用于高效微波干燥擠壓蜂窩結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】公開了用于高效微波干燥擠壓蜂窩結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。這些方法包括沿相反方向傳送第一和第二組蜂窩結(jié)構(gòu)通過多個施加器腔。每個蜂窩結(jié)構(gòu)具有含水量MC，且每個腔內(nèi)的蜂窩結(jié)構(gòu)限定其中的平均含水量MCA在40％至60％之間。這些方法包括用微波輻射照射所述腔內(nèi)的所述第一和第二組蜂窩結(jié)構(gòu)，所述微波輻射具有輸入微波功率量PI，所述輸入微波功率量PI產(chǎn)生來自所述蜂窩結(jié)構(gòu)的反射微波功率量PR，其中PR<(0.2)PI。這允許在每個腔內(nèi)保持相對高的微波功率。還公開了成批微波干燥方法。
【專利說明】用于高效微波干燥擠壓蜂窩結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請根據(jù)35U.S.C. §120要求2011年11月29日提交的美國專利申請序列號 第13/306, 359號的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，本申請所依賴的內(nèi)容以參見的方式納入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及擠壓蜂窩結(jié)構(gòu)的微波干燥，且具體涉及擠壓蜂窩結(jié)構(gòu)的高效微波干燥 的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 微波輻射用于干燥通過擠壓形成的蜂窩結(jié)構(gòu)，并用于諸如發(fā)動機過濾器、催化轉(zhuǎn) 化器等的各種應(yīng)用。與常規(guī)基于熱的烘箱干燥相比，微波干燥提供較高的干燥速率并且通 常更快，因為蜂窩結(jié)構(gòu)或"料段"通過微波能與料段內(nèi)的水的相互作用而直接被加熱。
[0005] 在微波干燥器內(nèi)實施微波干燥，微波加熱器包括至少一個施加器，且通常具有一 系列施加器，例如兩個或三個。引入給定施加器的微波輻射的一部分在干燥過程期間被吸 收（消散）在料段內(nèi)。微波功率消散的量通常與料段內(nèi)的含水量（濕度）成比例。例如， 濕料段（例如新擠壓料段）會通常比干燥料段吸收更多功率。在干燥過程期間，未被蜂窩 結(jié)構(gòu)吸收的微波輻射或者被施加器內(nèi)的其它材料吸收或者被反射會發(fā)生器且因此并不有 助于干燥過程。大量反射的微波輻射可造成生產(chǎn)率下降、制造過程低效、并損壞微波輻射源 (例如磁控管）。
[0006] 為了具有高效的微波過程，理想的是保持給定施加器內(nèi)反射微波功率的量在可接 受限值或閾值內(nèi)，例如小于輸出功率的約20%。當(dāng)料段接接近干燥燥且接近準(zhǔn)備排出施加 器干燥過程結(jié)束時，施加器系統(tǒng)或反射大量微波功率。因此，為了將反射的微波功率量保持 在可接受限值內(nèi)，需要減少微波輻射（功率）的量。盡管有效，但該方法致使施加器利用不 足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的各方面涉及在施加器內(nèi)高效進行蜂窩結(jié)構(gòu)的微波干燥的系統(tǒng)和方法。這 些系統(tǒng)和方法包括提供濕的和部分干燥蜂窩結(jié)構(gòu)的交叉流動以確保在施加器內(nèi)總是存在 濕的和部分干燥蜂窩結(jié)構(gòu)。該布置確保濕蜂窩結(jié)構(gòu)存在于所有施加器內(nèi)，這防止每個施加 器內(nèi)的反射功率較低。這允許施加器更接近其最大能力運行。這些系統(tǒng)包括用于向典型微 波干燥器內(nèi)的一個或多個施加器提供濕的和部分干燥蜂窩結(jié)構(gòu)的良好混合的各種傳送構(gòu) 造。
