專利名稱：微波加熱系統(tǒng)及微波加熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱系統(tǒng)和加熱方法，特別是一種利用微波實現(xiàn)加熱的分段式加熱系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用到加熱裝置，傳統(tǒng)上，加熱是通過例如電、燃料來實現(xiàn)的，通過熱傳導(dǎo)來加熱容器，進而為容器內(nèi)的內(nèi)容物加熱。這種傳統(tǒng)方式必須先將容器加熱，此外還有加熱后容器的熱輻射、熱容器外壁的熱擴散等，因此導(dǎo)致大量的熱量損失。
有鑒于此，微波加熱器應(yīng)運而生。微波可以穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料，但不會消耗能量，但微波無法穿過金屬，它遇到金屬就發(fā)生反射?；诖?，將反應(yīng)物放置在位于不銹鋼容器的導(dǎo)流容器內(nèi)，通過微波交變(例如功率設(shè)定為2450±25 MHz)，則被加熱物質(zhì)中的分子的極性也隨之變化。在變化中，分子將產(chǎn)生大量的摩擦熱，從而達到加熱的目的。在加熱過程中，完成了電磁能向熱能的轉(zhuǎn)化。微波對介質(zhì)材料是瞬時加熱升溫的，并且容器內(nèi)僅有物料吸收微波將能量轉(zhuǎn)換，因此沒有熱量損失。例如，中國實用新型專利CN 202009509 U即公開了一種微波加熱裝置，其包括一個金屬外殼的反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有微波發(fā)生器和絕緣材料制成的物料流通管線，物料流通管線的兩端穿出反應(yīng)器。該方案中，物料被微波直接加熱，微波直接作用在物料的分子上來促進分子運動以產(chǎn)生熱能，大大提高了加熱速度和縮短了反應(yīng)時間。但是，目前大部分的微波加熱系統(tǒng)都是將反應(yīng)器置于單個的微波工作室內(nèi)，物料通過微波工作室一次即以固定的溫度被加熱一次，因此對于在不同階段需要不同反應(yīng)溫度的較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，現(xiàn)有的微波加熱系統(tǒng)就不能滿足需要。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種改進的微波加熱系統(tǒng)，其具有更廣泛的適應(yīng)性，能夠滿足較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝的需求，同時利用微波加熱的優(yōu)勢，達到節(jié)約能源的目的。本發(fā)明一方面提供一種微波加熱系統(tǒng)，其包括配備第一微波發(fā)生器的第一加熱室、配備第二微波發(fā)生器的第二加熱室以及物料管道，所述第一和第二加熱室以微波屏蔽裝置隔開，所述物料管道流經(jīng)并穿出第一加熱室進入第二加熱室，并從第二加熱室穿出。在本發(fā)明的一個實施方式中，所述第一微波發(fā)生器以第一功率工作，所述第二微波發(fā)生器以第二功率工作，其中第一功率高于第二功率。在另一個實施方式中，所述第一功率低于第二功率。在本發(fā)明的一個實施方式中，所述微波屏蔽裝置構(gòu)成第一加熱室和第二加熱室共用的側(cè)壁。在本發(fā)明的另一個實施方式中，所述微波屏蔽裝置包括第一屏蔽裝置和第二屏蔽裝置，所述第一屏蔽裝置構(gòu)成所述第一加熱室的一個側(cè)壁，所述第二屏蔽裝置構(gòu)成所述第二加熱室的一個側(cè)壁。
在本發(fā)明的一個實施方式中,所述物料管道在位于第一加熱室和第二加熱室之間的位置設(shè)有加料口。所述屏蔽裝置可為金屬材料制成，例如鐵、鋼或合金材料。所述物料管道優(yōu)選由塑料材料制成。本發(fā)明另一方面提供一種加熱物料的方法，其包括以下步驟(a)將物料通過配備第一微波發(fā)生器的第一加熱室；(b)再將物料通過配備有第二微波發(fā)生器的第二加熱室。在一個實施方式中，所述第一微波發(fā)生器以第一功率工作，所述第二微波發(fā)生器以第二功率工作，其中第一功率高于第二功率。在另一個實施方式中，所述第一功率低于第二功率。在一個實施方式中，在所述步驟(b)之前向物料中添加額外的反應(yīng)物。
本發(fā)明提供的微波加熱系統(tǒng)，其將加熱過程分成兩個獨立的階段，在第一階段使用特定的微波功率將物料加熱至特定溫度，然后在第二階段使用更高或更低的微波功率將物料加熱至更高或更低的溫度，從而滿足在一次加熱過程中實現(xiàn)不同的加熱溫度，以滿足更復(fù)雜的工藝要求。同時，在第一和第二加熱階段之間，還可以向物料中加入額外的反應(yīng)物 (例如助劑、處理劑等)，用于生產(chǎn)工藝更復(fù)雜的產(chǎn)品。


圖I是本發(fā)明的一個實施例的微波加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的另一個實施例的微波加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的一個實施例的微波加熱方法的流程圖。
