专利名称：一种带微波加热的螺旋输送反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及输送反应设备，具体地说，本实用新型是一种带微波加热的螺旋输送反应装置。
背景技术：
工业生产中经常需要向物料提供合适的温度条件使其发生反应进而生成产品，故而需要对物料进行加热。
加热过程所用设备，按固体物料运动特性，可分为固定床、移动床和流动床几类；按其所用加热炉的形式可分为反射炉、多膛炉、竖窑、回转窑、沸腾炉、施风炉、电热炉等。
在本发明中我们创造性地使用了微波加热，从而省去了加热炉的空间并极大降低了能耗。
我们知道微波加热的原理是介电加热。电介质吸收微波能使介质温度升高，这个过程称介电加热。我们知道有些电介质分子(如水分子)的正、负电荷重心不重合，即分子具有偶极距，这种分子称偶极分子(极性分子)。当极性分子受外电场作用时，偶极分子就会产生转距。在高频电场中一秒钟内极性分子要进行上亿次的换向"变极"运动，使分子之间产生强烈振动，引起摩擦发热，使物料温度升高，达到加热目的。
微波加热相比较其他传统加热方式的主要优点有
1、加热速度快
常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽等，都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高，称之为 外部加热。要使中心部位达到所需的温度，需要一定的时间，导热性 较差的物体所需的时间就更长。微波加热是使被加热物本身成为发 热体，称之为内部加热方式，不需要热传导的过程，内外同时加热， 因此能在短时间内达到加热效果。
2、 均匀加热
常规加热，为提高加热速度，就需要升高加热温度，容易产生外 焦内生现象。微波加热时，物体各部位通常都能均匀渗透电磁波，产 生热量，因此均匀性大大改善。
3、 节能高效
在微波加热中，微波能只能被加热物体吸收而生热，加热室内的 空气与相应的容器都不会发热，也没有经过其他中间转换环节，因此 除少量的传输损耗外几乎无其他损耗。比一般常规加热省电约30% 50%，生产环境也明显改善。
4、 易于控制
微波加热的热惯性极小。若配用微机控制，则特别适宜于加热过 程加热工艺的自动化控制。
5、 选择性加热
微波对不同性质的物料有不同的作用，这一点对干燥作业有利。 因为水分子对微波的吸收最好，所以含水量高的部位，吸收微波功率 多于含水量较低的部位这就是选择加热的特点。烘干木材、纸张等产 品时，利用这一特点可以做到均匀加热和均匀干燥。
值得注意的是有些物质当温度愈高、吸收性愈好，造成恶性循环， 出现局部温度急剧上升造成过干，甚至炭化，对这类物质进行微波加热时，要注意制定合理的加热工艺。
6、安全无害
在微波加热、干燥中，无废水、废气、废物产生，也无辐射遗留 物存在，其微波泄漏也确保大大低于国家制定的安全标准，是一种十 分安全无害的高新技术。
由以上材料可以看出微波加热对于极性分子介质是一种非常高 效、快速的加热方式。除了极性分子介质，还有另一类介质，它们基 本上不吸收或很少吸收微波，如聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚砜 塑料和玻璃、陶瓷等，它们能透过微波，而不吸收微波，这类材料可 作为加热用的容器或支撑物，或叫微波密封材料。
但对于金属材料，电磁场不能透入内部而是被反射出来，所以金 属材料不能吸收微波。
正是金属材料不吸收微波而是反射微波的这种特性，在本发明中 起到了关键性的倍增作用，微波发生装置发射的微波在透过物料已经 对物料进行加热的情况下，剩余的微波又被金属制成的螺杆反射回物 料，对物料进行二次微波加热，这对我们的加热过程十分有利，也是 本发明的又一创新点所在。
对物料的加热，必然涉及一个热利用效率的问题。当今社会，能 源日渐成为稀缺资源，如何节能已成为社会与科技的前沿热点。本发 明就是针对原有加热装置存在的诸如加热时间长、物料输送效率低、 连续化生产能力弱、热利用效率不够高等缺点，精心设计，将高效、 快速的微波加热方式和物料输送、反应三大功能集成至一体，发明出 带微波加热的螺旋输送反应 置，通过高度的功能集成和采用高效的 加热方式，最大限度地减少能源消耗，实现高的环境效益和经济效益。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种带微波加热的螺旋输送反应装置， 该反应装置具有构造简单、集成度高、适用范围广、能够连续化生产， 能源利用率极高，对环境十分友好的优点。
工业生产中经常需要向物料提供合适的温度条件使其发生反应 进而生成产品，故需要对物料进行加热，而如何快速、连续、大量、 节能的加热处理物料一直是人们在实际生产中追求的目标，这也是本 发明的初衷和要达到的目的。
为了实现上述的实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案-
一种带微波加热的螺旋输送反应装置，由若干独立反应模块相互 成一定角度连结而成；单个反应模块由电机、微波发生装置、保温 层、透波反应器壁、金属螺杆、连结管组成；金属螺杆由内到外依次 由透波反应器壁、保温层、微波发生装置覆盖；电机与金属螺杆串联， 进而组成单个反应模块。
该带微波加热的螺旋输送反应器由若干个相互成一定角度连接 的独立螺旋输送反应模块组成。各种用于处理的物料性质不尽相同， 同时，反应条件也各有要求，所以我们将螺旋输送反应器设计成单独 模块，当这些模块在处理具体物料时，被根据物料性质和反应所需条 件来确定数目且成一定角度连接，这样就可以使整套输送反应装置具 有适用范围广的优点；