[0008] 本發(fā)明的一方面是一種在具有至少一個施加器的微波干燥器內(nèi)高效干燥蜂窩結(jié) 構(gòu)的方法。該方法包括：將第一組和第二組每組至少一個蜂窩結(jié)構(gòu)沿相反方向傳送通過具 有腔的至少一個施加器，其中每個蜂窩結(jié)構(gòu)具有含水量M。，且其中干燥期間所述腔內(nèi)所有 蜂窩結(jié)構(gòu)平均的平均含水量仏 4在40%至60%之間。該方法還包括：用微波輻射照射腔內(nèi) 的第一和第二組蜂窩結(jié)構(gòu)以實行干燥。該微波照射具有輸入微波功率量，所述輸入微波 功率量產(chǎn)生來自所述蜂窩結(jié)構(gòu)的反射微波功率量PK，其中PK〈(〇. 2)Pp
[0009] 本發(fā)明的另一方面是一種在具有腔的微波施加器內(nèi)微波干燥成批配置的擠壓蜂 窩結(jié)構(gòu)或"料段"的方法。該方法包括：將多個第一濕料段布置在所述腔內(nèi)，并以第一輸入 微波功率在第一干燥時段內(nèi)微波干燥所述第一濕料段以從所述第一濕料段形成一個或多 個部分干燥料段。該方法還包括：在所述第一干燥時段之后，將至少一個所述部分干燥料段 換成至少一個第二濕料段。該方法然后包括：以等于或大于所述第一微波輸入功率的第二 輸入微波功率在第二干燥時段內(nèi)微波干燥停留在所述腔內(nèi)的所述料段。
[0010] 本發(fā)明的一方面是一種微波干燥擠壓料段的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：一個或多個施加 器，每個施加器具有腔。該系統(tǒng)還具有第一和第二傳送器，該第一和第二傳送器構(gòu)造成沿相 反方向傳送第一和第二組料段通過每個腔。每個料段具有含水量M。。各料段限定干燥期間 腔內(nèi)所有料段平均的平均含水量M eA，其中40 % < MeA < 60%。該系統(tǒng)還具有至少一個微波 照射發(fā)生源，該至少一個微波照射發(fā)生源相對于至少一個施加器和其腔操作地布置。所述 微波發(fā)生源構(gòu)造成用微波輻射照射所述腔內(nèi)的所述第一和第二組料段以實現(xiàn)干燥。該微波 照射具有輸入微波功率量h，所述輸入微波功率量h產(chǎn)生來自所述蜂窩結(jié)構(gòu)的反射微波功 率量 PK，其中 PK〈(〇. 2)Pp
[0011] 本發(fā)明的一方面是一種在微波干燥器內(nèi)高效干燥料段的方法，所述微波干燥器具 有第一端部施加器和第二端部施加器，第一端部施加器和第二端部施加器具有相應(yīng)的第一 和第二腔。該方法包括：將第一濕料段從所述第一腔傳送到所述第二腔，同時微波干燥所述 第一腔內(nèi)的所述第一濕料段以形成第一部分干燥料段，所述第一部分干燥料段進入所述第 二腔，并微波干燥在所述第二腔內(nèi)的所述第一部分干燥料段以形成第一干燥料段，所述第 一干燥料段排出所述第二腔。該方法還包括：在微波干燥所述第二腔內(nèi)的所述第一部分干 燥料段期間將第二濕料段從所述第二腔傳送到所述第一腔，由此形成第二部分干燥料段， 所述第二部分干燥料段進入所述第一腔，并然后微波干燥在所述第一腔內(nèi)的所述第一濕料 段期間微波干燥所述第一腔內(nèi)的所述第二部分干燥料段以形成第二干燥料段，所述第二干 燥料段排出所述第一腔。
[0012] 本發(fā)明的一方面是一種微波干燥擠壓料段的方法。該方法包括：將第一和第二組 濕料段分別布置在具有第一腔的第一施加器的第一端和具有第二腔的第二施加器的第二 端。該方法還包括：將所述第一和第二組料段反向傳輸通過所述第一和第二施加器腔，同時 保持每個腔內(nèi)大致相等的輸入微波功率量。該方法還包括：將所述第一組濕料段作為第一 組接近干燥料段或干燥料段從所述第二腔輸出，并將所述第二組濕料段作為第二組接近干 燥料段或干燥料段從所述第一腔輸出。
[0013] 應(yīng)理解，前述總體描述和以下詳細(xì)描述都是本發(fā)明的示例，且布衣圖提供理解所 要求保護的本發(fā)明的特性和特征的概述或框架。包括附圖以提供本發(fā)明的進一步理解，附 圖包含在該說明書中并構(gòu)成該說明書的一部分。附圖示出本發(fā)明的各實施例并與說明書一 起用于解釋本發(fā)明的原理和操作。