具體實施例方式以下參考附圖詳細描述本發(fā)明的具體實施方式
。應(yīng)當理解的是，這些附圖以及詳細描述僅是對本發(fā)明原理的盡可能詳細的示例性闡述，并非是對本發(fā)明保護范圍的限制。 在本發(fā)明中，附圖標記最左邊的數(shù)字表示該附圖標記第一次出現(xiàn)時所在的圖號，并且相似的特征以類似的附圖標記來表示。實施例I
參考圖1，其顯示了本發(fā)明的一個實施例的微波加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該微波加熱系統(tǒng)100包括第一加熱室102和第二加熱室104，其中第一加熱室102在其頂部配備有多個(例如3個)微波發(fā)生器112，第二加熱室104在其頂部配備有多個(例如3個)微波發(fā)生器114。微波發(fā)生器112、114也可按需要設(shè)置在加熱室的側(cè)壁，或同時設(shè)置在側(cè)壁和頂部， 或設(shè)置在其他位置。微波發(fā)生器的數(shù)目可以根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要減少或增加。在第一加熱室102和第二加熱室104之間還設(shè)置有微波屏蔽裝置108，在該實施例中，該微波屏蔽裝置108作為第一加熱室102和第二加熱室104的共同側(cè)壁而將兩個加熱室分開，該微波屏蔽裝置108優(yōu)選由與加熱室相同的材料制成。設(shè)置該微波屏蔽裝置108 的目的在于使得第一加熱室和第二加熱室的微波彼此不能進入相鄰的加熱室。再參考圖I，微波加熱系統(tǒng)100還包括沿箭頭P方向進入第一加熱室102的物料管道106，該管道106經(jīng)過第一加熱室102，并穿過微波屏蔽裝置108，再進入第二加熱室104，最后從第二加熱室104沿箭頭P’方向穿出。優(yōu)選地，該管道106在第一和第二加熱室內(nèi)可呈S型彎曲，以增加微波與被加熱物料的接觸時間，使加熱更均勻、透徹?？蛇x地，可在第一和第二加熱室內(nèi)分別設(shè)置測溫器，以方便監(jiān)控加熱室內(nèi)的溫度是否達到要求的值。作為一個例子，在本實施例中提供的微波加熱系統(tǒng)可用來合成涂料用醇酸樹脂。使用時，將多元醇、多元酸、抗氧化劑等助劑混合送入物料管道106的進料口，控制第一加熱室102內(nèi)的微波發(fā)生器112的功率，使第一加熱室102內(nèi)的溫度控制在160-170°C，再控制第二加熱室104內(nèi)的微波發(fā)生器114的功率，將溫度控制在190-210°C。成品從物料管道106的出料口流出，并控制流速，以使產(chǎn)品達到規(guī)定的理化指標。實施例2
參考圖2，其顯示了本發(fā)明的另一個實施例的微波加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該 微波加熱系統(tǒng)200包括第一加熱室202和第二加熱室204，其中第一加熱室202在其頂部配備有多個(例如3個)微波發(fā)生器212，第二加熱室204在其頂部配備有多個(例如3個)微波發(fā)生器214。同樣，微波發(fā)生器212、214也可按需要設(shè)置在加熱室的側(cè)壁，或同時設(shè)置在側(cè)壁和頂部，或設(shè)置在其他位置。微波發(fā)生器的數(shù)目可以根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要減少或增加。與實施例I不同的是，在第一加熱室202和第二加熱室204之間還設(shè)置有微波屏蔽裝置，該微波屏蔽裝置包括第一屏蔽裝置208和第二屏蔽裝置210，該第一屏蔽裝置208構(gòu)成所述第一加熱室202的一個側(cè)壁，該第二屏蔽裝置210構(gòu)成所述第二加熱室204的一個側(cè)壁。因此，第一加熱室202和第二加熱室204形成兩個獨立的微波加熱室,并且第一加熱室202和第二加熱室204的各自產(chǎn)生的微波彼此不能進入相鄰的加熱室。再參考圖2，該微波加熱系統(tǒng)200還包括沿箭頭P方向進入第一加熱室202的物料管道206，該管道206經(jīng)過第一加熱室202，并穿過微波屏蔽裝置208、210，再進入第二加熱室204，最后從第二加熱室204沿箭頭P’方向穿出。優(yōu)選地，該管道206在第一和第二加熱室內(nèi)可呈S型彎曲，以增加微波與被加熱物料的接觸時間，使加熱更均勻、透徹?？蛇x地，可在第一和第二加熱室內(nèi)分別設(shè)置測溫器，以方便監(jiān)控加熱室內(nèi)的溫度是否達到要求的值。此外，在該實施例中，該微波加熱系統(tǒng)200還包括位于物料管道206上的加料口220，該加料口 220位于第一加熱室202和第二加熱室204之間的空間，為更復(fù)雜的生產(chǎn)工藝提供添加額外反應(yīng)物的途徑。作為一個例子，在本實施例中提供的微波加熱系統(tǒng)200可用來醇解廢舊聚氨酯再生多元醇。使用時，將廢舊聚氨酯破碎料、多元醇、催化劑、抗氧劑等混合均勻后送入物料管道206的進料口，控制第一加熱室202內(nèi)的微波發(fā)生器212的功率，使第一加熱室202內(nèi)的溫度控制在200-220°C，再控制第二加熱室204內(nèi)的微波發(fā)生器214的功率，將溫度控制在100-150°C，在第一加熱室202內(nèi)的反應(yīng)物料進入第二加熱室204時，通過加料口 220加入特定處理劑，并控制流速，以使產(chǎn)品達到規(guī)定的理化指標。實施例3
