专利名称：微波预热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种预热装置，特别是一种利用微波能来进行液体物质预热的微 波预热装置。
背景技术：
众所周知，液体物质预热主要采用电加热的方式，这种预热方式升温速度较慢，并 且在升温过程中，热量的损失较大，耗电多。微波加热具有加热速度快、节能的优点，但为了 避免液体物质直接暴露在微波场下加热会对液体物质分子结构产生不良影响，所以微波不 能对液体物质直接进行预热，为保证微波对液体物质加热的适用范围的广泛性，需采用间 接加热的方式，即先对易于吸收微波的物质进行微波加热，然后通过热传导从而将液体物 质预热。这就要求液体物质承载体能够强烈吸收微波而急剧升温。目前能够良好地吸收微 波的固体物质主要有两大类一类是极性金属氧化物，这类微波吸收体作为液体物质的承 载体在加热过程中容易给需要预热的液体物质带入其他金属杂质，影响液体物质的纯度， 且金属氧化物塑性较差，在微波辐射下，也容易发生化学反应而失去电极性，使其吸收微波 的能力变弱甚至完全消失；另一类是石墨和有机物，有机物一般不耐高温，随着加热时间延 长而容易老化变质，故不能作为液体物质预热的承载体。石墨熔点高，具有一定的可塑性， 用它作液体物质承载体最理想，但石墨韧性不足，所以在预热过程中，也不能使液体物质直 接接触石墨，而金属具有优良的导热性能，且微波无法穿透，故采用金属液体容器，在容器 外壁粘附一层石墨层来实现微波对液体物质的预热。因此，可以用微波能进行液体物质预 热。
发明内容本实用新型的目的是为了解决液体物质常用预热装置存在的浪费能源及预热时 间长的问题，而提供一种液体物质微波预热装置。本实用新型是由微波作用腔体、微波源、液体容器、支撑架、石墨附着层和石英支 承座组成，微波作用腔体内侧砌筑一层耐火保温层，微波作用腔体置于支撑架之上，微波作 用腔体与液体容器焊接一体，且液体容器为长方体形，镶嵌在微波作用腔体上，这样微波作 用腔体的形状为U形，液体容器上部装有顶盖，顶盖上部位置设有三只铠装热电偶，三只铠 装热电偶分别位于顶盖中间及两边位置，其探头深入液体物质中，液体容器与顶盖用螺栓 密封连接，顶盖上部还设有充气管和排气管，充气管和排气管与液体容器内部相通，充气管 和排气管上分别装有充气阀和排气阀；液体容器两端侧壁上设有液体输入管道和液体输出 管道，液体输入管道和液体输出管道与液体容器内部相通，液体输入管道和液体输出管道 上分别装有液体输入阀门和液体输出阀门；微波作用腔体内、液体容器外部附着有一层一 定厚度的石墨附着层，为防止石墨附着层脱落，在微波作用腔体内底部设有石英支承座，同 时在除石英支承座之外的微波作用腔体内空间中填满石英砂；微波作用腔体外侧壁及底部 外壁上设有微波源，微波源与微波作用腔体相通，为防止微波发射部位过热，微波源发射部位安装有微波源冷却装置。本实用新型的工作过程是根据工作需求和液体物质的性质设定预热温度目标值。首先打开排气阀，并关闭 充气阀和液体输出阀门，然后打开液体输入阀门向液体容器中注入需要预热的液体物质， 注入液体物质的体积应小于液体容器的容积，液体注入完成关闭液体输入阀门，在需要充 入保护气时，在注入液体之前打开充气阀和排气阀充入保护气，排干液体容器内的空气，在 液体注入完成后关闭充气阀和排气阀。同时开启微波源和微波源冷却装置，石墨吸收微波 逐渐升温，热量通过液体容器壁间接使液体物质逐渐升温，直到温度升至设定值为止。当温 度高于设定值时，电路自动断开，微波源停止微波辐射，温度开始下降；当温度低于设定值 时，电路自动连通微波源工作，开始微波辐射，温度上升。在达到预热目标温度后，维持一定 时间，之后打开液体输出阀门，排出液体容器内的液体，为保证液体排出顺畅，需打开充气 阀向液体容器内充入保护气或空气。本实用新型的工作原理是采用附着有石墨的金属作为液体物质载体进行液体物质预热。常温下打开排气 阀，关闭液体输出阀门，之后开启液体输入阀门向液体容器内注入一定量的液体物质，然后 关闭液体输入阀门。在需要充入保护气时，在注入液体之前打开充气阀门充入保护气，排干 液体容器内的空气，在液体注入完成后关闭充气阀和排气阀。同时开启微波源冷却装置和 微波电源，调整微波功率，使微波功率逐渐加大，此时微波被石墨吸收，石墨逐渐升温，热量 通过液体容器壁对液体物质进行预热。通过铠装热电偶及相应的温度显示装置观察液体物 质预热过程中温度变化，并根据温度变化控制微波功率的大小，使液体物质温度维持在目 标温度下。同时在液体物质预热过程中，微波作用腔体的工作腔内温度较高，微波源自身工 作过程中也会发热，故为降低高温对微波源产生的不良影响，需对微波源进行冷却，冷却措 施采用循环水冷却。在达到预热目标温度后，维持一定时间，之后打开液体输出阀门，排出 液体容器内的液体，为保证液体排出顺畅，需打开充气阀向液体容器内充入保护气或空气。本实用新型的有益效果是采用微波能对液体物质预热，微波功率大小可调，预热 温度可控；微波间接加热液体物质，加热速度快，节约能源。
