本发明专利技术涉及微波加热技术。本发明专利技术公开了一种微波模式激励搅拌加热方法及其加热装置，本发明专利技术采用的技术方案是，微波模式激励搅拌加热方法，将N个馈能口分成M组，轮番向加热腔馈能。本发明专利技术的微波模式激励搅拌加热装置，包括加热腔、N个馈能口、微波源和控制系统，所述微波源与馈能口连接，通过馈能口向加热腔馈能，所述控制系用于控制加热腔的馈能，将N个馈能口分成M组，轮番向加热腔馈能，其中，N、M为正整数，N≥2，M≥2。本发明专利技术通过切换向加热腔馈能的馈能口，改变加热腔中微波激励模式，不同的微波激励模式能够在加热腔中激励不同的电场模式，相当于增加了加热腔中电场模式数量，提高了电场分布的均匀性和加热均匀性，非常适合微波工业加热应用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及微波加热技术。本专利技术公开了一种微波模式激励搅拌加热方法及其加热装置，本专利技术采用的技术方案是，微波模式激励搅拌加热方法，将N个馈能口分成M组，轮番向加热腔馈能。本专利技术的微波模式激励搅拌加热装置，包括加热腔、N个馈能口、微波源和控制系统，所述微波源与馈能口连接，通过馈能口向加热腔馈能，所述控制系用于控制加热腔的馈能，将N个馈能口分成M组，轮番向加热腔馈能，其中，N、M为正整数，N≥2，M≥2。本专利技术通过切换向加热腔馈能的馈能口，改变加热腔中微波激励模式，不同的微波激励模式能够在加热腔中激励不同的电场模式，相当于增加了加热腔中电场模式数量，提高了电场分布的均匀性和加热均匀性，非常适合微波工业加热应用。【专利说明】微波模式激励搅拌加热方法及其加热装置
本专利技术涉及微波加热技术，特别涉及一种微波模式激励搅拌加热方法以及采用该方法进行微波加热的装置。
技术介绍
近年来，微波能作为一种清洁，绿色的能源迅速在各个领域得到了广泛的应用，微波能在工业上的主要应用是用于加热，如各种微波加热装置和烘干设备等。但是微波因为其本身具有的波动性，要做到完全均匀加热是不可能的，这样就导致了微波在对物料的加热过程中不可避免的产生局部过热甚至热失控等现象，严重制约了微波在工业上的大规模应用。微波加热装置，通常包括加热腔、馈能口、微波源及其控制系统等。微波源通过馈能口向加热腔传输微波能量，对加热腔中的物料进行加热。为了提高微波加热功率，通常采用多个微波源，并通过各个馈能口同时向加热腔传输微波能量。工业上应用的微波加热装置，其加热腔物理尺寸都比较大，不可能采用单模腔来实现。例如作为应用最为广泛的微波箱式加热器，其加热腔形状为长方体，内部电场分布模式为多模驻波场分布，理论上讲要使腔体内各点电场幅值保持不变是不可能做到的。只有尽可能增加腔体内的模式数量，使得空间各点的电场幅度差值减小，达到相对比较均匀的电场分布和加热效果。由电磁场基本知识可以知道，加热腔的物理尺寸和腔体内电场模式数的多少是成正比的。也就是说微波加热腔体越大，腔体内模式数就越多，电场分布也就越均匀，但是功率密度又会下降，有可能达不到工业设计的要 求。另外被加热的物料本身物理特性也不是完全均匀的，要保证在物料加热过程中均匀加热是十分困难的。然而，在实际应用中，提高微波加热的均匀性又是一个必须要面对和解决的问题。现有的改善微波加热均匀性的措施主要有模式搅拌器、对物料进行旋转搅拌、采用多端口馈能等手段。在这些措施中，对被加热的物料进行旋转搅拌效果虽然比较好，然而在某些微波工业化加热过程中，对受热的物料进行旋转或者搅拌又不太方便甚至是不可能的。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是针对微波加热均匀性问题，提供一种微波模式激励搅拌加热方法，提高微波加热的均匀性。本专利技术解决所述技术问题，采用的技术方案是，微波模式激励搅拌加热方法，其特征在于，将N个馈能口分成M组，轮番向加热腔馈能，其中，N、M为正整数，N≥2，M≥2。本专利技术通过切换向加热腔馈能的馈能口，改变加热腔中微波激励模式，不同的微波激励模式能够在加热腔中激励不同的电场模式，相当于增加了加热腔中电场模式数量，提高了电场分布的均匀性。对被加热物料而言，相当于物料的旋转或者搅拌，提高了物料加热的均匀性。馈能口数量N越大，馈能口馈能的组合方式越多，可以激励的电场模式数量越多，物料加热越均匀。