[0014] 本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點在下面的詳細(xì)說明中予以闡述，并且對于本領(lǐng)域技術(shù) 人員而言，一部分可從說明中變得明白或通過實施在此所述的本發(fā)明得以認(rèn)知，包括以下 詳細(xì)描述、權(quán)利要求書和附圖。包含權(quán)利要求書且權(quán)利要求書構(gòu)成下述詳細(xì)描述的一部分。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是具有三個施加器的示例現(xiàn)有技術(shù)微波干燥器的剖視圖；
[0016] 圖2是圖1的現(xiàn)有技術(shù)微波干燥器的俯視剖切視圖，但為了便于說明沒有微波發(fā) 生系統(tǒng)；
[0017] 圖3是微波功率（kW)與時間（秒）的曲線圖，示出對應(yīng)于輸入微波功率的測得量 h的第一組數(shù)據(jù)和對應(yīng)于最濕狀態(tài)、半濕狀態(tài)、和接近干燥狀態(tài)下蜂窩結(jié)構(gòu)（料段）的反射 微波功率的測得量P K的第二組數(shù)據(jù)，如虛線堅直線所指示的；
[0018] 圖4是用于微波干燥器內(nèi)三個不同施加器的輸入微波功率PjkW)的條形圖，一組 數(shù)據(jù)（黑色條）指示用于施加器的現(xiàn)有技術(shù)輸入功率，另一組數(shù)據(jù)（白色條）指示用于根 據(jù)本發(fā)明施加器的輸入功率；
[0019] 圖5是示例微波干燥器構(gòu)造的圖2的示意圖，該實例微波干燥器構(gòu)造利用位于相 同平面內(nèi)并沿相反方向移動的兩個傳送器，使得料段沿相反方向傳送通過施加器，由此在 給定施加器腔內(nèi)保持大致相同的總體料段含水量；
[0020] 圖6是類似于圖1的示意圖，并示出類似于圖4的示例微波干燥器構(gòu)造，但其中傳 送器在不同平面內(nèi)；
[0021] 圖7類似于圖6,并示出示例微波干燥器構(gòu)造，其中兩個傳送器通過傳送器段連結(jié) 以形成單個傳送器；
[0022] 圖8類似于圖7,并示出示例微波干燥器構(gòu)造，其中傳送器段包括轉(zhuǎn)移工位以將其 中的托盤和料段從一個傳送器轉(zhuǎn)移到另一個；
[0023] 圖9是反射微波功率匕（％ )與用于五個示例微波干燥條件的示例編號的曲線圖；
[0024] 圖10至14示出多個料段在施加器腔內(nèi)的示例施加器，并示出增加干燥效率的料 段的成批微波干燥的示例方法。
[0025] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點在以下詳細(xì)描述中闡述且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員從說明 書會顯現(xiàn)出來，或通過實踐本文、說明書和附圖描述的內(nèi)容而認(rèn)識到。
[0026] 在某些圖中示出笛卡爾坐標(biāo)系是為了參考并不意在限制方向或定向。

【具體實施方式】
[0027] 圖1是具有三個施加器的示例現(xiàn)有技術(shù)微波干燥器10的剖視圖。圖2是圖1的 現(xiàn)有技術(shù)微波干燥器的俯視剖切視圖，但為了便于說明沒有示出微波發(fā)生系統(tǒng)。
[0028] 微波干燥器10具有分別用作輸入和輸出端的第一和第二端12和14。微波干燥器 10包括例如三個施加器20,即20-U20-2和20-3。通常，使用一個或多個施加器20。第一 端12處的施加器20可稱為第一端部施加器，第二端14處的施加器20可稱為第二部端施 加器。在一示例中，微波干燥器10包括至少第一端部和第二端部施加器20 (即，至少兩個 施加器）。微波干燥器10還包括連接相鄰施加器20并位于第一和第二干燥器端12和14 且用作覆蓋件的過渡殼體30。
