專利名稱：高溫高壓蒸汽環(huán)境下微波導入結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于壓力容器微波饋口的設計及制造領域，特別涉及一種高溫高壓蒸
汽環(huán)境下微波導入結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
微波是頻率在300MHz 300GHz，即波長在lm 1mm范圍內(nèi)的電磁波。微波作為 一種能量，不僅可以使加熱更快更均勻，而且還能有效促進各類化學反應的進行，因而在化 學化工領域得到了廣泛的應用。同時由于許多化學反應對溫度、壓力條件較為苛刻，需在能 耐受高溫的壓力容器中進行反應，因此將微波應用于壓力容器以促進化學反應的進行具有 較大的應用需求?，F(xiàn)在主要有兩類將微波應用于壓力容器的技術(shù)方法，一種方法是在壓力 容器上開設微波饋口，將微波通過波導腔直接引入容器內(nèi)，其缺點是容器內(nèi)壓力不能太高， 一般要求內(nèi)壓小于O. 5MPa或為負壓，否則易造成波導損壞；另外一種方法是將整個非金屬 反應裝置放入家用或工業(yè)微波爐中，微波透過器壁作用于內(nèi)容物，其缺點是受微波爐容積 所限，反應裝置和處理量一般較小，不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。 對于有蒸汽介質(zhì)參與反應的壓力容器，由于蒸汽進入激勵腔(波導)和微波發(fā)生 器可造成微波設備的損壞，因此要求在將微波順利引入反應容器的同時，要保證容器內(nèi)的 蒸汽不會逸入微波設備，在高溫高壓條件下保證做到這一點具有較大難度。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種高溫高壓蒸汽環(huán)境下微波導入結(jié)構(gòu)，可以克服現(xiàn)有 技術(shù)的缺陷。采用該結(jié)構(gòu)可將微波較均勻的導入到反應壓力容器中，擴展了微波能應用于 壓力容器的范圍。有效解決了容器內(nèi)壓力不能過高、處理量較小、難以在高溫高壓條件下保 證容器內(nèi)的蒸汽不會逸入微波設備的問題，可在高溫高壓蒸汽環(huán)境下長期作用微波輻射促 進反應，并可通過增加耐高溫高壓高強度非金屬微波導體和非金屬密封墊板的厚度將微波 應用于更高壓力的容器，或通過增加微波饋口的尺寸或數(shù)量將微波應用于更大容積的反應 容器。 本實用新型提供的高溫高壓蒸汽環(huán)境下微波導入結(jié)構(gòu)包括容器端法蘭、法蘭連接
件、波導端法蘭、耐高溫高壓高強度非金屬微波導體、非金屬密封墊板、密封墊圈。其中法蘭
連接件分別通過螺栓法蘭聯(lián)接和凸臺螺釘聯(lián)接與容器端法蘭和波導端法蘭聯(lián)接，耐高溫高
壓高強度第一非金屬微波導體和第二非金屬微波導體為帶有倒角的矩形陶瓷或類似材料，
第一非金屬密封墊板和第二金屬密封墊板為帶有倒角的矩形氟塑料或類似材料。 作為本實用新型的改進，可以隨著壓力的增高，相應的增加耐高溫高壓高強度非
金屬微波導體和非金屬密封墊板的厚度。 作為本實用新型的進一步改進，可以隨著設備體積的增大，適當?shù)脑黾游⒉伩?的數(shù)量和微波饋口部件的尺寸。 本實用新型提供的一種高溫高壓蒸汽環(huán)境下微波導入結(jié)構(gòu)，設計合理，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。采用該結(jié)構(gòu)可將微波較均勻的導入到反應壓力容器中，擴展了微波能應 用于壓力容器的范圍。有效解決了容器內(nèi)壓力不能過高、處理量較小、難以在高溫高壓條件 下保證容器內(nèi)的蒸汽不會逸入微波設備的問題，可在高溫高壓蒸汽環(huán)境下長期作用微波輻 射促進反應，并可通過增加耐高溫高壓高強度非金屬微波導體和非金屬密封墊板的厚度將 微波應用于更高壓力的容器，或通過增加微波饋口的尺寸或數(shù)量將微波應用于更大容積的 反應容器。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖所示，1、容器端法蘭；2、法蘭連接件；3、波導端法蘭；4和6、耐高溫高壓高強
度非金屬微波導體；5和7、非金屬密封墊板；8和9、密封墊圈。 將由微波發(fā)生器產(chǎn)生，并經(jīng)過激勵腔(波導)傳導的微波引入微波饋口，使之依次 通過截面形狀皆為矩形的第二非金屬密封墊板7、耐高溫高壓高強度第二非金屬微波導體 6、第一非金屬密封墊板5、耐高溫高壓高強度非金屬微波導體4后導入高溫高壓容器，容器 內(nèi)有蒸汽介質(zhì)。耐高溫高壓高強度第一非金屬微波導體4和第二非金屬微波導6用陶瓷 或類似材料制作，可在容器的工作溫度、工作壓力、蒸汽環(huán)境和沖擊載荷下長期使用，并能 有效阻止蒸汽的滲漏，以免蒸汽擴散到激勵腔造成微波設備的損壞。