本专利技术馈能口的切换方式非常多，根据加热腔的不同形状、馈能口的具体分布和数量、加热功率大小以及被加热物料的具体形状等，采取不同的馈能口切换方式，通过切换馈能口及每次参与馈能的馈能口数量、馈能方向、每次馈能时间、间隔时间等，最大限度的提高加热均匀性。进一步的，每组中馈能口数量相同或不同。进一步的,每组馈能时间相同或不同。进一步的，每组之间馈能有停顿。更进一步的，每组之间馈能停顿时间相同或不同。本专利技术通过馈能口切换，改变加热腔馈能方式。当N的数量足够大是，馈能口的切换方式非常多，可以适应不同形状的加热腔和被加热物料的要求。本专利技术的另一个目的是，提供一种微波模式激励搅拌加热装置，包括加热腔、N个馈能口、微波源和控制系统，所述微波源与馈能口连接，通过馈能口向加热腔馈能，其特征在于，所述控制系用于控制加热腔的馈能，将N个馈能口分成M组，轮番向加热腔馈能，其中，N、M为正整数，N≥2，M≥2。本专利技术的微波加热装置，其控制系统通过切换馈能口控制加热腔的馈能，可以产生多种微波馈能模式，在加热腔中激励不同的电场分布模式，提高了加热腔中电场模式数量，电场分布更均匀。进一步的，N个馈能口连接不同的微波源。N个馈能口连接不同的微波源，能够更灵活的变化馈能口切换方式，从而产生更多的激励模式。进一步的，每组中的馈能口连接同一个微波源。这种方案，M个微波源分别为M组馈能口提供微波能量，可以减少微波源的数量，简化微波加热装置的结构和控制程序，有利于降低成本。具体的，所述微波源为磁控管或行波管或速调管，所述控制系统通过控制微波源的电源控制加热腔的馈能。该方案采用磁控管或行波管等构成微波源，具有技术成熟，方便控制的特点。控制系统通过控制与相应馈能口连接的微波源的电源，能够方便地进行馈能口的切换，控制加热腔的馈能。具体的，所述控制系统为计算机控制系统。以计算机组成控制系统，可以通过程序设计各种馈能口切换模式，有利于提高加热腔中电场模式数量，提高微波加热的均匀性。本专利技术的有益效果是，大幅度改善了微波加热的均匀性，提高了微波加热的效率。在馈能口位置和加热腔结构相同，同一时间段馈入微波总功率一致的条件下，本专利技术的微波加热装置要比旋转搅拌加热物体、多端口同时馈能效率更高。本专利技术不要求各个微波功率源必须是相干源，在馈能口数目急剧增多的时候，可以减少同时馈能的馈能口数目，有利于降低加热腔内部某一时刻某一点电场场强过大导致空气或者其他介质击穿的概率。在加热腔体较大，被加热物料旋转搅拌难以实现的情况下，本专利技术还可以结合其他模式搅拌措施，进一步改善微波加热的温度场分布均匀性。【专利附图】【附图说明】图1是实施例1加热装置结构示意图；图2是实施例2加热腔和馈能口分布示意图；图3是实施例3加热腔和馈能口分布示意图；图4是实施例4加热腔和馈能口分布示意图。其中:10为加热腔；11~14为馈能口 ；20为出口 ；21~26为馈能口 ；31~36为馈能口。【具体实施方式】本专利技术针对现有微波加热均匀性的问题，采用多端口馈能，并通过对馈能口实行轮番馈能来改善微波加热的均匀性。本专利技术通过变换向加热腔馈能的馈能口，改变了加热腔中微波激励模式。不同的微波激励模式能够在加热腔中激励不同的电场模式，相当于增加了加热腔中电场模式数量，提高了电场分布的均匀性。馈能口数量N越大，可以产生的馈能方式越多，激励的电场模式数量越多，物料加热越均匀。本专利技术可以根据加热腔的不同形状、馈能口的具体分布和数量、加热功率大小以及被加热物料的具体形状等，采取不同的馈能口馈能方式，能够最大限度的提高加热均匀性。实施例1 本例微波加热装置结构如图1所示，包括加热腔、N个馈能口、N个微波源和控制系统。各个微波源产生的微波能量通过波导连接到相应的馈能口，通过馈能口向加热腔馈能。本例控制系统采用计算机控制系统，用于控制加热腔的馈能。本文档来自技高网...
【技术保护点】
微波模式激励搅拌加热方法，其特征在于，将N个馈能口分成M组，轮番向加热腔馈能，其中，N、M为正整数，N≥2，M≥2。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄卡玛，杨阳，陈倩，陈星，刘长军，郭庆功，闫丽萍，赵翔，杨晓庆，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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