一种波导保护装置及微波热解设备的制作方法

本发明涉及微波加热技术领域，具体涉及一种波导保护装置及微波热解设备。

背景技术：

微波加热技术的原理是：待加热的介质置于微波电磁场中时，介质材料中的有极分子和无极分子会形成偶极子或已有的偶极子重新排列，这一过程中，分子会随着高频交变电磁场以每秒高达数亿次的速度摆动，期间需克服分子原有的热运动和分子相互间作用的干扰和阻碍，因此，会产生类似于摩擦的作用，使电磁能逐渐转化成热能，使介质温度出现大幅度的提升。

微波加热技术相比传统的化石能源加热技术，加热更均匀、传热损失更低、加热效率更高、并且具有更好的环保性和更高的安全性。因此，工业领域也逐渐开始应用微波加热技术。比如，近年来，逐渐采用微波热解炉对废旧塑料、废旧橡胶、医疗废物、化工油泥等介质进行加热，使这些介质被热解为油料、不凝可燃气体及固体产物。

在微波热解的过程中，热解设备是在高温环境中进行，被热解的物料会产生烟尘和气体，该烟尘和气体中存在大量的碳等杂质，当烟气和气体进入到波导的馈口处时，杂质会将污染波导的馈口，尤其是碳等的吸波材料对波导的馈口污染，将会严重影响微波传输性能，降低热解设备的工作效率，甚至是损坏波导，波导在损坏之后，会影响微波的输送，进而降低热解设备的工作效率。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的在对物料进行处理时产生的烟尘和气体中杂质会将污染波导的馈口，尤其是碳等的吸波材料对波导的馈口污染，将会严重影响微波传输性能，降低热解设备的工作效率，甚至是损坏波导的缺陷，从而提供一种波导保护装置及具有该装置的微波热解设备。

一种波导保护装置，包括，隔挡组件，设于波导上，将所述波导隔开为第一波导和第二波导，所述第二波导与热解设备的热解腔连接；导入通道，具有出口端，所述出口端靠近所述隔挡组件设置，从所述导入通道流出的保护介质在所述隔挡组件处形成介质保护层。

进一步地，所述第二波导围成波导腔，所述波导腔与所述热解腔连通，所述出口端位于所述波导腔内，所述波导腔内形成所述介质保护层。

进一步地，所述第二波导上设有至少一个贯穿的导入通道。

进一步地，所述隔挡组件包括两层隔挡件，两层所述隔挡件之间形成密封腔体，所述密封腔体具有入气口和出气口，所述密封腔体内充入导热介质。

进一步地，所述导热介质为空气或不可燃气体。

进一步地，还包括设于所述密封腔体处的检测器，用于检测所述密封腔体的密封状态，和/或，检测所述隔挡组件的温度。

进一步地，所述检测器包括靠近所述入气口设置的用于测量所述密封腔体内气压的气压测量仪，和设置在出气口处测量所述出气口处温度的温度测量仪。

进一步地，所述隔挡组件包括两层隔挡件，两层所述隔挡件之间形成密封腔体，与所述波导腔连接的第一隔挡件上设有至少一个通孔，所述两层隔挡件之间的间隙为导入通道，所述通孔为出口端。

