[發(fā)明專利]一種用于漿料擠出機(jī)的微波加熱裝置

有效

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• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112895583B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王澤敏;蘭新強(qiáng);李祥友;李樹寒;賀兵;李桐
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)鄂州工業(yè)技術(shù)研究院;華中科技大學(xué)
• 主分類號: B30B15/34
• 分類號: B30B15/34;B30B11/24;B30B15/00
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

一種用于漿料擠出機(jī)的微波加熱裝置，包括：金屬料筒，用于容納漿料；所述金屬料筒具有相對的進(jìn)料口和出料口以及連接二者的容納腔；微波發(fā)生件，用于產(chǎn)生微波；所述微波發(fā)生件設(shè)置于所述金屬料筒上；漿料擠出件，用于擠出所述金屬料筒中的所述漿料；所述漿料擠出件設(shè)置于所述金屬料筒中，并伸出所述進(jìn)料口；微波透射件，用于透射所述微波發(fā)生件產(chǎn)生的所述微波；所述微波透射件設(shè)置于所述微波發(fā)生件和所述漿料之間；測溫件，用于測量所述漿料的溫度；所述測溫件設(shè)置于所述出料口處，且與所述微波發(fā)生件連接。本申請解決了常規(guī)的擠出裝置在加熱過程中因內(nèi)外側(cè)受熱不均導(dǎo)致的過熱變形分解、溫度控制精度不足、加熱效率低等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波加熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于漿料擠出機(jī)的微波加熱裝置。

背景技術(shù)

在常規(guī)需要加熱的小型擠出裝置中，如若需要加熱密閉腔內(nèi)的漿料，需要在裝置中添加自發(fā)熱電阻加熱器，加熱器首先自身發(fā)熱加熱漿料表面，再通過熱傳遞將溫度傳遞至漿料內(nèi)部，最終加熱所有漿料，當(dāng)所有漿料達(dá)到目標(biāo)設(shè)定溫度后，擠出裝置才進(jìn)行工作。這種方法存在許多缺點：①待加熱物質(zhì)受熱不均，主要依賴物質(zhì)間熱傳導(dǎo)的加熱方式會導(dǎo)致更靠近加熱器的漿料過熱，并由此引發(fā)漿料的過熱變性或分解，而遠(yuǎn)離加熱器的漿料則難以達(dá)到目標(biāo)溫度，導(dǎo)致設(shè)備預(yù)熱時間過長；②加熱慣性大，采用自發(fā)熱的加熱裝置不可避免的存在溫控滯后效應(yīng)，當(dāng)測溫元件檢測發(fā)現(xiàn)漿料達(dá)到溫度上限停止加熱后，加熱裝置極有可能已經(jīng)處于高于溫度上限的溫度，從而導(dǎo)致部分漿料過熱變性或分解，這一問題往往需要根據(jù)不同設(shè)備、不同工況對復(fù)雜的溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行滯后校正；③加熱效率低，熱傳遞過程一般不具有方向性和材料選擇性，電阻加熱器發(fā)出的熱量傳遞至漿料的同時，也將熱傳遞至擠出裝置的其它部分，能源浪費嚴(yán)重，且極易導(dǎo)致裝置其它部分的過熱，往往需要在擠出裝置的不耐熱元件附近增加散熱裝置。

微波加熱裝置，如磁控管，具有加熱速度快、加熱穿透能力強(qiáng)、加熱均勻、裝置反應(yīng)靈敏、材料選擇性加熱、金屬屏蔽等優(yōu)點；一般情況下，不同材料對微波具有穿透、反射、吸收等反應(yīng)；其中，金屬類的良好導(dǎo)體材料對微波具有很強(qiáng)的反射作用，絕緣體類的微波透過型材料，如云母片、氟橡膠等，微波能夠很好地透過不被其吸收；介于金屬與絕緣體之間的微波吸收型材料，如水、石蠟、聚乙烯等，對微波具有良好的吸收反應(yīng)，并隨之升溫。

國際電信聯(lián)盟指定，微波加熱所采用的電磁波頻率為2.45GHz，其對應(yīng)波長為122mm。由于微波穿透深度與其波長相近，所以能夠從吸收型物質(zhì)表面進(jìn)入其內(nèi)部傳播，由于能量不斷被吸收并轉(zhuǎn)化為熱能，除了遠(yuǎn)大于其波長的物體外，一般可以做到物體表里一起加熱；發(fā)生微波的磁控管能夠在幾秒的時間內(nèi)迅速將微波功率調(diào)整至所需數(shù)值對待加熱物體進(jìn)行準(zhǔn)確加熱，相比于電阻加熱和紅外加熱基本不存在滯后現(xiàn)象。

微波加熱技術(shù)的應(yīng)用，需要著重考慮避免尖銳形狀的導(dǎo)體易導(dǎo)致的“微波打火”現(xiàn)象和微波泄露；尖銳導(dǎo)體在微波的作用下其電子在銳角處集結(jié)，由此產(chǎn)生較大的電流而發(fā)熱；所以，在微波加熱技術(shù)的使用中，需要避免微波接觸區(qū)域的尖銳結(jié)構(gòu)；采用微波加熱一般需要600瓦至2000瓦的加熱功率，為防止微波泄露危險和能量浪費，一般需要設(shè)計封閉結(jié)構(gòu)對微波進(jìn)行控制和屏蔽。但是目前還缺少適用于擠出裝置的微波加熱結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明提供克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種用于漿料擠出機(jī)的微波加熱裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于漿料擠出機(jī)的微波加熱裝置，包括：

金屬料筒，用于容納漿料；所述金屬料筒具有相對的進(jìn)料口和出料口以及連接二者的容納腔；

微波發(fā)生件，用于產(chǎn)生微波；所述微波發(fā)生件設(shè)置于所述金屬料筒上；

漿料擠出件，用于擠出所述金屬料筒中的所述漿料；所述漿料擠出件設(shè)置于所述金屬料筒中，并伸出所述進(jìn)料口；

微波透射件，用于透射所述微波發(fā)生件產(chǎn)生的所述微波；所述微波透射件設(shè)置于所述微波發(fā)生件和所述漿料之間；