Устройство для обработки или разрушения различных материалов электромагнитными волнами

(п)693005 Республик БРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ у60268 51537/22(61) Дополнитель (22)Заявлено 10 ное т, сви а ю.94(088,8) рисоединением заявки М Ввударственньй кемнт СССР ао делам изобретени н открытнй(23)Приорите 0.79. Беллетен публиковано та опубликования описания 26,10,7 2) Авторы изобретения И, А. Заварин, В. П, Шевченко и Н, В. Перо(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТК 1 ИЛИ РАЗРУШЕНИЯРАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМВОЛНАМИ к анство камовлены по Изобретение касается устройств дляобработки или разрушения различных материалов электромагнитными волнами иможет использоваться для нагрева и суши гранулированных сред, разрушениягорных пород, нагрева больших объемовжидкости и т.д,Известно устройство для разрушенияили обработки различных материалов,.содержащее камеру, образованную соединенными между собой электропроводными.1 Оповерхностями, Одна из поверхностейкамеры представляет собой конструкциюв виде рупора с отверстием в центральной части для введения излучающей части15трубы магнетрона, в результате чегоСВЧ-энергия может передаваться непосредственно в камеру, в которую затружают обрабатываемый материал 111,Это устройство обладает рядом не 20достатков, Прежде всего, необходимостьзащиты СВЧ-генератора от избытка отраженной мощности, непоглащенной обрабатываемым материалом. Поэтому в устройстве применяют поглащающее покрытие,монтируемое на основании, В результате,КПД устройства заметно снижается.Кроме того, в этом устройстве трудно добиться согласования режима работыгенератора с нагрузкой, особенно принеполной загрузке камеры,Из основного авт, св. Ж 602682известно устройство для обработки илиразрушения различных материалов электромагнитными волнмми, в котором генератор СВЧ волн соединен при помощипирамидального волновода-рупора с рабочим пространством камеры, куда помещают обрабатываемый или разрушаемыйматериал, при этом с рабочим пространством камеры соединен уширенвым торцомдополнительный пирамидальный рупор,служащий приемной антенной непоглащенной в нагрузке СВЧ-энергии и расположенной соосно волноводу-рупору,На выходе рупоров в рабочее простр еры в ее нижней части устан перечные перегородки, которые69300могут быть размещены на верхней илинижней поверхностях камеры, причемодна из перегородок наклонена под угломо100-130 к нижней поверхности камеры.Дополнительный рупор-приемная антен-на соединяется с эквивалентом нагрузки.Приспособление для транспортировкиматериала располагается в основной камере по ее диагонали и материал в процессе обработки движется в направлении 10от волновода-рупора к рупору-антенне 2,При эксплуатации такого устройствабыло установлено, что обрабатываемыйматериал, располагаемый вкамере эквивалентной нагрузки, поглащает 10-1 5% 5электромагнитной энергии, подводимойот генератора; и которая йе смогла поглотиться обрабатываемым материалом,. Это приводит к снижению КПД устройства.Цель изобретения - повысить КПД 20устройства.Для этого в предлагаемом устройстветранспортирующее материал приспособленйе=дополнительно пропущено через эквивалент нагрузки.На чертеже изображено предлагаемоеустройство,Оно имеет рабочую камеру 1, выпол,ненную из электропроводного материала,например алюминия, и транспортирующеематериал 2 приспособление 3 в видетрубопровода;Рабочая камера 1 образована верхней: и нйжней прямоугольными поверхностями" 4, двумя скошенными под определенным.рупоров 6 и 7 в рабочее пространствокамеры 1 в ее нижней части установленыпойеречные перегородки 8.Возможна установка поперечных перегородок 8 на нижней или верхней поверх 45ности камеры 1, найример, одна можетбыть устейовлена на нижней поверхностйкамеры 1 на выходе рупора 6 в ее рабочее пространство, а другая - йа выходедополнительного рупора 7, Возможна так 50же" такая установка рупоров 6 и 7, которая позволяет, напрймер, одну поперечную перегородку 8 соединить с нижнейповерхностью камеры 1,еВ частности, на чертеже дан варианткогда одна поперечная перегородка 8 установлена на выходе первого рупора 6(который соединяют с источником СВЧполя) в рабочее пространство камеры 1 54в ее нижней части, а вторая перегородка 8 установлена на выходе дополнительного рупора 