进一步地，还包括设于所述密封腔体处的检测器，用于检测所述密封腔体的密封状态，和/或，检测所述隔挡组件的温度。

进一步地，所述隔挡件为石英玻璃板，或氮化硅。

进一步地，所述隔挡组件具有两组，两组所述隔挡组件交替置于所述第一波导和所述第二波导之间。

进一步地，所述保护介质为空气；或水蒸气；或不可燃液体的蒸汽，所述蒸汽可与碳颗粒发生化学反应。

进一步地，还包括至少一个驱动机构，所述驱动机构的动力输出端与所述隔挡组件连接，以驱动所述隔挡组件相对所述波导运动。

进一步地，所述驱动机构包括驱动件、固定臂和支撑臂，所述固定臂固定于所述波导上，所述支撑臂的一端设于所述固定臂上，另一端与所述驱动件连接。

一种微波热解设备，包括

波导组，所述波导组的一端连通微波发生器，另一端连通热解腔；

波导保护装置，所述波导保护装置为如上所述的波导保护装置，所述波导组与所述波导保护装置连接。

进一步地，还包括降温组件，所述降温组件设于所述第二波导上，用于对所述第二波导进行降温。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种波导保护装置，包括，隔挡组件，设于波导上，将所述波导隔开为第一波导和第二波导，所述第二波导与热解设备的热解腔连接；导入通道，具有出口端，所述出口端靠近所述隔挡组件设置，从所述导入通道流出的保护介质在所述隔挡组件处形成介质保护层。通过隔挡组件将波导隔开为第一波导和第二波导，其中第二波导与热解腔连接，然后向导入通道内导入保护介质，保护介质沿导入通道流出后在隔挡组件处形成了介质保护层，然后该保护介质由于隔挡组件的阻挡，将介质保护层均匀的进行填充，最终使得介质保护层为一个微正压的状态，从热解的物料中产生的高温含碳混合物在介质保护层内与保护介质发生氧化反应，生成一氧化碳或二氧化碳，并释放热量，实现了杂质中的碳被氧化后，杂质混合物不会污染以及破坏波导馈口的效果，避免含碳杂质的废气影响微波输送的效果；同时也实现了将已经附着在微波馈口处的碳杂质进行氧化，无需在物料处理结束后，再打开波导进行人工清理的程序，实现了热解设备的波导自清洁的效果，保护了波导不被破坏。

2.本发明提供的一种波导保护装置中，所述第二波导围成波导腔，所述波导腔与所述热解腔连通，所述出口端位于所述波导腔内，所述波导腔内形成所述介质保护层。在具体应用中，第二波导围成波导腔，将出口端设置于波导腔的内，可以向波导腔内直接通入保护介质，实现在第二波导的内部进行氧化反应的效果，避免含碳混合物从热解腔的内部向第二波导内输送的情况，且简化了波导保护装置的结构，使用更加方便。

3.本发明提供的一种波导保护装置中，所述第二波导上设有至少一个贯穿的导入通道。在第二波导上开设导入通道，从该导入通道内将保护介质导入到第二波导内的介质保护层内，能够更快速的将保护介质输送到第二波导内与含碳混合物发生氧化反应，提高输送保护介质的效率。

4.本发明提供的一种波导保护装置中，所述隔挡组件包括两层隔挡件，两层所述隔挡件之间形成密封腔体，所述密封腔体具有入气口和出气口，所述密封腔体内充入导热介质。通过将隔挡组件设置为两层隔挡件，两层隔挡件之间形成密封腔体，在密封腔体的内部通入导热介质，导热介质沿入气口进入，再沿出气口输出密封腔体，导热介质可以对隔挡件起到降温的效果，同时，导热介质在输入到密封腔体之后处于密封状态，在密封状态时可以避免污染物或其他气体进入到微波发生器中，通过检测密封腔体入气口处的压力判断隔挡件是否处于被破坏的状态，以进一步判断微波发生器是否存在进入污染物或其他气体进入的可能性，保证了设备的正常运行。

5.本发明提供的一种波导保护装置中，还包括设于所述密封腔体处的检测器，用于检测所述密封腔体的密封状态，和/或，检测所述隔挡组件的温度。通过检测器判断密封腔体是否处于正常的密封状态，以及温度急剧升高的状态，如果快速升高则说明隔挡件已经处于被破坏的状态，需要进行更换。

6.本发明提供的一种波导保护装置中，所述隔挡组件包括两层隔挡件，两层所述隔挡件之间形成密封腔体，与所述波导腔连接的第一隔挡件上设有至少一个通孔，所述两层隔挡件之间的间隙为导入通道，所述通孔为出口端。通过将两层隔挡件之间的间隙作为导入通道，在两层隔挡件之间通入保护介质，然后保护介质沿两层隔挡件之间的间隙进入到介质保护层内，可以在介质保护层内与含碳混合物发生氧化反应的同时，可以与附着在波导上的碳杂质发生氧化反应，实现对波导的清洁效果。

7.本发明提供的一种波导保护装置中，所述隔挡组件具有两组，两组所述隔挡组件交替置于所述第一波导和所述第二波导之间。通过将隔挡组件设为两组，且交替置于第一波导和第二波导之间，热解设备运行一段时间后，可以将位于介质保护层处的隔挡件进行切换，切换至另一个隔挡件进行工作，检查被切换出的隔挡件是否处于洁净状态，避免隔挡件上附着较多的杂质对设备的正常运行造成影响的情况，以确保物料处于正常处理的状态。

8.本发明提供的一种波导保护装置中，还包括至少一个驱动机构，所述驱动机构的动力输出端与所述隔挡组件连接，以驱动所述隔挡组件相对所述波导运动。通过驱动机构将隔挡件驱动运动，以实现自动切换隔挡件的效果，操作方式简单，同时避免由于热解反应温度较高，操作人员可能被烫伤的问题。