第一非金屬密封墊板 5和第二非金屬密封墊板7用聚四氟乙烯PTFE等氟塑料材料或其它類似材料制作，第一非 金屬密封墊板5可以有效隔熱，兼起蒸汽密封作用，阻止第一微波導體4周邊間隙的蒸汽滲 過，并作為脆性較大的第一微波導體4和第二微波導體6之間的緩沖層，避免二者直接接觸 受到?jīng)_擊時發(fā)生碎裂；非金屬密封墊板7對蒸汽起到密封作用，同時也是第二微波導體6與 波導端法蘭3之間的緩沖層，避免二者直接接觸受到?jīng)_擊時第二微波導體6發(fā)生碎裂。 容器端法蘭1與容器直接聯(lián)為一體，其頸部內(nèi)側(cè)與法蘭連接件2的頸部外側(cè)緊密 貼合，二者的聯(lián)接型式為螺栓法蘭連接，法蘭密封面為凹凸面，通過密封墊圈9起到密封作 用，防止容器內(nèi)的蒸汽泄漏。法蘭連接件2的內(nèi)側(cè)壁與第一微波導體4、第一非金屬密封墊 板5、第二微波導體6和第二非金屬密封墊板7的外側(cè)壁緊密貼合，并且其內(nèi)側(cè)壁上有一段 凸面與第一微波導體4外側(cè)壁上的一段凹面緊密貼合，防止后者向容器一側(cè)滑移。法蘭連 接件2與第一微波導體4之間通過密封墊圈8進行密封，防止容器內(nèi)高溫飽和蒸汽的逸散。 波導端法蘭3與法蘭連接件2通過凸臺螺釘聯(lián)接，并有一個端面與第二非金屬密封墊板7 緊密貼合，防止后者向激勵腔一側(cè)滑移。 應用實施例1 物料的處理條件為容器內(nèi)介質(zhì)為固體秸稈物料和高溫高壓飽和蒸汽、溫度為 20(TC、壓力為2. 5MPa。選用的波導尺寸為86. 4X43. 2mm，與此對應的饋口部件中，耐高溫 高壓高強度非金屬微波導體4厚度為191mm，耐高溫高壓高強度非金屬微波導體6厚度為 32mm，非金屬密封墊板5的厚度為10mm，非金屬密封墊板7的厚度為5mm。將固體秸稈物料 放入高溫高壓容器并通入飽和蒸汽后，開啟微波設備。此時，由微波發(fā)生器產(chǎn)生并經(jīng)過激勵腔(波導)傳導的微波依次通過非金屬密封墊板7、耐高溫高壓高強度非金屬微波導體6、 非金屬密封墊板5、耐高溫高壓高強度非金屬微波導體4后導入高溫高壓容器，從而實現(xiàn)了 對物料在高溫高壓蒸汽環(huán)境下進行微波輻射處理的目的。 應用實施例2 物料的處理條件為容器內(nèi)介質(zhì)為固體秸稈物料和高溫高壓飽和蒸汽、溫度為 25(TC、壓力為10MPa。選用的波導尺寸為86. 4X43. 2mm，與此對應的饋口部件中，耐高溫 高壓高強度非金屬微波導體4厚度為352mm，耐高溫高壓高強度非金屬微波導體6厚度為 76mm，非金屬密封墊板5的厚度為24mm，非金屬密封墊板7的厚度為15mm。將固體秸稈物 料放入高溫高壓容器并通入飽和蒸汽后，開啟微波設備。此時，由微波發(fā)生器產(chǎn)生并經(jīng)過激 勵腔(波導)傳導的微波依次通過非金屬密封墊板7、耐高溫高壓高強度非金屬微波導體 6、非金屬密封墊板5、耐高溫高壓高強度非金屬微波導體4后導入高溫高壓容器，從而實現(xiàn) 了對物料在高溫高壓蒸汽環(huán)境下進行微波輻射處理的目的。
權(quán)利要求一種高溫高壓蒸汽環(huán)境下微波導入結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括容器端法蘭、法蘭連接件、波導端法蘭、耐高溫高壓高強度非金屬微波導體、非金屬密封墊板、密封墊圈；法蘭連接件分別通過螺栓法蘭聯(lián)接和凸臺螺釘聯(lián)接與容器端法蘭和波導端法蘭聯(lián)接，耐高溫高壓高強度第一非金屬微波導體和第二非金屬微波導體為帶有倒角的矩形材料，第一非金屬密封墊板和第二金屬密封墊板為帶有倒角的矩形材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓蒸汽環(huán)境下微波導入結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的非金 屬微波導體為陶瓷材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓蒸汽環(huán)境下微波導入結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的非金 屬密封墊板為聚四氟乙烯。
專利摘要本實用新型涉及一種高溫高壓蒸汽環(huán)境下微波導入結(jié)構(gòu)。它包括容器端法蘭、法蘭連接件、波導端法蘭、耐高溫高壓高強度非金屬微波導體、非金屬密封墊板、密封墊圈；法蘭連接件分別通過螺栓法蘭聯(lián)接和凸臺螺釘聯(lián)接與容器端法蘭和波導端法蘭聯(lián)接，耐高溫高壓高強度第一非金屬微波導體和第二非金屬微波導體為帶有倒角的矩形材料，第一非金屬密封墊板和第二金屬密封墊板為帶有倒角的矩形材料。本實用新型順利實現(xiàn)了在高溫高壓蒸汽環(huán)境下長期作用微波輻射促進反應，可用于各種需要將微波導入到高溫高壓容器且有蒸汽介質(zhì)存在的場合，其結(jié)構(gòu)具有一定的普適性。
文檔編號H05B6/64GK201467505SQ20092009849
公開日2010年5月12日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者于勝栓, 龐鋒, 康勇, 張超 申請人:天津大學