[发明专利]微波发热体载热装置及其工业加热设备

说明书

一、技术领域：

本发明涉及微波加热技术领域，特别是涉及一种微波发热体载热装置及其工业加热设备。

二、背景技术：

热载体加热是我国传统产业领域利用间接热源加热的通用方法之一。它是由热源直接加热中间热载体，通过中间热载体在加热设备中以传导、对流和辐射三种热循环基本方式作用于被加热物料。目前传统产业所使用的热载体大致包括以下几种情况：(1)、热源温度在180℃以下，热载体使用高温蒸汽；(2)、热源温度在180℃～300℃之间，热载体一般采用导热油或液体联苯混合物(道生)；(3)、热源温度在300℃～400℃之间，热载体一般采用气相联苯混合物(道生)；(4)、热源温度在400℃以上时，热载体需要采用硝酸盐和亚硝酸盐的混合物(熔盐)。

但目前由于全球性的能源紧缺，石油、煤炭等能源价位的持续上涨，使传统产业产品的成本大大提高，产品的市场价位随之水涨船高、久居不下且大有持续上涨之势。因此，在传统产业现有的设备基础上积极运用电子技术改善传统产业落后局面，以降低产品成本，对促进传统产业的可持续发展蕴藏着巨大的契机。

微波能作为一种先进能源，其交变电磁场的极化作用可使材料内部的自由电荷重新排布及偶极子的反复调旋，而产生强大的振动和摩擦骤然升温。微波加热具有非接触性、环境污染小、能量转换率高等特点，逐渐在世界各国的工农业、医疗卫生领域乃至家庭得到迅猛发展。微波加热的加热效果是普通电阻加热耗能的10％，较之传统的饱和水蒸气冷凝放热工艺，其全部省弃了间接热源即中间热载体的加热系统、供热系统及相关设备，因而不存在因为加热设备及供热管路等的热阻而产生的大量的热损耗，而且节省了锅炉、鼓风机、引风机、水泵等设备产生的能源消耗；较之导热油加热工艺，同样省弃了热油炉、能源以及热油泵加压、减压密闭循环系统的繁杂工艺，而且减少了加热系统生产过程中的人力参与。

三、发明内容：

本发明针对现有技术不足，提出一种微波发热体载热装置及其工业加热设备，以微波为能源，发挥微波加热的独特优势，更新和改善传统产业热载体的能源利用不充分、热效率低的问题，降低了能源消耗。

本发明所采用的技术方案：

一种微波发热体载热装置，含有微波源以及由隔热屏层和密闭循环冷却机构组成的导波系统，金属屏蔽载热体，在金属屏蔽载热体密闭内腔设有一定数量的微波发热体，微波源通过所述导波系统及功率分配器和分支器件连接或散射至所述各微波发热体，各微波发热体均匀分布在金属屏蔽载热体内腔壁并紧贴内腔壁固定，微波发热体与金属屏蔽载热体内腔壁接触的一面轮廓形状与金属屏蔽载热体内腔壁相匹配适应。

所述的微波发热体载热装置，微波发热体为圆柱形或椭圆柱形内部锥空结构体，或者内部嵌套阶梯形锥体，微波发热体首端和分支器件相匹配。导波系统由隔热屏层和密闭循环冷却机构组成，以保障磁控管的正常工作和微波能的正常传输。

所述的微波发热体载热装置，载热结构包括微波发热体和导热体，微波发热体通过其外部两侧的导热体夹持紧贴固定在金属屏蔽载热体内腔壁；其固定方法为：每个导热体两侧设有与微波发热体外形匹配的容置凹槽，每两两相邻的两个导热体夹持微波发热体，每块导热体上均设置有螺栓插入孔，在金属屏蔽载热体内腔壁对应导热体螺栓插入孔位置预先固置螺栓，两个相邻的导热体通过对应压板以螺母加平弹垫压固在金属屏蔽载热体内腔壁上。

而后在微波发热体和导热体表面，以比例的石棉纤维、硅藻土或轻质碳酸镁以硅酸钠溶液调和振平形成保温层。最后通覆固定一层金属板作为第一道金属屏蔽层。其中导热体为铜或铝一体化浑铸成型结构体，或为石墨粉、乙炔碳黑、碳纤维、碳素骨料按一定比例混合后以树脂为粘结剂振动成型的石墨化一体结构，其一面轮廓形状与金属屏蔽载热体内腔壁相匹配。

所述的微波发热体载热装置，微波发热体为片状结构体，其一面轮廓形状与金属屏蔽载热体的内腔壁相匹配，距微波发热体处设置微波导向槽，使微波能散射于片状微波发热体，片状微波发热体以全部通覆的方式构置于金属屏蔽载热体内腔壁并紧贴内腔壁固定。片状微波发热体吸收波能、提供损耗、产发热能载热于金属屏蔽载热体加热被加热物料，片状微波发热体的材料及几何尺寸可根据工艺技术的需求而拟定。