9.本发明提供的一种微波热解设备，包括波导组，设于所述壳体上，所述波导组的一端连通微波发生器，另一端连通热解腔；波导保护装置，所述波导保护装置为如上所述的波导保护装置，所述波导组与所述波导保护装置连接。由于该微波热解设备采用了上述波导保护装置，因此具体上述波导保护装置所述的任一项优点，且该微波热解设备在热解的过程中能够将微波稳定的输送到热解腔的内部，确保产生足够的热量用于热解物料，提高热解效率，且加热均匀、安全。

10.本发明提供的一种微波热解设备中，还包括降温组件，所述降温组件设于所述第二波导上，用于对所述第二波导进行降温。通过降温组件对第二波导进行降温，避免第二波导的温度过高，对设备的运行造成影响，确保设备的正常工作。

11.本发明提供的一种微波热解设备中，所述保护介质为空气；或水蒸气；或不可燃液体的蒸汽，所述蒸汽可与碳颗粒发生化学反应。采用化学清洁方式，作业人员操作便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一种实施方式中提供的波导保护装置的主视图；

图2为图1的波导保护装置的俯视图；

图3为波导保护装置在微波热解设备上的位置结构示意图；

附图标记说明：

1-波导组；11-第一波导；12-第二波导；

2-波导保护装置；

21-隔挡组件；211-隔挡件；212-密封腔体；213-入气口；214-出气口；

22-导入通道；221-出口端；222-介质保护层；

3-驱动机构；31-驱动件；32-固定臂；33-支撑臂；

4-降温组件；5-热解腔；6-检测器；7-微波发生器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：

本发明的实施例中记载了一种微波热解设备，用于对废旧塑料、废旧橡胶、医疗废物、化工油泥、工业危废等介质进行热解处理，热解效率高，如图3所示，其中微波热解设备包括热解腔以及与热解腔连通设置的波导组1和波导保护装置2，待处理物料放置在热解腔的内部，然后从微波发生器7发出的微波沿该波导组1输送至热解腔5的内部，在热解腔5的内部产生热量，进而实现待处理物料的热解反应。

具体而言，如图1、图2所示，上述波导组1包括第一波导11和第二波导12，其中该第一波导11与上述微波发生器连通设置，该第二波导12与上述热解腔5连通设置，将上述波导保护装置2设于第一波导11和第二波导12之间，对波导组1进行保护。

本实施例中，上述波导保护装置包括隔挡组件21和导入通道22，其中该隔挡组件21起到密封以及保护的作用，将该隔挡组件21设置在第一波导11和第二波导12之间，参见图1和图2，该导入通道22具有出口端221，将该出口端221靠近隔挡组件21设置，向该导入通道22内输入保护介质，从该导入通道22的出口端221流出的保护介质在隔挡组件21处形成介质保护层222，在该介质保护层222内缓慢的填充该保护介质，然后该保护介质在介质保护层222处与热解反应产生的含碳混合物发生氧化反应，产生二氧化碳或一氧化碳，避免碳颗粒物质附着在波导上，对波导造成损坏，且碳为吸波材料，会吸收微波，对微波沿波导输送至热解腔5内产生影响的问题，提高了物料的热解反应的效率，其中，在保护介质输入到介质保护层222后，介质保护层222处于微正压的状态，也可以避免含碳混合物向波导处进行输送，具体的，该保护介质可以为空气，也可以为水蒸气或其他不可燃液体的蒸汽，其中该蒸汽可以与碳颗粒发生氧化的化学反应，在发生化学反应之后产生的气体从热解腔5内排出。

具体而言，上述第二波导12可以围成波导腔，该波导腔与上述热解腔5连通，将上述出口端221设置在波导腔内部，向第二波导12内输入保护介质，以实现在上述波导腔内形成介质保护层222的效果，直接在第二波导12的内部进行氧化反应，避免含碳混合物从热解腔5的内部向第二波导12内输送的情况。

本实施例中，参见图1和图2，可以在第二波导12上设置至少一个贯穿的上述导入通道22，在第二波导12上开设导入通道22，从该导入通道22内将保护介质导入到第二波导12内的介质保护层222内，能够更快速的将保护介质输送到第二波导12内与含碳混合物发生氧化反应，提高输送保护介质的效率，通常来说，导入通道22的数量在较多时，可以快速的将保护介质通道到第二波导12的内部，操作人员会根据具体的需求设置该导入通道22的数量。

