专利名称：一种煤炭及矿石微波解冻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种解冻装置，特别是涉及一种利用煤炭及矿石对微波耦合性能好，采用微波解冻冰冻煤炭及矿石的煤炭及矿石微波解冻装置。
背景技术：
我国东北地区和西北地区冬天气温低，在零下20 30°C，室外物料都结冻。东北和西北为我国能源工业基地，都以火力发电为主。在冬天火车运输的煤炭及矿石在运输途中都被冰冻成一块，到发电厂或外运码头卸车时需要解冻。现在的解冻方法是:砌一个很长的保温房，将要解冻的煤炭及矿石车厢拉进保温房，房间通热空气使保温房的温度高于100°C，车厢内的煤炭及矿石在保温房内吸收热量，慢慢融化冰解冻，解冻时间一般为24小时。这种煤炭及矿石解冻主要是通过空气热传导的方式进行传热，传热效率与温度梯度有关，热量从表面初步向里面传递，车厢与煤炭及矿石整体加热升温，能耗高，解冻速度慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能耗低、解冻速度快、解冻方便的煤炭及矿石微波解冻装置。为了解决上述技术问题，本发明提供的煤炭及矿石微波解冻装置，用于行走货运火车车厢的轨道从解冻房中穿过，所述的解冻房的两端设有微波密封装置，设有一个使所述的货运火车车厢准确定位在所述的解冻房内的站台定位系统，在所述的解冻房上设有作用于所述的货运火车车厢的微波馈能系统，所述的微波馈能系统设有微波冷却水系统和控制系统，所述的解冻房上设作用于所述的货运火车车厢的微波屏蔽密封装置，所述的解冻房上设有抽湿系统。所述的站台定位系统包括火车动力驱动系统与站台的控制系统、强制使机车定位停止的液压阻尼系统。所述的液压阻尼系统安装在所述的轨道上。所述的解冻房是一个金属隧道，两端装备有金属门。所述的微波密封装置为水帘微波密封装置，所述的水帘微波密封装置安装在所述的解冻房的两端门的下方，当门关闭后，水帘喷水，在铁轨与门的下方间形成一道水帘，密封微波从此处泄漏。所述的微波屏蔽密封装置由导电橡胶、永磁铁定块、电磁铁动块、导向机构和金属网组成，所述的导电橡胶安装在所述的电磁铁动块的顶端，所述的永磁铁定块安装在所述的解冻房上，所述的导向机构包括导向套和滑动套装在所述的导向套内的导向杆，所述的导向套安装在所述的永磁铁定块上，所述的导向杆与所述的电磁铁动块组焊在一起，所述的金属网为80目不锈钢丝网，一端安装在所述的解冻房上，一端安装在所述的永磁铁定块上。所述的抽湿系统由抽湿风机和排气管组成，所述的排气管的排湿孔内焊有数个微波截止波导管17。所述的微波馈能系统采用裂缝天线馈能。所述的控制系统采用隔离技术，隔离微波供电电源和控制电源，屏蔽微波对控制系统的干扰。所述的微波馈能系统的微波功率密度为5 15Kw/M3，微波频率为2.45GHz。采用上述技术方案的煤炭及矿石微波解冻装置，货运火车车厢直接作为微波加热激励腔，冰冻煤炭及矿石直接在货运火车车厢内加热。站台定位系统使火车车厢在解冻位置准确定位，通过站台定位控制系统控制火车驱动系统减速进入站台，准确停止在解冻位置。液压阻尼系统安装在轨道上，强行阻止火车前行，保证车厢停止在所需要的位置。解冻房是一个金属隧道，两端装备金属门，须解冻的货运火车车厢由机车推进到解冻房，两端门关闭，进行微波解冻。微波屏蔽密封装置的导电橡胶安装在电磁铁动块上，电磁铁动块与车厢钢材相吸，将导电橡胶紧紧压在车厢上，屏蔽微波泄漏。永磁铁定块安装在解冻房上，当电磁铁动块没有通电时,吸附在永磁铁定块上。电磁铁动块通电后电磁场极性与永磁铁相斥，货运火车车厢相吸。导向机构约束电磁铁动块的运行轨迹，金属网一端安装在解冻房上，一端安装在电磁铁动块上，在电磁铁动块动作过程中，起柔性连接密封作用。微波冷却水系统由阀门、压力表、管道、水流开关等组成，维持多点供水压力和流量一致，自动控制磁控管的开关，保护磁控管在冷却水保护的情况下工作。微波加热是近年来发展迅速的一种加热手段，具有即时性、整体性、选择性、高效性和安全性等特点。