Устройство для обработки разрушения различных материалов электромагнитными волнами

Союз Советских Социалистнцеских Республик(46) Дата опубликования описания 27.03.78 2(5) М, Кл,Е 21 С 37/18 Гасударственный каиктет Совета Инннстрьа СССР па денем нэььретеннй н аткрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЛИ РАЗРУШЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОМАГИ ИТНЫМИ ВОЛНАМИИзобретение относится к устройствам дляобработки или разрушения различных материалов электромагнитными волнами и можетнайти применение, например, для разрушения, нагрева и сушки гранулированных мате- в риалов, состоящих из различных мйнералов,особенно в тех случаях, когда необходимообрабатывать СВЧ- полем огромные объемыминералов, пластовых вод и т.д.Известно устройств о для электротермоме- тО ханического разрушения горных пород, включающее генератор СВЧ-электромагнитных волн,корпус со встроенным в него объемным резонатором и волноводом, буровую коронку игайку ручной настройки резонатора. Устройртбво снабжено также взаимодействующим с; ",корпусом и с гайкой ручкой настройки резонатора цилиндром, в полости которого на штоке, насаженном на волновод, размещен поршень с винтовыми пазами, контакти)эхшими 20с выступами на цилиндре и штоке Я,Благодаря такому выполнению устройства возможна дистанционная настройка резонатор .,иа забое скважины, Однако это устройство требует применения рабочего органа большого э 25 размера в случае бурения скважин увеличенного диаметра, а при передаче энергии поволноводу на значительные расстоянияпроисходят ее потери, ухудшающие общийкоэффициент полезного действия процессаразрушения пород. Кроме того, согласование режима работы генератора с нагрузкой в известном устройстве довольно затруднительно,Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности являетсяустройство для обработки или разрушенияразличных материалов электромагнитнымиволнами, в котором генератор электромагнитных волн соединен при помощи. пирамидального волновода-рупора с рабочим пространством камеры, куда помешают обрабатываемыйили разрушаемый материал 21.Один из недостатков указанного устройства заключается в необходимости зашиты генератора электромагнитных волн от избыткаотраженной мощности в случае, когда камра не загружена обрабатываемым материалом, что усложняет конструкцию устройстваза счет применения поглощающего покрытия602682 Устройство работает следующим образом,Материал 12 поступает в транспортирующее приспособление, например в трубопровод3 через его нижний конец, Скорость подачи материала выбирается в зависимости отвеличины мощности на входе камеры 1 ивремя нагрева при заданном эффекте обработки. Электромагнитная волна подаетсяв камеру 1 непосредственно от генераторачерез проем фланца 9. Равномерное распределение электромагнитного поля в камере1 достигается за счет того, что входнойволновод -рупор 6 служит преобразователемвида колебаний и обеспечивает направленныйввод электромагнитной энергии в объемкамеры. Поток энергии электромагнитныхволн поглощается обрабатываемым материалом, Неиспользованная мощность через пйрамидальный волновод-рупор 7 на конце камеры 1 поглощается эквивалентом 10 нагрузки, который цодсоедиияегся к камере 1 и зашишаег генератор от отраженнойэнергии СВЧ, когда устройство работаетбА полезной нагрузки или с небольшойзагрузкой.Предложенное устройство позволяет создавать поле с бегущей волной благодаря применению волноводов-рупоров, один из которых 6 выполняет роль излучателя, а другой 7.- приемной антенны непоглошенной в нагрузкеСВЧ-. энергии. Расширенный волновод служитлинией передачи электромагнитного поляот входного рупора к выходному и средст 3на котором монтируется камера. Кроме того,трудно согласовать режим работы генератора с нагрузкой, особенно при неполнойзагрузке камеры.Известное устройство обеспечивает лишьпериодическое действие, когда обрабатываемый материал загружается и выгружается из камеры циклично. Использовать дляперемещения материала через камеру какое-либо транспортируюшее приспособление 0нерационально из-за того, что сокращаетсязона взаимодействия материала с электромагнитным полем. Это приводит к снижению эффективности процесса обработкиматериала и усложнению процесса согласования режима работы генератора снагрузкой.