本实施例中，参见图1和图2，上述隔挡组件21包括两层隔挡件211，在两层隔挡件211之间形成密封腔体212，其中该密封腔体212具有入气口213和出气口214，通过该入气口213向该密封腔体212的内部充入导热介质，其中该出气口214处于封闭状态，向上述密封腔体212内部充入导热介质，一方面利用冷热交换对隔挡件211进行降温，另一方面是为了检测密封腔体212是否处于密封状态，具体的，该导热介质可以为空气，当然也可以为其他不可燃气体，例如可以为氮气。

为了检测密封腔体212是否处于密封状态，参见图1和图2，可以在上述入气口213处设置一个检测器6，利用检测器6检测上述密封腔体212是否处于密封状态，当检测到密封腔体212内的压力为0kpa时，说明该密封腔体212不处于密封状态，进一步说明该双层隔挡件211已经被损坏，需要进行维修或者更换；检测器6上的数值不是0kpa时，说明处于密封状态，而处于密封状态的双层隔挡件211可以组织污染物或者其他沿波导进入到微波发生器内，保证热解设备的正常运行，具体的，该检测器6可以为气压测量仪。

本实施例中，还可以在上述出气口214处设置测量温度仪，用于检测隔挡组件21的温度，当隔挡组件21的温度快速升高时，说明隔挡件211已经处于被破坏的状态，需要进行更换，隔挡件211破坏之后会影响微波在波导内的输送，进一步影响热解反应的正常运行，具体的，该隔挡件211可以设置为石英玻璃板，也可以为其他不吸收微波的材质，例如氮化硅材质、或者云母、陶瓷类材质的隔挡件。

本实施例中，为了能够在不影响微波在波导内输送以及不影响向介质保护层222的内部输送保护介质，可以将隔挡组件21设置为两组，两组隔挡组件21交替置于第一波导11和第二波导12之间，其中可以通过驱动机构3驱动两组隔挡组件21进行往复运动与切换，将该驱动机构3的动力输出端与该隔挡组件21连接，具体的，该驱动机构3包括驱动件31、固定臂32和支撑臂33，其中该固定臂32固定在波导的外壁面上，该支撑臂33的一端固定在该固定臂32远离波导的外壁面一端，另一端与该驱动件31连接设置，在该驱动件31的驱动下，隔挡组件21相对波导往复运动，具体而言，该驱动件31可以为气缸件，当然也可以为液压缸或电动机，为驱动隔挡组件21提供动力源，当然该隔挡组件21也可以设置为三组，四组，操作人员根据具体的使用情况来设置。

本实施例中，上述微波热解设备还可以包括降温组件4，将该降温组件4设在上述第二波导12上，用于对第二波导12进行降温，其中降温组件4可以为水套，在该水套内循环的通入冷水，在冷水的作用下，可以带走第二波导12上的热量，避免第二波导12的温度过高，对设备的运行造成影响，确保设备的正常工作。

实施例2：

本实施例提供一种微波热解设备，其与实施例1中提供的微波热解设备相比，存在的区别之处在于，本实施例中，上述隔挡组件21在包括两层隔挡件211，两层的隔挡件211之间形成密封腔体212，与第二波导12内的波导腔连接的第一隔挡件211上设有至少一个通孔，将两层隔挡件211之间的间隙为导入通道22，将该通孔为出口端221，向该密封腔体212的内部通入保护介质，保护介质沿第一隔挡件211上的通孔作为出口，输入到波导腔的内部，通过改变保护介质通入到介质保护层222内部的进气方式，可以在介质保护层222内与含碳混合物发生氧化反应的同时，与附着在波导上的碳杂质发生氧化反应，波导可以实现自清洁的效果。

本实施例中，还可以在密封腔体212出设置检测器6，用于检测所述密封腔体212的密封状态以及检测隔挡组件21的温度。

本实施例中，两层隔挡件211之间的距离可以设置为20mm，当然也可以设置为30mm，保证其间距范围在10mm-100mm之间即可。

实施例3：

本实施例提供一种微波热解设备，其与实施例1、实施例2中提供的微波热解设备相比，第二波导12的管体横截面可以是方形或者是圆形，当为圆形波导时，尺寸为123.82mm*247.65mm，圆口直径为310mm，高度为375mm，可以根据实际尺寸更改相应的尺寸，方口尺寸的变化范围为50mm*50mm到500mm*500mm，圆口直径的变化范围为直径100mm到直径1000mm，高度变化范围为100mm到1000mm。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。