7 в верхней части камеры 1. Такое расположение перегородок позволяет иметь наибольшую длину зоны взаимодействия обрабатываемого 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 углом 100-130 к нижней поверхности камеры 1, Транспортирующее устройство 3, выполненное из теплостойкого материа- ла с малыми диэлектрическими потерями, проходит внутри камеры 1 и частично через круглые наружные волноводы 11, закрепленные вперегородках 8, и через корпус камеры 10, Для максимального поглощения СВЧ-энергии обрабатываемым материалом 2 транспортирующее приспо- собление 3 ориентируют так, что его ось 12 проходит через камеру 1 по диагонали, например, из правого нижнего угла ближней перегородки в левый верхний угол дальней перегородки. При этом транспортирующее приспособление 3 пропущено через камеру 10 эквивалентной нагрузки и соединено с приводом (на чертеже не показан), который обеспечивает продвижение материала первоначально через камеру 10, а затем - через основную камеру 1. Транспортирующее приспособление 3пропущено через центр широкой стенки13 камеры 10 (где поперечные токи равны нулю), под углом к ней,Устройство работает следующим образом. Материал 2, подлежащий обработкеили разрушению электромагнитными волнами, по трубопроводу 3 первоначальнапропускают через камеру 10, а эатемчерез основную камеру 1, Скорость подачи материала 2 выбирают в зависимости от величины мощности на входе камеры 1 и времени нагрева при заданномаффекте обработки. Обработанный материал поступает в сборник (на чертежене показан) со стороны рупора 6,Электромагнитная волна вида ТЕ .подается в камеру 1 непосредственноот магнетрона (на чертеже не показан)через фланец 9,693005аг- женки привода со стороны основной камеры (т,е, как в известном устройстве),обрабатываемый материал будет поступать в нее, имея повышенную влажность, ой а следовательно благоприятные свойства.5и После прохода основной камеры 1,в которой материал поглотит большуючасть (80-85%) электромагнитной энерй гии, выделяемой генератором, влажность я 1 О материала резко снизится, что вызоветзначительное ухудшение его диэлектричесй ких свойств. Поэтому 10-15% электромагнитной энергии,.выделяемые в камере го 1 О, будут использованы малоэффективно.15 Наилучшчй эффект достигается, когда Е, материал поступает в основную камеру 1 и со стороны камеры 10 эквивалентнойнагрузки. каз 6370/38 7 Подписное ПП Патентф ул. Проектная,4.Ужг 5Равномерное распределение электром нитного поля в камере 1 достигается тем, что входной рупор 6 служит преобразователем вида колебаний и обеспечи вает направленный вход электромагнитн энергии в объем камеры, Поток энерги электромагнитных волн поглощается об рабатываемым материалом 2, Неиспользованная мощность через пирамидальнь рупор 7 на конце камеры 1 поглощаетс эквивалентом нагрузки, выполненным в виде камеры 10, представляющей собо замкнутый на конце отрезок волновода через центр широкой стенки 13 которо пропущен трубопровод 3 под углом так что его поверхность параллельна полю Кроме того, в середине широкой стенк 13 камеры 10 поперечные токи поля ТЕ, равны нулю, поэтому при прохождении трубопровода 3 через середину каме ры 10 характеристики поля не изменяются и отсутствует утечка мощности, Длина камеры 10 и угол, образованный трубопроводом 3 и стенкой 13, выбираются цостаточными,. чтобы обеспечить исполь 25 зование всей подведенной мощности.Как уже отмечалось, обрабатываемый материал 2 поступает в основную камеру 1 со стороныкамеры 1 0 эквивалентной нагрузки. Существенность этого признака поясняеч30 ся тем, что в известном устройстве обрабатываемый материал поступает в рабочую камеру 1 со стороны рупора 6, при этом месторасположение привода; приводящего в движение транспортирующее материал приспособление 3, не оказывает никакого влияния на процесс обработки, В предлагаемом устройстве при располоформула изобретения 1, Устройство для обработки или разрушения различных материалов электро. магнитными волнами по авт. св.. 602682, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его КПД, транспортирующее материал приспособление дополнительно пропущено через эквивалент нагрузки. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США3814890,кл. 219-13, 55, опублик. 1974. 2. Авторское свидетельство СССР602682, кл. ЕС 37/18 1976