[发明专利]腐蚀液体加热装置

说明书

本发明公开了腐蚀液体加热装置，属于微波应用技术领域，包括微波源、矩形波导、矩圆波导转换器、圆波导和进液管；所述微波源用于向矩形波导输入微波；所述矩圆波导转换器用于将矩形波导内的微波传递至圆波导；所述圆波导竖直设置；所述进液管用于从圆波导顶部输入腐蚀液体，使腐蚀液体流径沿着圆波导轴心向下；所述圆波导和腐蚀液体流径存在间隙。本发明的腐蚀液体加热装置，避免液体腐蚀微波器件，同时实现液体连续高效加热。

技术领域

本发明属于微波应用技术领域，具体地说涉及腐蚀液体加热装置。

背景技术

现有的腐蚀液体加热，均采用接触式加热，例如对较冷的低浓度或高浓度盐酸溶液进行利用时，需要先进行加热提高液体温度，而一般的加热方式采用的是电接触加热或者接触式换热，这种方式是直接对液体池内的腐蚀液体整体进行加热，加热设备腐蚀严重，而且加热不均匀，靠近加热设备的腐蚀液体温度高，远离加热设备的腐蚀液体温度低，并且加热的腐蚀液体需要整体达到目标温度后才能够加以利用，无法连续加热，加热效率低。

微波加热具有加热速度快、加热均匀等优点，广泛应用于各种加热领域。但腐蚀液体和微波器件接触，也容易腐蚀导致微波器件使用寿命变短。矩圆波导转换器是一种实现矩形波导端口与圆波导端口之间过渡转换的波导结构，例如专利号为CN201420548350.7、CN201711167404.X等大量专利均公开了各种可以实现矩形波导内微波向圆波导传输的矩圆波导转换器，郭乐田、黄文华、孙钧、宋志敏、邢笑月在《强激光与粒子束》发表的《圆波导TM01-矩形波导TE10模式转换器》等大量论文也均公开了各类矩圆波导转换器，同样现有市场上也均可以根据需要直接购买到各类矩圆波导转换器。矩圆波导转换器是现有技术中非常成熟的技术。另外，专利号为CN202023007835.X的专利，公开了对动态负载做到实时、快速并且稳定的匹配微波自动调配装置。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供腐蚀液体加热装置，拟解决现有腐蚀液体加热容易腐蚀加热设备、加热效率低且不均匀，无法实现连续加热等问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

腐蚀液体加热装置，包括微波源1、矩形波导2、矩圆波导转换器3、圆波导4和进液管5；所述微波源1用于向矩形波导2输入微波；所述矩圆波导转换器3用于将矩形波导2内的微波传递至圆波导4；所述圆波导4竖直设置；所述进液管5用于从圆波导4顶部输入腐蚀液体，使腐蚀液体流径6沿着圆波导4轴心向下；所述圆波导4和腐蚀液体流径6存在间隙。由上述结构可知，微波源1用于产生微波能量，微波在矩形波导2内传输，然后通过矩圆波导转换器3输入至圆波导4，根据圆波导4的特性，微波在圆波导4传输时会沿着其轴心形成强电场，使轴心温度最高。而进液管5用于从圆波导4顶部输入腐蚀液体，受重力影响，使腐蚀液体流径6沿着圆波导4轴心向下，此时腐蚀液体处于微波加热的温度最高区域，使腐蚀液体能够高效加热。由于微波加热自身的特性，与电加热或换热方式相比，对腐蚀液体加热的更均匀。腐蚀液体可以边流动边加热，实现连续加热，而不需对整个液体池进行加热，需要多少加热多少，达到节约能源的目的。圆波导4和腐蚀液体流径6存在间隙，这种非接触式加热减缓了微波器件被腐蚀的程度。

进一步的，所述圆波导4内壁设有脊柱7；所述脊柱7为圆柱状；所述脊柱7中心设有贯穿脊柱7上下两端的圆锥形腔8；所述圆锥形腔8从上往下逐渐扩大；所述腐蚀液体流径6和圆锥形腔8内壁存在间隙。由上述结构可知，圆波导4内壁设有脊柱7，脊柱7对电场进行约束，脊柱7使圆波导4轴心强电场更强，聚集区域更小，可以对圆波导4轴心区域的腐蚀液体流径6进行高效加热。腐蚀液体在下落过程中，腐蚀液体流径6从上往下呈径向扩大的趋势，圆锥形腔8从上往下也逐渐扩大，即避免了腐蚀液体流径6和圆锥形腔8内壁接触，同时也增强了圆波导4轴心强电场，使腐蚀液体高效加热。