[0029] 施加器20各具有頂部22和內(nèi)腔（"空腔"）24,其尺寸做成容納多個蜂窩結(jié)構(gòu)或 料段110 (下文介紹和討論），且其中進行蜂窩結(jié)構(gòu)或料段的干燥。施加器20 (例如在頂表 面22)支承微波發(fā)生系統(tǒng)40,該微波發(fā)生系統(tǒng)40包括微波源42和微波波導(dǎo)44。微波波導(dǎo) 44可操作地布置成將微波輻射（"微波"）50引入施加器腔24。在一實例中，微波50具有 與蜂窩結(jié)構(gòu)或"料段" 110的直徑相當(dāng)?shù)牟ㄩL。為了便于說明，微波波導(dǎo)44示出位于腔24 內(nèi)施加器20的頂部22附近。但，微波波導(dǎo)44相對于腔24構(gòu)造成在腔的、料段10在干燥 時所行進經(jīng)過的區(qū)域內(nèi)提供大致均勻的微波輻射50的分布，如下文討論的。微波干燥器10 包括從輸入端12向輸出端14延伸穿過每個施加器20的傳送器60。
[0030] 圖2中還示出與微波干燥器的輸入端12相鄰設(shè)置并構(gòu)造成擠壓料段110的擠壓 機系統(tǒng)100。料段110通過擠壓機系統(tǒng)100將一批基于陶瓷的材料（未示出）擠壓成大致 圓柱形狀并然后將擠壓的材料切割以形成選定長度的料段而形成。料段110具有以重量％ 給出的含水量凡，且這里的所有含水量值都是以重量％給出，除非另有描述。在本文以下使 用的實例中，含水量M。定義為料段內(nèi)的瞬時水分質(zhì)量除以擠壓時料段內(nèi)的初始水分質(zhì)量。 注意，含水量M。是變量，且對于不同的料段110會不同。
[0031] 在一示例中，各料段110具有內(nèi)部蜂窩結(jié)構(gòu)。用于形成料段110的基于陶瓷的材 料可以是本領(lǐng)域已知的并用于形成陶瓷物件、諸如前述發(fā)動機過濾器的任何基于陶瓷的材 料，其中基于陶瓷的材料具有可通過微波干燥顯著改變（例如大于10%)的含水量M。。在 一示例中，基于陶瓷的材料具有含水量M。，使得料段110可微波干燥為具有K 2 %的含水 量。符合MCS 2%要求的示例基于陶瓷的材料包括基于鈦酸鋁（AT)的陶瓷基材料和堇青 七.〇
[0032] 每個料段110由托盤120支承在傳送器60上。各料段110通常具有擠壓時的顯 著含水量，使得新擠壓的料段在此稱為"濕料段"ll〇W。在一示例中，濕料段110W具有范圍 75% 100%的含水量。此外，各料段110可以是部分干燥的料段110P，其在一實例中 具有范圍25%<Me〈75%的含水量，50%為示例值。此外，各料段110可以是接近干 燥料段110N，其在一示例中具有范圍5%<Me〈25%的含水量。此外，各料段110可以是干 燥料段110D，其在一示例中具有范圍的含水量，且在另一示例中具有范圍0% 的含水量。
[0033] 在一示例中，微波干燥過程期間給定腔24內(nèi)所有料段110平均的平均含水量MeA 保持在40%至60%之間。
[0034] 來自擠壓機系統(tǒng)100的濕料段110W經(jīng)由傳送器60在微波干燥器10的輸入端12 處傳送到第一施加器20-1的腔24內(nèi)，并然后傳送通過施加器腔。第一施加器20-1經(jīng)由微 波系統(tǒng)40提供具有輸入微波功率量P n的微波50,其可以部分地干燥濕料段110W，從而它 們作為部分干燥料段110P排出第一施加器。在其中部分干燥料段110P具有50 %含水量Mc 的示例中，料段稱為"半干"。
[0035] 傳送器60然后將部分干燥的料段110P傳送到并通過第二施加器20-2和其腔24。 第二施加器20-2內(nèi)的微波50具有可進一步干燥部分干燥的料段110P的第二量的微波功 率P I2，從而它們作為接近干燥料段110N排出腔24。
[0036] 傳送器60然后將接近干燥料段110N傳送到并通過第三施加器20-3和其腔24。 第三施加器20-3內(nèi)的微波50具有可進一步干燥接近干燥料段110PN的第三量的微波功率 P I3，從而它們作為干燥料段110D從腔排出。