本发明利用煤炭及矿石对微波耦合性能好，在低温时冰的介电常数低，吸收微波能力差，微波穿透深度大。首先是煤炭及矿石吸收微波后发热，与其相接触的冰层熔化变成水，由于水的吸收微波能力非常强，被快速加热，继而快速地熔化其他冰层，从而达到快速解冻的效果。本发明直接利用车厢作为微波加热激励腔，加热煤炭及矿石，煤炭及矿石解快速冻快，解冻时间比传统解冻效率快50倍以上，节能达70%以上，特别适合与寒冷地区发电厂和海运码头冰冻煤炭及矿石的解冻装卸。综上所述，本发明是一种能耗低、解冻速度快、解冻方便的煤炭及矿石微波解冻装置。
图1为本发明煤炭及矿石微波解冻装置结构主视图。图2为本发明煤炭及矿石微波解冻装置结构左视图。图3为微波屏蔽密封装置结构示意图。图4为排湿口微波屏蔽装置结构示意图。图5为冷却水设计原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图就具体实施方式
对本发明做进一步详细的说明。参见图1和图2，主要由货运火车车厢1、站台定位系统2、解冻房3、水帘微波密封装置4、微波屏蔽密封装置5、抽湿系统6、微波馈能系统7、微波冷却水系统8和控制系统9组成，用于行走货运火车车厢I的轨道18从解冻房3中穿过，解冻房3是一个金属隧道，两端装备有金属门，解冻房3的两端设有水帘微波密封装置4，水帘微波密封装置4安装在解冻房3的两端门的下方，当门关闭后，水帘喷水，在铁轨与门的下方间形成一道水帘，密封微波从此处泄漏，设有一个使货运火车车厢I准确定位在解冻房3内的站台定位系统2，站台定位系统2包括火车动力驱动系统与站台的控制系统、强制使机车定位停止的液压阻尼系统，液压阻尼系统安装在轨道18上。在解冻房3上设有作用于货运火车车厢I的微波馈能系统7，微波馈能系统7采用裂缝天线馈能，微波馈能系统7设有微波冷却水系统8和控制系统9，解冻房3上设作用于货运火车车厢I的微波屏蔽密封装置5，解冻房3上设有抽湿系统6。参见图1和图2，由机车将待解冻的货运火车车厢I推进到解冻房3，站台定位系统2的液压阻尼装置使货运火车车厢I准确定位，关闭两端金属密封门，微波屏蔽密封装置5动作，有效减少微波记录腔体体积，水帘微波密封装置4喷水形成水帘密封微波，开启微波进行解冻。货运火车车厢I直接作为微波加热激励腔，冰冻煤炭及矿石直接在货运火车车厢I内加热。站台定位系统2使货运火车车厢I在解冻位置准确定位，包括火车动力驱动系统与站台的控制系统、强制使机车定位停止的液压阻尼系统。通过站台定位系统2控制火车驱动系统减速进入站台，准确停止在解冻位置。液压阻尼系统安装在轨道18上，强行阻止火车前行，保证车厢停止在所需要的位置。参见图2和图3，微波屏蔽密封装置5由导电橡胶11、永磁铁定块12、电磁铁动块
13、导向机构14和金属网10组成，导电橡胶11安装在电磁铁动块13的顶端，永磁铁定块12安装在解冻房3上，导向机构14包括导向套16和滑动套装在导向套16内的导向杆15，导向套16安装在永磁铁定块12上，导向杆15与电磁铁动块13组焊在一起，金属网10为80目不锈钢丝网，一端安装在解冻房3上，一端安装在永磁铁定块12上，在电磁铁动块13动作过程中，起柔性连接密封作用。。电磁铁动块13与车厢钢材相吸，将导电橡胶11紧紧压在车厢上，屏蔽微波泄漏。永磁铁定块12安装在解冻房3上，当电磁铁动块13没有通电时，吸附在永磁铁定块12上。电磁铁动块13通电后电磁场极性与永磁铁相斥,与货运火车车厢相吸。抽湿系统6安装在解冻房3上，由抽湿风机和排气管组成。为防止微波自排气管泄漏，设计具有微波屏蔽装置的排湿孔，参见图4，排湿孔内焊数个微波截止波导管17，屏蔽微波泄漏。微波馈能系统7采用裂缝天线馈能，裂缝天线安装在解冻房3上。微波冷却水系统8由阀门、压力表、管道、水流开关等组成，维持多点供水压力和流量一致，自动控制磁控管的开关，保护磁控管在冷却水保护的情况下工作。参见图5，为维持多点供水压力和流量一致，采用进水顺序和出水顺序相反，即先进后出原则，各进出水管路安装阀门，便于在线维护。控制系统9采用隔离技术，隔离微波供电电源和控制电源，屏蔽微波对控制系统的干扰。微波馈能系统7的微波功率密度为5 15Kw/M3，微波频率为2.45GHz。
