[发明专利]一种微波多螺旋热解设备

说明书

技术领域

本发明属于微波加热技术领域，具体涉及一种微波多螺旋热解设备。本发明用于物料的中高温微波加热，温度范围可达800℃，特别适合处理含有机溶剂的物料，主要应用于油田开采时产生的含油固废处理，也可应用于吸附后的活性炭再生以及土壤的改良等环保领域项目。

背景技术

常规能源热解设备主要是利用常规能源(如电、煤、燃气等)，通过对炉体进行外加热从而使炉体内物料升温，常规能源存在热转化效率低(一般热利用效率仅为30～40％)、时效慢、能耗高的缺点，而且常规能源燃烧后的排放物也会造成二次污染。

常规能源的热解设备在处理油田开采产生的含油固废时，其处理量小，外加热产生明火具有很大的安全隐患及设备炉体内极易结焦等缺点尤为突出。

现有微波回转炉设备，物料填充率低，一般仅为6％～15％，造成产能低下。现有微波回转炉设备存在微波源只能从窑头一个方向馈入微波能量，馈口数量及面积受极大地限制，造成微波场不均匀，加热效率较低。现有回转炉设备一般都是常压型设备且窑头与窑体之间气密封差，其炉体内部无法隔绝氧气与物料接触，不能处理有危险气体挥发的物料，会有着火甚至爆炸等安全风险。

发明内容

发明目的：本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构设计合理，微波辐射均匀，加热效率高，密封隔氧性好，具有防爆功能，可避免炉体内壁结焦，可满足多种物料不同温度微波处理的微波多螺旋热解设备。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种微波多螺旋热解设备，它包括机架，安装在机架上的微波热解腔，与微波热解腔相连的进料管道、泄爆系统、出料管道、排气管道和冲氮管道；所述的微波热解腔上安装有炉门，微波热解腔与微波传输系统相连，微波传输系统与微波能发生器相连，微波热解腔与多螺旋输送系统相连，多螺旋输送系统由电机驱动旋转。

作为优选方案，以上所述的微波多螺旋热解设备，所述的微波热解腔为全金属焊接的微波谐振腔；微波热解腔外周均安装有隔热层，可以起到隔热保温作用，从而可减少设备的热量散失。

作为优选方案，以上所述的微波多螺旋热解设备，所述微波能发生器包括微波电源柜和与微波电源柜相连的微波输出柜，微波输出柜的微波功率为3kW至100kW，频率为915MHz或2450MHz；微波能发生器为1至多台联合使用，微波输出柜的微波功率输出可连续调节。

作为优选方案，以上所述的微波多螺旋热解设备，所述微波传输系统包括电源保护系统、波导、三螺钉调配波导及馈能波导；

所述的电源保护系统一端通过法兰连接在微波发生器上，另一端通过法兰与波导连接，波导通过法兰与三螺钉调配波导一端相连，三螺钉调配波导的另一端通过法兰与馈能波导相连，馈能波导连接在微波热解腔的上腔盖上，本发明微波传输系统可保证微波能的顺利传输，减少能量损耗。

作为优选方案，以上所述的微波多螺旋热解设备，所述的波导包括E面90°圆弧波导、H面90°圆弧波导和直波导。

作为优选方案，以上所述的微波多螺旋热解设备，所述电源保护系统包括三端环形器和水负载。

作为优选方案，以上所述的微波多螺旋热解设备，所述的多螺旋输送系统包括旋转轴、轴部密封装置及轴承；旋转轴安装在微波热解腔内，轴部密封装置安装在微波热解腔的尾部。

作为优选方案，以上所述的微波多螺旋热解设备，所述的轴部密封装置采用填料密封加螺旋线式氮气环密封多重密封，使旋转轴与外界实现密封，可避免空气进入微波热解腔。

作为优选方案，以上所述的微波多螺旋热解设备，所述的多螺旋输送系统为多组焊接螺旋叶片的旋转轴，螺旋叶片为连续型或非连续型，螺旋叶片上焊有用于物料翻滚的抄板。

本发明所述的微波多螺旋热解设备，所述的微波热解腔的一侧安装有排气管道，用于排出微波热解腔的烟气，也可用于连接气体处理装置。所述的冲氮管道用于微波热解腔的充氮赶氧。使得微波热解腔内充满氮气，从而可避免微波作用物料产生的气体发生燃爆。

作为优选方案，以上所述的微波多螺旋热解设备，所述的泄爆系统包括自动泄爆装置，与自动泄爆装置相连的卸爆管道及与卸爆管道相连的水封罐。当微波热解腔内的压力达到泄爆压力时进行泄爆，便于设备的安全生产和人员的安全防护。

本发明所述的微波多螺旋热解设备，所述微波热解腔的三维尺寸要经过专业电磁场仿真软件计算，得到最优化的馈能波导的具体尺寸及位置。

有益效果：本发明提供的微波多螺旋热解设备与现有技术相比具有以下优点：