[0037] 圖3是微波功率（kW)關(guān)于時間（秒）的曲線圖，示出兩組實驗數(shù)據(jù)。第一組實驗數(shù) 據(jù)對應(yīng)于輸入微波功率的測得量h。第二組實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)于反射微波功率的測得量P K。該 數(shù)據(jù)是通過使用915NHz成批微波干燥系統(tǒng)進行實驗收集的。實驗的第一步是在直徑5. 66 英寸且長度L為8英寸的料段干燥期間監(jiān)測向前和反射微波功率根據(jù)時間的變化。該料段 由AT陶瓷基材料制成，其被燒制并然后浸水。
[0038] 實驗期間，觀察到一個5. 66"x8"AT基燒制料段浸入水中使得其吸取30重量％的 水要在12kW的輸入微波功率匕下花費5分鐘來干燥到95%干度?？偣擦鶄€類似料段花費 19分鐘來在類似輸入功率條件下干燥到相同干度。該實驗顯示經(jīng)由非干燥料段在施加器內(nèi) 增加含水量會增加干燥生產(chǎn)率。在該示例中，干燥生產(chǎn)率增加約35%，6個料段在19分鐘 而非30分鐘內(nèi)干燥。
[0039] 圖3中的數(shù)據(jù)分成對應(yīng)于濕料段110W，半干的部分干燥料段110P和接近干燥料段 110N的各部分，如虛線堅線所指示的。還示出用于三種施加器的與輸入功率P n、PI2和PI3 和反射功率PK1、PK2和PK3相關(guān)的曲線的各部分。圖3的曲線圖是反射功率的量P K隨著增加 的料段干度而增加。具體來說，對于濕料段110W，平均反射功率PK保持較低在約3kW，且對 于部分（半濕潤）料段110P，其增加到約4. 5kW，而對于接近干燥料段110N，其進一步增加 到約7. 5kW。這清楚表明料段干度（或所述不同料段含水量M。）對施加器20內(nèi)料段110的 微波干燥期間反射微波功率的量PK的影響程度。
[0040] 圖4是對于微波干燥器10內(nèi)三個不同施加器20-1、20-2和20-3的輸入微波功率 PjkW)的條形圖。為了控制反射微波功率的量？!^，輸入微波功率的量&需要隨著料段110 變干而降低。條形圖中的黑色條指示現(xiàn)有技術(shù)微波干燥器系統(tǒng)怎樣隨著料段110變干而以 降低的輸入微波功率h操作，以將反射微波功率P K保持在可接受程度。
[0041] 在第一施加器20-1中，相應(yīng)輸入微波功率Pn相對高在約Pn = 90kW。在第二施 加器20-2中，相應(yīng)的輸入微波功率PI2降低到約PI2 = 65kW。在第三施加器20-3中，相應(yīng) 的輸入微波功率PI3降低到約PI3 = 15kW。輸入微波功率量PI3的該減小降低料段干燥過程 的效率，因為不是所有的可用微波輸入功率可用于干燥料段110。
[0042] 連續(xù)干燥過程
[0043] 圖5是類似于圖2所示示例微波干燥器10的示意圖，并示出用于連續(xù)干燥過程的 示例系統(tǒng)和方法，連續(xù)干燥過程致使料段10能比使用現(xiàn)有微波干燥系統(tǒng)和方法更高效地 干燥料段10。圖5的微波干燥器10與圖1和圖12的微波干燥器10基本上相同，除了其包 括大致位于相同平面內(nèi)的兩個傳送器60A和60B，且沿相反方向（即料段反向傳送通過腔 24)傳送料段110 (支承在托盤120內(nèi)）。
[0044] 在圖5所示的構(gòu)造中，傳送器60A將濕料段110W從第一端12和第一施加器20-1 一直傳送穿過第三施加器20-3,很像圖2所示。但，傳送器60B沿相反方向?qū)窳隙?10W 從第二端14和第三施加器20-3 -直傳送通過第一施加器20-1，與圖2的方式相反。
[0045] 在一示例中，圖5的微波干燥器10包括兩個擠壓機系統(tǒng)100A和100B，可操作地 布置成分別形成由傳送器60A和60B所傳送的濕料段110W。但，注意，可使用單個擠壓機 100,且濕料段110W可從單個擠壓機輸送到相應(yīng)傳送器60A和60B進行處理。