Целью изобретения является облегчениесогласования режима работы генераторас нагрузкой камеры. Это достигается тем 3что с рабочим пространством камеры соединен уширенным торцом дополнительныйпирамидальный рупор, служащий приемной,антенной ,непоглошенной в нагрузке электромагнитной энергии и расположенный соосно Иволноводу-рупору. На выходе рупоров в рабочем пространстве камеры в ее нижнейчасти установлены поперечные перегородки,причем перегородка, расположенная на выходе волновода-рупора, наклонена под углом 30100-130 о к нижней поверхности камеры,а,в камере по ее диагонали размешенотранспортирующее материал приспособление,На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, в, частности, для обработки транулированных материалов при их транспортировке с помощью конвейерной лентьц нафиг, 2 - устройство для обработки материала, транспортируемого по трубопроводу. 40Устройство включает рабочую камеру 1,выполненную из электропроводного материала,например алюминия, и транспортирующеематериал, приспособление в виде конвейерной ленты 2 или трубопровода 3. Рабочая 45камера образована верхним и нижним прямоугольными плоскими элементами 4, двумя скошенными под определенным углом боновыми плоскими элементами 5 и двумяпирамидальными волноводами-рупорами 6 и 507, прикрепленными уширенными торцамик торцам камеры 1. На выходе волноводоврупоров 6 и 7 в рабочее пространство камеры 1 в ее нижней части установленыпоперечные перегородки 8.55В одном из вариантов выполнения устройства одна поперечная перегородка 8расположена на выходе первогО волноводарупора 6 в рабочем пространстве камеры1 в ее нижней части а вторая перегород ка установлена и верхней части камеры 1на входе дополнительного волновода-рупора7. Такое расположение перегородок позволяет иметь наибольшую длину зоны взаимодействия обрабатываемого материала сэлектромагнитным полем,Волновод-рупор 6 при помоши фланца 9соединяют с генератором СВЧ, а волноводрупор 7 посредством такого же фланцасоединяют с эквивалентом 10 нагрузки,Перегородка 8, расположенная на выходеволновода-рупора 6, наклонена под угломо100-130 к нижней поверхности камеры 1.Транспортирующее приспособление 2или 3, выполненное из теплостойкого материала с малыми диэлектрическими потерями, происходит внутри камеры 1 и частично через круглые волноводы 11, закрепленные в перегородках 8 вне камеры 1.Для максимального поглощения СВЧ-энергииобрабатываемым материалом 12 ось 13 транс-.портирующего приспособления проходит черезперегородки 8 и камеру 1 по диагонали,например из правого нижнего угла ближнейперегородки в левый верхний угол дальнейперегородки.вом, трансформирующим выходное характеристическое сопротивление генератора к вхо-. ду эквивалента нагрузки. Равенство характеристических сопротивлений в различных сечениях устройства, обеспеченное его конструкцией, является условием его работы в режиме бегущей волны на согласованную нагрузку.Предложенное устройство позволяет облег чить согласование режима работы генератора с камерой, особенно при неполной за- . грузке последней, увеличить длину зоны взаимодействия обрабатываемого материала с СВЧ-полем, повысить эффективность обработки и обеспечить более интенсивный и равномерный нагрев обрабатываемого материала. Формула изобретения20Устройство для обработки или разрушения различных материалов электромагнитными волнами, в котором генератор электромагнитных волн соединен при помощи пирамидального волновода-рупора с рабочим 25 пространством камеры, куда помешают обрабатываемый материал, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью обеспечения согласования режима работы генератора с нагрузкой, с рабочим пространством камеры соединен уширенным торцом дополнительный пирамидальный рупор, служащий приемной антенной непоглошенной в нагрузке; электромагнитной энергии и расположенный соосно волноводу-рупору.2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на выходе рупоров в рабочее пространство камеры в ее нижней части установлены поперечные перегородки.3. Устройство по п, 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что перегородка расположенная на выходе волновода-уупора; наклонена под углом 100-130 к нижней поверхности камеры.4. Устройство по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в камере по ее диагонали расположено транспортируюшее материал приспособление.Исгочники, информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство В 394547, кл, Е 21 С 37/18, 1971.2, Патент США М 3814890, кл, 219-10, 1974.Составитель В, Длеви Техред К, Гаврон К Редактор Д, Гоф РектоР Л, Небола з 1811/30 БНИИПИ Гос илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Тираж арственно по делам 035, Иос Подписноеа Совета Министров ССй и открытий