权利要求
1.一种煤炭及矿石微波解冻装置，其特征是:用于行走货运火车车厢(I)的轨道(18)从解冻房(3)中穿过，所述的解冻房(3)的两端设有微波密封装置，设有一个使所述的货运火车车厢(I)准确定位在所述的解冻房(3)内的站台定位系统(2)，在所述的解冻房(3)上设有作用于所述的货运火车车厢(I)的微波馈能系统(7 )，所述的微波馈能系统(7 )设有微波冷却水系统(8)和控制系统(9)，所述的解冻房(3)上设作用于所述的货运火车车厢(I)的微波屏蔽密封装置(5)，所述的解冻房(3)上设有抽湿系统(6)。
2.根据权利要求1所述的煤炭及矿石微波解冻装置，其特征在于:所述的站台定位系统(2)包括火车动力驱动系统与站台的控制系统、强制使机车定位停止的液压阻尼系统。
3.根据权利要求2所述的煤炭及矿石微波解冻装置，其特征在于:所述的液压阻尼系统安装在所述的轨道(18)上。
4.根据权利要求1或2所述的煤炭及矿石微波解冻装置，其特征在于:所述的解冻房(3)是一个金属隧道，两端装备有金属门。
5.根据权利要求1或2所述的煤炭及矿石微波解冻装置，其特征在于:所述的微波密封装置为水帘微波密封装置(4)，所述的水帘微波密封装置(4)安装在所述的解冻房(3)的两端门的下方，当门关闭后，水帘喷水，在铁轨与门的下方间形成一道水帘，密封微波从此处泄漏。
6.根据权利要求1或2所述的煤炭及矿石微波解冻装置，其特征在于:所述的微波屏蔽密封装置(5)由导电橡胶(11)、永磁铁定块(12)、电磁铁动块(13)、导向机构(14)和金属网(10)组成，所述的导电橡胶(11)安装在所述的电磁铁动块(13)的顶端，所述的永磁铁定块(12)安装在所述的解冻房(3)上，所述的导向机构(14)包括导向套(16)和滑动套装在所述的导向套(16 )内的导向杆(15 )，所述的导向套(16 )安装在所述的永磁铁定块(12 )上，所述的导向杆(15)与所述的电磁铁动块(13)组焊在一起，所述的金属网(10)为80目不锈钢丝网，一端安装在所述的解冻房(3)上，一端安装在所述的永磁铁定块(12)上。
7.根据权利要求1或2所述的煤炭及矿石微波解冻装置，其特征在于:所述的抽湿系统(6)由抽湿风机和排气管组成，所述的排气管的排湿孔内焊有数个微波截止波导管(17)。
8.根据权利要求1或2所述的煤炭及矿石微波解冻装置，其特征在于:所述的微波馈能系统(7)采用裂缝天线馈能。
9.根据权利要求1或2所述的煤炭及矿石微波解冻装置，其特征在于:所述的控制系统(9)采用隔离技术，隔离微波供电电源和控制电源，屏蔽微波对控制系统的干扰。
10.根据权利要求1或2所述的煤炭及矿石微波解冻装置，其特征在于:所述的微波馈能系统(7)的微波功率密度为5 15Kw/M3，微波频率为2.45GHz。
全文摘要
本发明公开了一种煤炭及矿石微波解冻装置，由货运火车车厢(1)、站台定位系统(2)、解冻房(3)、水帘微波密封装置(4)、微波屏蔽密封装置(5)、抽湿系统(6)、微波馈能系统(7)、微波冷却系统(8)和控制系统(9)组成。首先是煤炭及矿石吸收微波后发热，与其相接触的冰层熔化变成水，由于水的吸收微波能力非常强，被快速加热，继而快速地熔化其他冰层，从而达到快速解冻的效果。本发明是一种直接利用车厢作为微波加热激励腔，加热煤炭及矿石，煤炭及矿石解快速冻快，解冻时间比传统解冻效率快50倍以上，节能达70%以上，特别适合与寒冷地区发电厂和海运码头冰冻煤炭及矿石的解冻装卸。
文档编号H05B6/80GK103152890SQ20131003987
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者徐助要, 邓贱牛, 段群芳, 罗军胜 申请人:湖南省中晟热能科技有限公司