[0046] 在一示例中，料段110具有比圖2所示料段短的軸向長度L(例如軸向長度的一 般）。這允許施加器腔24容納兩個傳送器60A和60B，其料段110和托盤120如圖所示端 對端設(shè)置。在一示例中，使用本文所述干燥方法干燥的所有料段110對于具有卵形截面的 料段具有例如直徑Dx和Dy的尺寸，和軸向長度L。在一示例中，料段110具有Dx = Dy的 圓形橫截面。
[0047] 圖5所示的料段110的構(gòu)造允許對每個施加器保持基本上相同的輸入微波功率 h。基本上恒定的輸入微波功率的示例量&在圖4的條形圖中示出為白色條，其中P n = PI2 = PI3 = 65kW。能夠?qū)γ總€施加器20提供大致恒定的輸入微波功率是由于干燥過程 期間在任何給定時間每個施加器腔24內(nèi)有基本上相同的平均料段含水量M eA。
[0048] 圖6示出如圖5的微波干燥器那樣具有兩個傳送器60A和60B的示例微波干燥器 10,但兩個傳送器60A和60B位于不同平面內(nèi)，例如一個直接在另一個上面。該構(gòu)造提供正 在干燥的料段110的更大空間分離。該構(gòu)造還允許使用全尺寸托盤120和全尺寸料段110。 如圖5的示例干燥構(gòu)造中那樣，在圖6中，兩個傳送器60A和60B沿相反方向運行，使得干 燥過程期間在任何給定時間在每個施加器腔內(nèi)存在大致相同的平均料段含水量M eA。
[0049] 在一示例中，兩個擠壓機系統(tǒng)100A和100B用在圖6的微波干燥器10中以分別在 第一和第二微波干燥器端12和14處擠壓料段110W，以分別由傳送器60A和60B傳送。
[0050] 圖7示出類似于圖6的示例微波干燥器10,除了兩個傳送器60A和60B通過傳送 器部段62操作地連結(jié)以形成單個傳送器60。在圖8所示的示例實施例中，傳送器部段62 可包括將托盤120和其中的料段110從下部傳送器60A轉(zhuǎn)移（例如抬升）到上部傳送器 60B的傳送工位64。在另一示例中，傳送器部段62是包括彎曲斜坡的傳送器部分，彎曲斜 坡使傳送器60A和60B形成一個連續(xù)傳送器。圖7和圖8的示例構(gòu)造能夠使用一個擠壓機 系統(tǒng)100。
[0051] 在圖7和圖8的示例構(gòu)造中，分別用于施加器20-U20-2和20-3的輸入微波功率 P n、PI2和PI3設(shè)置成使得在傳送器60A上的第一端12處進入的料段110W在它們沿不同方 向穿過每個施加器兩次并在傳送器60B上第一端12處排出時會是干燥料段110D。因此，在 第一次穿過第一施加器20-1時，濕料段110W變?yōu)槿匀淮蟛糠譂竦牟糠指稍锪隙?10P1 (例 如2/6干）。這些部分干燥料段110P1然后在它們首次穿過第一施加器20-2時進一步干燥 并作為更干一點（例如3/6干）的部分干燥料段110P2排出第二施加器。這些部分干燥料 段110P2然后在它們首次穿過第三施加器20-3時進一步干燥并作為再干一點（例如4/6 干）的部分干燥料段110P3排出第三施加器。
[0052] 這些部分干燥料段110P3然后通過傳送器部段62傳送到上部傳送器60B，該上 部傳送器60B將這些料段沿相反方向傳送返回通過第三傳送器20-3。這些部分干燥料段 110P3然后在它們第二次穿過第三施加器20-3時進一步干燥并作為又干一點（例如5/6 干）的部分干燥料段110P4排出第三施加器。這些部分干燥料段110P4然后在它們第二次 穿過第二施加器20-2時進一步干燥并作為接近干燥料段110N排出第二施加器。這些接近 干燥料段110N然后在其二次穿過第一施加器20-1時進一步干燥并作為干燥料段110D在 傳送器60B上第一端12處排出第一施加器。因此，在干燥過程中任何給定時間，每個施加 器腔24由于其中的料段110包含相同的平均料段含水量值M eA。這又允許對所有三個施加 器20使用基本上相同的輸入微波功率量，即Pn?PI2?P I3。
[0053] 電磁模擬
[0054] 用于形成料段110的諸如陶瓷基材料的材料的復(fù)介電常數(shù)e表示為：
[0055] e = e ' +j e "
