Устройство для карбонизации углеродсодержащих изделий

 

()965034

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (53)М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 31. 03. 81 (2l ) 3269315/24" 09

I с присоединением заявки М—

Н 05 В 6/64

9Ьеударствкнный комитет

СССР, (23) ПриоритетОпубликовано 07. 10 82 ° Бюллетень _#_9 37.

Дата опубликования описания 10.10.82 вв делам нае4ретений и открытий (53) УД3 621 ° 365.55(08В.8) .А. —,,. Юб, B.H. K лезнев и А.В. К зне ов 5(, K6NF5""1 (72) Авторы изобретения

У у ц

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьск и Рев рщщвщ и ордена Трудового Красного Знамени госуда с Щения „„, „1„„ тд университет им. M.Â. Ломоносова и Московск и орфЖ

Трудового,т; (71) Заявители

Красного Знамени институт тонкои )хими4йамтай :"-Р"технологии им М.В. Ломоносова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРБОЙИЗАЦИИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к сверхвысокочастотному нагреву материалов в химической промышленности и может использоваться для карбонизации изделий.

Известно устройство для сверх-. высокочастотного нагрева, содержащее

1сверхвысокочастотный генератор, подключенный через волновод к цилиндрической камере нагрева С входным и выходным отверстиями в торцовых стенках для прохождения технологического канала 1 ).

Однако известное устройство обладает низким КПД.

Цель изобретения - повышение КПД.

Для этого в устройстве для сверх" высокочастотного нагрева, содержащем сверхвысокочастотный генератор, подключенный через волновод к цилиндрической камере нагрева с входным и выходным отверстиями в торцовых стенках, для прохождения технологического канала, стенка цилиндрической камеры нагрева усечена плоскостью, параллельной оси цилиндра, и в ней, а также в стенке волновода выполнены поперечные щели, расположенные

5 в стенке цилиндрической камеры нагрева на расстоянии в четверть длины волны, а в стенке волновода эти расстояния уменьшены на величину, рав1п ную ширине щели, разделенную на количество щелей, при атом торцовая стенка цилиндрической камеры нагрева, со стороны входа технологического камала, вйполнена в форме кону15 са, переходящего в трубу прямоугольного сечения.

На фиг. 1 представлена конструкция устройства для карбонизации углеродсодержащих изделий, вид сбоку, 2о на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -сечение Б-Б на.фиг. f .

Устройство содержит сверхврсокочастотный генератор 1, волновод 2, 25

45

3 96 цилиндрическую камеру нагрева 3, входное 4 и выходное 5 отверстия, технологический канал 6, щели 7 и

8, трубу прямоугольного сечения 9.

Устройство работает следующим образом.

Энергия от сверхвысокочастотного генератора 1 по стандартному волно" воду .2 через щели в стенке волновода

2 и щели 8 в плоской боковой стенке цилиндрической камеры нагрева 3, подается в камеру нагрева 3. В стен" . ке камеры нагрева 3 щели 8 расположены на интервалах, равных четверти длины волны, а в стенке волновода интервалы между щелями 7 .уменьшены на величину, равную ширине щели d:, разделенную на количество щелей М.

При наложении щелей 7 в стенке волновода 2 на щели 8 в стенке камеры нагрева 3 образуются каналы для подачи сверхвысокочастотной энергии. Но эти каналы имеют разную ширину: там, где обе щели полностью совпадают, ширина канала равна d; ширина всех остальных каналов равна д- < rq, где

m - количество интервалов, лежащих между каналом наибольшей ширины и соответствующим каналом наименьшей ширины. Такое взаимное расположение щелей волновода 2 и камеры нагрева

3 позволяет регулировать диаграмму направленности щелевого излучателя продольным перемещением волновода 2. относительно камеры нагрева 3, добиваться оптимального согласования сверхвысокочастотного генератора 1 с камерой нагрева 3. Волновод 2 закрепляется таким образом, чтобы диаграмма направленности была наклонена к оси цилиндра под углом 20 навстречу движению изделия. Относительно холодная зеленая заготовка является хорошим поглотителем СВЧ энергии.

Так обеспечивается минимальный коэффициент отражения энергии из камеры нагрева 3 в волновод 2.

Через выходное отверстие в камеру нагрева 3 подается нейтральный газ (навстречу движейию изделия).

Такая подача нейтрального газа, с одной стороны, обеспечивает предварительное охлаждение изделия, с другой - нагрев нейтрального газа, поступающего в камеру нагрева 3. Раскаленные газовые продукты отводятся из камеры нагрева 3 по входному от-, 5034 ф

« верстию 4 и нагревают предварительно иэделие, поступающее в камеру на- . грева 3; Такой способ подачи и отвода газов обеспечивает неокислительную среду в камере нагрева 3 и обеспечивает повышение КПД всего устройства.

Экономическая эффективность применения предлагаемого устройства

1ф для карбонизации сверхвысокочастотным нагревом углеродсодержащих изделий обеспечивается сокращением вре- . мени высокотемпературной термообработки, например для карбонизации

15 образцов сечением 0,02Х0,02 м при сверхвысокочастотном нагреве потребо валось 40 мин, а при конвективном нагреве 10 ч. Кроме. того, в предла-. гаемом устройстве рационально ис20 пользуется СВЧ энергия, энергия рас" каленных газов и энергия, аккумулированная нагретым изделием,что обеспечивает высокий КПД устройства: формула изобретения

Устройство для карбонизации углеродсодержащих .изделий, содержащее сверхвысокочастотный генератор, подключенный через волновод к цилиндрической камере нагрева с входным и выходным отверстиями в торцовых стенках, для прохождения технологического канала., о т л. и— ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью повышения КПД,стенка цилиндрической. камеры нагрева усечена плоскостью, параллельнойоси цилиндра и в ней, а также в стенке волновода выполнены поперечные щели, расположенные. в стенке цилиндрической камеры нагрева,на расстоянии в четверть длины волны, а в стенке волновода эти расстояния уменьшены на величину, равную ширине щели, разделенную на количество щелей, при этом торцовая стенка цилиндрической камеры нагрева, со стороны входа технологического .канала, выполнена в форме конуса, переходящего в трубу прямоугольного сечения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент СШР и 144434, кл. H 05 B 9/06,. 1979 (прототип).

965034

Фаз. f

Составитель Н. Тарасова

Редактор Г. Гербер Техред 3.Палий КорректорО. Билак

Заказ 7 93/ 9 Тираж 2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,