參考圖3，其顯示了本發(fā)明的一個實施例的微波加熱方法的流程示意圖。在圖3中，該方法包括將物料通過配備第一微波發(fā)生器的第一加熱室的步驟302，其中第一微波發(fā)生器以第一功率工作；和將物料通過配備有第二微波發(fā)生器的第二加熱室的步驟304，其中第二微波發(fā)生器以第二功率工作，其中第一功率與第二功率不同。在具體應(yīng)用中，第一功率可以高于第二功率，以使得第一加熱室內(nèi)的溫度高于第二加熱室內(nèi)的溫度。當然，可以根據(jù)需要，將第一功率設(shè)定為低于第二功率，使得第一加熱室內(nèi)的溫度低于第二加熱室內(nèi)的溫度，以滿足不同的工藝要求。在實際應(yīng)用中，還可以在將物料通過第二加熱室之前，向物料中加入額外的反應(yīng)物，例如處理劑或助劑等，以生產(chǎn)出工藝更復(fù)雜的產(chǎn)品。應(yīng)當理解的是，以上具體實施方式
僅是對本發(fā)明原理的解釋性的闡述，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀之后能夠?qū)?本發(fā)明提供的裝置和方法進行適當?shù)男薷?，?yīng)當認為這些修改也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微波加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括配備第一微波發(fā)生器的第一加熱室、配備第二微波發(fā)生器的第二加熱室以及物料管道，所述第一和第二加熱室以微波屏蔽裝置隔開，所述物料管道流經(jīng)并穿出第一加熱室進入第二加熱室，并從第二加熱室穿出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微波發(fā)生器以第一功率工作，所述第二微波發(fā)生器以第二功率工作，其中第一功率高于第二功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微波發(fā)生器以第一功率工作，所述第二微波發(fā)生器以第二功率工作，其中所述第一功率低于第二功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述微波屏蔽裝置構(gòu)成第一加熱室和第二加熱室共用的側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述微波屏蔽裝置包括第一屏蔽裝置和第二屏蔽裝置，所述第一屏蔽裝置構(gòu)成所述第一加熱室的ー個側(cè)壁，所述第二屏蔽裝置構(gòu)成所述第二加熱室的ー個側(cè)壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微波加熱系統(tǒng),其特征在于，所述物料管道在位于第一加熱室和第二加熱室之間的位置設(shè)有加料ロ。
7.一種加熱物料的方法，其包括以下步驟(a)將物料通過配備第一微波發(fā)生器的第一加熱室；(b)再將物料通過配備有第二微波發(fā)生器的第二加熱室。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一微波發(fā)生器以第一功率工作，所述第二微波發(fā)生器以第二功率工作，其中第一功率高于第二功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一微波發(fā)生器以第一功率工作，所述第二微波發(fā)生器以第二功率工作，其中第一功率低于第二功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)之前向物料中添加額外的反應(yīng)物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微波加熱系統(tǒng)，其包括配備第一微波發(fā)生器的第一加熱室、配備第二微波發(fā)生器的第二加熱室以及物料管道，第一和第二加熱室以微波屏蔽裝置隔開，第一微波發(fā)生器以第一功率工作，第二微波發(fā)生器以第二功率工作，其中第一功率高于或低于第二功率。本發(fā)明還提供一種微波加熱方法。本發(fā)明提供的微波加熱系統(tǒng)，其將加熱過程分成兩個獨立的階段，在第一階段使用特定的微波功率將物料加熱至特定溫度，然后在第二階段使用更高或更低的微波功率將物料加熱至更高或更低的溫度，從而滿足在一次加熱過程中實現(xiàn)不同的加熱溫度，以滿足更復(fù)雜的工藝要求。
文檔編號H05B6/78GK102711302SQ20121005664
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者何曉輝, 劉志賢, 謝義財 申請人:廣州聚天化工科技有限公司