[0056] (1)
[0057] 其中e "是表示電磁輻射吸收的介電常數(shù)的虛部，且因此提供材料內(nèi)發(fā)生的電解 質(zhì)加熱量的估值。電磁能量的穿透深度由和e"給出。因此，為了更好描述料段的干 燥性能，將電介質(zhì)常數(shù)的實部和虛部組合限定損耗因數(shù)：
[0058]

【權(quán)利要求】
1. 一種在具有至少一個施加器的微波干燥器內(nèi)高效干燥蜂窩結(jié)構(gòu)的方法，包括： 將第一組和第二組每組至少一個蜂窩結(jié)構(gòu)沿相反方向傳送通過具有腔的至少一個施 加器，其中每個蜂窩結(jié)構(gòu)具有含水量，且其中干燥期間所述腔內(nèi)所有蜂窩結(jié)構(gòu)平均的平均 含水量在40%至60%之間；以及 用微波輻射照射所述腔內(nèi)的所述第一和第二組蜂窩結(jié)構(gòu)以實行干燥，所述微波輻射具 有輸入微波功率量h，所述輸入微波功率量匕產(chǎn)生來自所述蜂窩結(jié)構(gòu)的反射微波功率量 Ρκ，其中 PK〈 (0.20^
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：多個施加器，且還包括在每個所述 腔內(nèi)提供基本上相同量的輸入微波功率
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，每個所述施加器的所述腔內(nèi)的所述平均含 水量基本上相同。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，每個施加器內(nèi)的所述平均含水量為約50 %。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一組至少一個蜂窩結(jié)構(gòu)包括一個或 多個濕蜂窩結(jié)構(gòu)，每個濕蜂窩結(jié)構(gòu)具有大于75%的第一含水量，且其中所述第二組至少一 個蜂窩結(jié)構(gòu)包括一個或多個接近干燥蜂窩結(jié)構(gòu),每個接近干燥蜂窩結(jié)構(gòu)具有5%至25%之 間的第二含水量。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：在位于大致共同平面內(nèi)反向運動的 傳送器上傳送所述第一和第二組蜂窩結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：在基本上不同平行平面內(nèi)的反向運 動的傳送器上傳送所述第一和第二組蜂窩結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述反向運動的傳送器操作地連接以形成 單個連續(xù)的傳送器。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：使用單個擠壓機系統(tǒng)或第一和第二 擠壓機系統(tǒng)擠壓所述第一和第二組蜂窩結(jié)構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：使每個蜂窩結(jié)構(gòu)沿相反方向穿過 每個施加器兩次。
11. 一種在具有腔的微波施加器內(nèi)微波干燥成批配置的擠壓料段的方法，包括： 在所述腔內(nèi)布置多個第一濕料段； 以第一輸入微波功率在第一干燥時段內(nèi)微波干燥所述第一濕料段以從所述第一濕料 段形成一個或多個部分干燥料段； 在所述第一干燥時段之后，將至少一個所述部分干燥料段更換成至少一個第二濕料 段；以及 在所述更換之后，以等于或大于所述第一微波輸入功率的第二輸入微波功率在第二干 燥時段內(nèi)微波干燥停留在所述腔內(nèi)的所述料段。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，每個料段具有含水量M。，并還包括保持所 有料段含水量M。的平均含水量MeA，使得40 % < MeA < 60 %。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括：將所述平均含水量Μα保持在約 50%。
14. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一濕料段限定所述第一濕料段變 成干燥料段的總干燥時間，并還包括小于所述總干燥時間的所述第一和第二干燥時間。
15. -種微波干燥擠壓料段的系統(tǒng)，包括： 一個或多個施加器，每個施加器具有腔； 第一和第二傳送器，所述第一和第二傳送器構(gòu)造成沿相反方向?qū)⑺龅谝缓偷诙M料 段傳送通過每個腔，每個料段具有含水量M。，且其中所述料段限定干燥期間所述腔內(nèi)所有 料段的平均含水量％，其中40%彡M CA彡60% ; 至少一個微波輻射發(fā)生源，所述至少一個微波輻射發(fā)生源相對于所述至少一個施加器 和所述至少一個施加器的腔操作地布置，所述微波發(fā)生源構(gòu)造成用微波輻射照射所述腔內(nèi) 的所述第一和第二組料段以實行干燥，所述微波輻射具有輸入微波功率量匕，所述輸入微 波功率量產(chǎn)生來自所述蜂窩結(jié)構(gòu)的反射微波功率量Ρ κ，其中P/(〇. 2)Pp
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二傳送器操作地連接以形 成單個連續(xù)的傳送器。
17. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：所述第一和第二傳送器設(shè)置在相 同平面或不同平行平面上。
18. -種在微波干燥器內(nèi)高效干燥料段的方法，所述微波干燥器具有第一端部施加器 和第二端部施加器，所述第一端部施加器和第二端部施加器具有相應(yīng)的第一和第二腔，包 括： 將第一濕料段從所述第一腔傳送到所述第二腔，同時微波干燥所述第一腔內(nèi)的所述第 一濕料段以形成第一部分干燥料段，所述第一部分干燥料段進入所述第二腔，并微波干燥 在所述第二腔內(nèi)的所述第一部分干燥料段以形成第一干燥料段，所述第一干燥料段排出所 述第二腔；以及 在微波干燥所述第二腔內(nèi)的所述第一部分干燥料段期間將第二濕料段從所述第二腔 傳送到所述第一腔，由此形成第二部分干燥料段，所述第二部分干燥料段進入所述第一腔， 并微波干燥在所述第一腔內(nèi)的所述第一濕料段期間微波干燥所述第一腔內(nèi)的所述第二部 分干燥料段以形成第二干燥料段，所述第二干燥料段排出所述第一腔。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括：將第一和第二微波功率量Pn和 PI2分別輸入到所述第一和第二腔，其中P n ~ PI2。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，每個腔由于其中的所述料段而具有與 其相關(guān)的反射微波功率量PK1和P K2，且其中PK1大約與PK2相同，且其中PK1〈(〇. 2)Pn且 PE2<(0. 2)PI2〇
21. -種微波干燥擠壓料段的方法，包括： 將第一和第二組濕料段分別布置在具有第一腔的第一施加器的第一端和具有第二腔 的第二施加器的第二端； 將所述第一和第二組料段反向傳輸通過所述第一和第二施加器腔，同時保持每個腔內(nèi) 大致相等的輸入微波功率量；以及將所述第一組濕料段作為第一組接近干燥料段或干燥料 段從所述第二腔輸出，并將所述第二組濕料段作為第二組接近干燥料段或干燥料段從所述 第一腔輸出。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括：保持所述第一和第二腔中每個內(nèi) 的平均含水量為40%至60%之間。
【文檔編號】F26B3/347GK104246402SQ201280067973
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】J·A·弗爾德曼, J·喬治, A·霍爾德, N·P·帕拉莫諾瓦 申請人:康寧股份有限公司