所述的金属螺杆由能够反射微波的金属制成。由于金属能够反射 微波，当微波发生装置发射的微波在透过物料已经对物料进行加热的 情况下，剩余的微波又被金属制成的螺杆反射回物料，对物料进行二 次微波加热，能够最大限度的利用能量，降低设备能耗；所述的透波反应器壁由微波能够穿透的透波材料制成。由于微波 是一种电磁波，有些材料能够允许其通过，而另一些材料则会阻止其 通过，为了实现对物料的加热，微波必须达到物料中，因此包裹在物 料外层的反应器壁必须由微波能够穿透的透波材料制成。
本实用新型具有以下的优点
由于采用了上述技术方案，使本发明与已有设备、技术工艺相比 具有如下优点及效果
a、 通过将微波加热功能、物料输送功能和反应器功能集成在单 个设备内部，达到节省能源和设备多功能化、小型化的目的。同时， 单台装置即可实现从物料到产品的转变，大大简化生产线的复杂程 度。
b、 采用高效的微波加热方式提供反应所需温度条件，大大减少 了能源的消耗，同时也大大简化了整套装置的复杂程度，提高了设备 可靠性，同时节省了空间，降低了成本；
C、全新设计的螺旋输送反应器，能增大物料和反应剂接触面积 并在有限的空间内加大物料的行走路径，强化传热和保证反应时间， 能够确保物料的快速反应，同时实现物料的大量快速输送；
d、 螺旋输送反应器中螺杆的旋转除了起到输送物料的作用外还 起到诸如剪切加热物料、充分混合物料等作用，相应的螺杆参数和 管壁参数皆可根据不同物料和反应进行相应调整，大大提高设备的通 用性和适应性；
e、 该设备采用物料细体输送，螺旋输送反应器内快速加热反应， 因而能够快速、大量、连续性生产；同时构造比较简单、设备数量较 少、能够实现整体大量的工业化复制；由于整套设备采用模块化设计，可以根据不同物料及现场条件灵活搭配设备，大大提高设备的通用性
和适应性，市场前景十分广阔。
图1为单个带微波发热的螺旋输送反应模块示意图
图2为带微波发热的螺旋输送反应装置示意图
附图标记说明1.电机；2.微波发生装置；3.保温层；4.透波 反应器壁；5.金属螺杆；6.连结管。
具体实施方式
实施例1
如图1所示， 一种带微波加热的螺旋输送反应装置，其特征在于 由若干独立反应模块相互成一定角度连结而成；单个反应模块由电
l机、微波发生装置2、保温层3、透波反应器壁4、金属螺杆5、连 结管6组成；金属螺杆5由内到外依次由透波反应器壁4、保温层3、
微波发生装置2覆盖；电机1与金属螺杆5串联，进而组成单个反应模块。
工作时，单个模块中由电机1提供金属螺杆5旋转的动力，由微 波加热装置发射2的微波透过保温层3、透波反应器壁4直接加热物 料，同时由于金属螺杆5对微波的反射作用使得微波的加热作用得到 加强，螺旋输送反应器通过微波的作用获得所需温度条件。物料由金 属螺杆5带动被从料斗中输出，并在整个螺旋输送反应器中作螺旋运 动，同时受到金属螺杆5的剪切和混合作用，在反应器中发生反应生 成产品，随后产品被排出整套反应装置进入后续工艺步骤。
实施例2
将高岭土加入由两个独立模块组成的反应设备，在设备中停留时间约为1分钟，焙烧脱水，其结构变得疏松多孔，得到易于进一步加
工生产氧化硅铝的中间产品。(采用功率为10kw，频率为2450兆赫 兹的微波发生装置，螺杆外径为100mm)
以上对本实用新型所提供的带微波加热的螺旋输送反应装置进 行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方 式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方 法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新 型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述， 本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种带微波加热的螺旋输送反应装置，其特征在于由若干独立反应模块相互成一定角度连结而成；单个反应模块由电机、微波发生装置、保温层、透波反应器壁、金属螺杆、连结管组成；金属螺杆由内到外依次由透波反应器壁、保温层、微波发生装置覆盖；电机与金属螺杆串联，进而组成单个反应模块。
2. 根据权利要求1所述的带微波加热的螺旋输送反应装置，其 特征在于所述的金属螺杆由能够反射微波的金属制成。
3. 根据权利要求1所述的带微波加热的螺旋输送反应装置，其 特征在于所述的透波反应器壁由微波能够穿透的透波材料制成。
专利摘要本实用新型公开了一种带微波加热的螺旋输送反应装置。该带微波加热的螺旋输送反应装置，由若干独立反应模块相互成一定角度连结而成；单个反应模块由电机、微波发生装置、保温层、透波反应器壁、金属螺杆、连结管组成；金属螺杆由内到外依次由透波反应器壁、保温层、微波发生装置覆盖；电机与金属螺杆串联，进而组成单个反应模块。工作时，由微波加热装置发射的微波直接加热物料，物料由金属螺杆带动在整个螺旋输送反应器中作螺旋运动，在反应器中发生反应生成产品，随后产品被排出整套反应装置进入后续工艺步骤。该反应装置具有构造简单、集成度高、适用范围广、能够连续化生产，能源利用率极高，对环境十分友好的优点。
文档编号B65G33/00GK201389455SQ20082020308
公开日2010年1月27日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年11月7日
发明者刘海卫, 鑫 张, 李柏荣, 王绍华, 黄星星 申请人:李柏荣