[发明专利]一种高效发泡设备

说明书

技术领域

本发明涉及材料发泡领域，具体涉及一种高效发泡设备。

背景技术

聚烯烃发泡材料在生产过程中常采用发泡炉进行发泡，传统的发泡炉采用热风、蒸汽等方式提供发泡所需要的高温环境，通常发泡炉通过电磁加热或燃料加热等方式对炉内进行热传导式的加热升温，来达到发泡温度。然而，这种加热方式效果差，发泡材料在炉内的运输速度慢，炉膛体积大，且加热炉进出口的热量损失会对炉内的发泡效果造成巨大的影响。

例如，公告号为CN1799809A公开的一种辐射交联聚烯烃发泡设备和公告号为CN201195371Y公开的一种聚烯烃卷材发泡设备，采用水平预热和竖直发泡炉的方式对聚烯烃材料进行加热发泡，然而其存在以下问题：1、加热速度慢，加热能耗高。2、加热过程中炉内的热气无法充分利用。3、垂直发泡段较长，发泡材料在垂直发泡时，在重力作用下会有一定的拉长，不利于产品的定型。4、垂直炉内设置有展开装置，对发泡材料展开的同时会造成材料表面的损害，影响成品质量。

发明内容

本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种高效发泡设备。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高效发泡设备，包括，上料装置、加工室和收料装置，所述加工室包括：用以材料发泡的加热区和用以材料定型的冷却区，加热区和冷却区上下相连且所述加热区设置在冷却区的上方；所述加热区包括，竖直向下的长条形截面的发泡通道以及用以所述发泡通道内材料加热的加热系统；所述加热系统包括，波源发射器、波导管和馈能口，所述波源发射器设置在所述发泡通道外，所述馈能口设置在所述发泡通道的侧壁上，所述波导管的两端分别与所述波源发射器和馈能口相连；所述加热区和冷却区之间设置有隔离带。所述波源发射器为磁控管，磁控管产生微波，在波导管的传递下从馈能口进入发泡通道对物料进行加热，由于微波加热为无介质的加热方式，相比传统电加热或燃气加热的方式加热速度更加快速，所需要的加热空间较小，材料在加热区内的形变量小，此外，加热区和冷却区的直接相连，保证了发泡完毕后，材料直接冷却定型，进一步减少了加工过程中的形变，提高了成品质量。

作为优选，所述发泡通道包括多个谐振区域，所述谐振区域上下排列；所述每个谐振区域内均单独匹配有独立的加热系统，谐振区域之间设置有隔板，多个谐振区域可以实现多温度段的控制加热，便于发泡参数的控制，提高产品质量。

作为优选，所述谐振区域为矩形立体结构，所述馈能口对称分布在谐振区域水平相对的两个侧壁上，且每个侧壁上设置有多个馈能口。

作为优选，所述谐振区域的各边长与所述波源发射器发射波长满足如下关系：

其中f为发射波频率，c为光速，m、n、p为自然数，a、b、h为谐振区域的长宽高。该条件确立的谐振区域与发射波长之间的关系可以保证，微波在谐振区域形成驻波，使得谐振区域内固定位置接收到的微波能量恒定，达到更加稳定的加热效果。

作为优选，所述发射波的震动频率f为900MHz～2500MHz，发射功率为50～500KW，谐振区域内包括有TM010、TM011、TE111、TM110和TE211模式中的一种或几种模场，多模混合可以提高谐振区域内的加热均匀性。

作为优选，作为优选，所述馈能口为圆盘形，所述波导源设置在馈能口圆盘的中心，馈能口上设置有若干隙缝，隙缝为长方形，隙缝以直线方式排列成多组，隙缝以圆盘圆心为中心呈发射状排列，隙缝沿着发射线排列成多个组，其中每条发射线上的隙缝随着距离圆心距离的增加其长度也逐渐增加。所述发射线上的隙缝数量为3-8条，相邻隙缝之间的距离为导波波长一半的正整数倍。用以保证每条隙缝辐射出来的微波功率相等，保证稳定的加热效果

作为优选，所述发泡通道的上下端分别设置有条缝形的物料进口与物料出口，所述发泡通道内壁设置有反射层，所述物料进口与物料出口设置有微波抑制器，聚烯烃发泡材料多为扁平带状，条缝形设置有微波抑制器的物料进口与物料出口可以在保证发泡材料通过的情况，防止微波逸出，提高热效率，反射层用以减少微波损耗，进一步提高加热效率。

作为优选，所述谐振区域内设置有温控器，所述温控器包括温度检测器和功率调节器，温度检测器用以检测各个谐振区域内的温度，并且通过功率调节器改变磁控管的功率从而控制温度。