺(tái)微波加熱雙軸攪拌器組成的反應(yīng)裝置加熱至90 — 95°C，有氣體混合物揮發(fā)。干燥8分鐘后，得到含水量為12.5%的粒煤。該裝置微波頻率為2450兆赫茲，輸出功率9KW，殼體長(zhǎng)度2.5米。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，其特征在于:包括單個(gè)雙軸攪拌器或多個(gè)依次連通設(shè)置的雙軸攪拌器，所述的雙軸攪拌器殼體上均設(shè)置有微波饋口，在微波饋口上設(shè)有對(duì)應(yīng)的微波加熱裝置，所述的微波加熱裝置包括設(shè)置在殼體外側(cè)的微波發(fā)生源、連接微波發(fā)生源和雙軸攪拌器內(nèi)腔的波導(dǎo)管、以及設(shè)置在波導(dǎo)管端部的透波隔離窗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，其特征在于:所述的雙軸攪拌器的物料添加進(jìn)料口和成品出料口處分別設(shè)置有給料裝置和出料裝置，所述的給料裝置和出料裝置均包括料斗和設(shè)置在料斗上的旋轉(zhuǎn)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，其特征在于:所述的雙軸攪拌器包括底座、設(shè)置在底座上部的殼體、平行設(shè)置在殼體內(nèi)部的兩攪拌軸、設(shè)置在攪拌軸上的攪拌槳、以及設(shè)置在攪拌軸端部的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述的兩攪拌軸相向運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，其特征在于:所述的雙軸攪拌器的殼體外側(cè)設(shè)置有保溫層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，其特征在于:所述的透波隔離窗為密封設(shè)置在波導(dǎo)管端部的純氧化鋁陶瓷板。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)式微波加熱雙軸攪拌裝置，其特征在于:所述的攪拌軸和殼體均為金屬材料制成，所述的攪拌槳為耐磨金屬材料、或透波材料、或吸波材料制成。
【文檔編號(hào)】B01J19/18GK104190291SQ201410467352
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】喬建安, 李奎, 崔楊 申請(qǐng)人:河南勃達(dá)微波設(shè)備有限責(zé)任公司