图1为本实用新型实施例的主视示意图。图2为图1中的A-A向剖视图。
具体实施方式
请参阅图1和图2所示，为本实用新型的实施例，其是由微波作用腔体4、微波源 6、液体容器3、支撑架8、石墨附着层10和石英支承座9组成，微波作用腔体4内侧砌筑一 层耐火保温层7，微波作用腔体4置于支撑架8之上，微波作用腔体4与液体容器3焊接一 体，且液体容器3为长方体形，镶嵌在微波作用腔体4上，这样微波作用腔体4的形状为U 形，液体容器3上部装有顶盖2，顶盖2上部位置设有三只铠装热电偶1，三只铠装热电偶1 分别位于顶盖2中间及两边位置，其探头深入液体物质中，液体容器3与顶盖2用螺栓密封 连接，顶盖2上部还设有充气管13和排气管18，充气管13和排气管18与液体容器3内部相通，充气管13和排气管18上分别装有充气阀12和排气阀19 ；液体容器3两端侧壁上设 有液体输入管道14和液体输出管道16，液体输入管道14和液体输出管道16与液体容器3 内部相通，液体输入管道14和液体输出管道16上分别装有液体输入阀门15和液体输出阀 门17 ；微波作用腔体4内，液体容器3外部附着有一层一定厚度的石墨附着层10，为防止石 墨附着层10脱落，在微波作用腔体4内底部设有石英支承座9，同时在除石英支承座9之外 的微波作用腔体4内空间中填满石英砂11 ；微波作用腔体4外侧壁及底部外壁上设有微波 源6，微波源6与微波作用腔体4相通，为防止微波发射部位过热，微波源6发射部位安装有 微波源冷却装置5。本实施例的工作过程是根据工作需求和液体物质的性质设定预热温度目标值。首先打开排气阀19，并关 闭充气阀12和液体输出阀门17，然后打开液体输入阀门15向液体容器3中注入需要预热 的液体物质，注入液体物质的体积应小于液体容器3的容积，液体注入完成关闭液体输入 阀门15，在需要充入保护气时，在注入液体之前打开充气阀12和排气阀19充入保护气，排 干液体容器3内的空气，在液体注入完成后关闭充气阀12和排气阀19。同时开启微波源6 和微波源冷却装置5，石墨附着层10吸收微波逐渐升温，热量通过液体容器3壁间接使液体 物质逐渐升温，直到温度升至设定值为止。当温度高于设定值时，电路自动断开，微波源停 止微波辐射，温度开始下降；当温度低于设定值时，电路自动连通微波源工作，开始微波辐 射，温度上升。在达到预热目标温度后，维持一定时间，之后打开液体输出阀门17，排出液体 容器3内的液体，为平衡液体容器3内压力，保证液体排出顺畅，需打开充气阀12向液体容 器内充入保护气或空气。
权利要求一种微波预热装置，其特征在于是由微波作用腔体、微波源、液体容器、支撑架、石墨附着层和石英支承座组成，微波作用腔体内侧砌筑一层耐火保温层，微波作用腔体置于支撑架之上，微波作用腔体与液体容器焊接一体，液体容器镶嵌在微波作用腔体上，液体容器上部装有顶盖，顶盖上部位置设有三只铠装热电偶，三只铠装热电偶分别位于顶盖中间及两边位置，其探头深入液体物质中，液体容器与顶盖用螺栓密封连接，顶盖上部还设有充气管和排气管，充气管和排气管与液体容器内部相通，充气管和排气管上分别装有充气阀和排气阀；液体容器两端侧壁上设有液体输入管道和液体输出管道，液体输入管道和液体输出管道与液体容器内部相通，液体输入管道和液体输出管道上分别装有液体输入阀门和液体输出阀门；微波作用腔体内、液体容器外部附着有石墨附着层，在微波作用腔体内底部设有石英支承座，石英支承座之外的微波作用腔体内空间中填满石英砂；微波作用腔体外侧壁及底部外壁上设有微波源，微波源与微波作用腔体相通，微波源发射部位安装有微波源冷却装置。
2.根据权利要求1所述的一种微波预热装置，其特征在于所述液体容器为长方体形， 所述微波作用腔体的形状为U形。
专利摘要本实用新型公开了一种微波预热装置，其微波作用腔体置于支撑架之上，微波作用腔体与液体容器焊接一体，液体容器镶嵌在微波作用腔体中，液体容器的顶盖上部设有铠装热电偶三只，深入液体物质中，顶盖上部还设有充气管和排气管与液体容器内部相通，液体容器两端侧壁上设有液输入管道和液体输出管道与液体容器内部相通；微波作用腔体内，液体容器外部附着有一层一定厚度的石墨附着层，在微波作用腔体内底部设有石英支承座，石英支承座之外的微波作用腔体内空间中填满石英砂，微波作用腔体外侧壁及底部外壁上设有微波源与微波作用腔体相通，微波源发射部位安装有微波源冷却装置；本实用新型采用微波间接加热的方式，微波功率大小可调，预热温度可控；微波间接加热液体物质，加热速度快，节约能源。
文档编号H05B6/80GK201688564SQ20102021680
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者赵俊蔚, 赵国惠, 赵明福, 邢志军, 郑晔, 马金瑞 申请人:长春黄金研究院;中国黄金集团公司技术中心