[实用新型]一种带压环境中微波加热的压力传输连接器

说明书

技术领域

该发明涉及在带压环境中利用微波加热物料的技术领域。

背景技术

在食品、制药、酿造、有机废物处理、固态发酵、化工等诸多领域中，经常会遇到含水物料的加热与灭菌处理问题。采用微波加热，具有加热快、均匀性好、容易控制等许多优点，已成为人们的共识。但目前在压力环境下采用微波加热技术的实施实例的报道十分罕见，其主要原因是，在微波场中常规的温度、压力等测控系统装置不能正常使用，因而无法测控微波的加热过程，这极大的阻碍了微波加热技术在这些领域中的应用。近年来的个别研究报道是采用微波吸收率很低的，单根不反射微波的小孔径中空厚壁管制备压力传输器。这种压力传输连接器可以实现在不泄漏微波的情况下，将置于微波场内压力容器中加热物料的气压和液压，传输到微波场外的压力测控装置；亦具备将微波场外的气压和液压传输到微波场内的压力容器中的双向传输功能。但在使用中存在着重要缺陷，主要表现在：1、机械强度偏低，当连接空间较大，连接器较长时，由于受厚壁管孔径及材料强度的限制，连接器无法进行较大通量的气压和液压传输，也无法与较大的压力测控装置相连接。2、采用单根小孔径中空厚壁管进行气压和液压的传输时，一旦小孔被异物堵塞，在使用时有一定的安全隐患。

发明内容

针对在带压环境中利用微波加热物料时，采用单根小孔径中空厚壁管式压力传输连接器的缺陷，我们发明了“一种带压环境中微波加热的压力传输连接器”。该连接器由一组小孔径中空厚壁管、金属多孔板、压力容器连接头、压力测控装置连接头组成，其特征是：能将置于微波场内压力容器中加热物料的气压和液压，传输到微波场外的压力测控装置；亦能将微波场外的气压和液压传输到微波场内的压力容器中；在双向压力传输过程中，其机械强度能保证压力传输过程的安全和密封性能，并能够屏蔽微波场内的微波泄漏。

中空厚壁管采用聚四氟乙烯、微晶玻璃、钢化玻璃、石英玻璃、碳纤维、工程陶瓷、制做飞机雷达罩的材料、耐热工程塑料、玻璃钢制备或上述复合材料制备；管与管之间采用有间隙的三角形三管排列，四边形四管排列，圆周五管、六管……多管排列，五管、六管……多管蜂窝状排列，直线排列，曲线排列，无序排列；中空厚壁管的一端与微波场内的压力容器连接头紧密连接融为一体，另一端与压力测控装置连接头紧密连接融为一体，中空厚壁管的根数及排列形式与压力传输连接器传输气压和液压的通量及整体机械强度分布相匹配。

单根小孔径中空厚壁管式压力传输连接器与不同排列方式的多根小孔径中空厚壁管式压力传输连接器相比，后者的整体机械强度可以成倍提高，对气压和液压的传输通量以成倍提高，甚至提高一个数量级以上。多根小孔径中空厚壁管具体排列方式的选择是依据压力传输连接器的强度要求、气压和液压的传输通量、相关设备结构特点等来确定。采用多根小孔径中空厚壁管式压力传输连接器优点很多，除了上述已阐明的可以成倍提高压力传输连接器整体强度、提高压力传输通量外；还可以将单根小孔径中空厚壁管可以做得比较细，这样就很容易对微波场中的微波进行十分有效的屏蔽，微波就不能从微波炉中泄漏。再如，采用多根小孔径中空厚壁管式压力传输连接器，在同一时间，其各小孔一起被异物堵塞的概率几乎为零，使该种压力传输连接器的使用安全性大为提高。

在高强度金属板上按上述中空厚壁管的排列方式打孔，孔径≤20mm，孔径刚好能使中空厚壁管通过，并能使金属板上下滑动；这样就制备成了一个微波屏蔽板。其屏蔽功能是这样实现的，先将压力容器放入微波炉中，通过连接孔将多根小孔径中空厚壁管式压力传输连接器与压力容器连接好，多孔金属板的外径大于连接孔的直径，放置好多孔金属板的位置，并使多孔金属板与不锈钢的微波炉壁形成良好的接触，这样就能有效将微波屏蔽在微波炉内而不被泄漏（图3）。

压力容器连接头采用聚四氟乙烯、微晶玻璃、钢化玻璃、石英玻璃、碳纤维、工程陶瓷、制做飞机雷达罩的材料、耐热工程塑料、玻璃钢制备或上述复合材料制备，一端与中空厚壁管连接融为一体，另一端与压力容器密封连接。

压力测控装置连接头采用聚四氟乙烯、微晶玻璃、钢化玻璃、石英玻璃、碳纤维、工程陶瓷、制做飞机雷达罩的材料、耐热工程塑料、玻璃钢、金属材料制备或上述复合材料制备，一端与中空厚壁管连接融为一体，另一端与压力测控装置密封连接。

压力传输连接器的长度、与机械强度，是以能将微波场内压力容器中的气压和液压传输到微波场外压力测控装置的要求确定的。