Jump to content

СВЧ vs ВЧ нагрев. Определение применимости


Recommended Posts

Здравствуйте уважаемые господа.

Прошу специалистов высказаться относительно применимости технологии нагрева ВЧ или СВЧ.

В специальной литературе и в интернете встречаются немало публикаций о подобного рода нагреве. Но, я не смог найти какого нибудь примера, который дал бы мне возможность сориентироваться относительно конкретной ситуации, а она отличается от стандартных примеров.

Итак, задача: необходимо нагреть материал от температуры 80 град. С до 160.  Материал представляет собой сечку обычной соломы пшеницы длинной 50-80 мм. Сечка имеет начальную влажность 300% (пропитана слабым водным раствором серной кислоты).  Давление в камере реактора 1МПа. 

У нас возникает несколько вопросов на которые мы не нашли ответов в литературе.

1. Какой из указанных выше видов нагрева применим в этом случае?

2. Если возможно применение СВЧ то, учитывая условия в реакторе, как подать волновую энергию в него?

С уважением,

Сергей. 

 

Link to comment
Share on other sites

Тут вопрос то тогда больше к специалистам по СВЧ нагреву, существует ли вообще такая технология и герметичные излучатели, работающие под давлением , ещё и в кислотной среде?

Link to comment
Share on other sites

встроить в ваш реактор несколько магнетронов, но контролировать равномерность нагрева будет проблематично

Link to comment
Share on other sites

Вебинар «Новые тенденции сетевых технологий: Ethernet по одной витой паре» (09.12.2021)

Приглашаем 9 декабря всех желающих посетить вебинар, посвященный технологии Ethernet и её новому стандарту 10BASE-T1S/L. Стандарт 802.3cg описывает передачу данных на скорости до 10 Мбит в секунду по одной витой паре. На вебинаре будут рассмотрены и другие новшества, которые недавно вошли в семейство технологий Ethernet: SyncE, PTP, TSN. Не останется в стороне и высокоскоростной 25G+ Ethernet от Microchip.

Подробнее

17 часов назад, Serhii Chepurnyi сказал:

В специальной литературе и в интернете встречаются немало публикаций о подобного рода нагреве.

Эээээ, а с микроволновкой вы не знакомы?

 

17 часов назад, Serhii Chepurnyi сказал:

нагреть материал от температуры 80 град. С до 160. 

Во-первых, чем будет контролироваться температура? Особенно учитывая то, что СВЧ оказывает негативное влияние на электронику. Во-вторых, СВЧ греет материал крайне неравномерно, вспомните все ту же микроволновку. В-третьих, что мешает греть все это дело тем же теплым воздухом?

Link to comment
Share on other sites

DC/DC-преобразователи Mornsun со склада Компэл

В сложный период для рынка электронных компонентов, когда производители увеличивают сроки поставки продукции, со склада Компэл можно приобрести широкий ассортимент DC/DC-преобразователей производства компании Mornsun. На складе представлены наиболее популярные семейства изолированных и неизолированных DC/DC-преобразователей новых поколений R3 и R4, а также предыдущего, но по-прежнему востребованного поколения R2.

Подробнее

19 часов назад, Serhii Chepurnyi сказал:

1. Какой из указанных выше видов нагрева применим в этом случае?

Чем меньше размер частицы объекта, тем выше должна быть частота. Для вашей нарезки соломы явно просматривается СВЧ, причём частотой выше, чем в микроволновке. Нагрев происходит наведёнными токами Фуко, поэтому сильно зависит от проводимости материала. То, что пропитано кислотой, это хорошо для увеличения проводимости, но есть и "подводные камни". С одной стороны, по мере высыхания материала, его проводимость уменьшается, и есть некоторая стабилизация температуры нагрева. С другой стороны, из-за неравномерного высыхания, будут места с большим локальным нагревом, так что от них возможно воспламенение высохшего рядом материала. Ещё больше этот эффект усугубляет скин-эффект - СВЧ поле не проникает глубоко в толщу материала. Возможно стоит посмотреть в сторону индукционного нагрева. Но тут надо набрать экспериментальных данных именно с этим материалом.

19 часов назад, Serhii Chepurnyi сказал:

2. Если возможно применение СВЧ то, учитывая условия в реакторе, как подать волновую энергию в него?

Как обычно - излучателем-рупором. Раскрыв рупора должен быть закрыт радиопрозрачным материалом, выдерживающим давление в камере.

Но по совокупности условий, что вы озвучили, наверное оптимальным решением будет греть всю камеру, обычным проволочным нагревателем, намотанным по всей поверхности снаружи на камеру. Тогда даже датчик температуры внутри камеры может не потребоваться, достаточно контроля температуры поверхности камеры. Может быть даже вентилятор для равномерной циркуляции нагретого воздуха не потребуется. Любая электроника-механика внутри камеры с агрессивной средой под давлением - это всегда головная боль. Опытным путём можно будет подобрать оптимальный (по скорости) профиль нагрева, а перегрев материала (в том числе локальный), а тем более воспламенение, будут полностью исключены.

Да и если сделать хорошую теплоизоляцию всей установки снаружи, то и КПД такой установки просматривается явно выше, чем с радиочастотным нагревом. Для промышленных установок стоимость процесса - это важно. Ну а про разницу в надёжности и особенно стоимости вы и сами сообразите. Прикиньте, какая мощность нагрева вам требуется, а потом посмотрите стоимость СВЧ генераторов такой мощности. :) 

Хотя... Есть СВЧ установки для сушки древесины (доски и даже брёвна). А с другой стороны, подогрев стальных ёмкостей с пропаном под давлением делается именно наружным проволочным нагревателем...

Edited by Lexter
Link to comment
Share on other sites

Теперь более 300 наименований: новое поступление Connfly на склад Компэл

Компэл объявляет о значительном расширении складского ассортимента продукции Connfly. Универсальные коммутирующие компоненты, соединители и держатели Connfly сочетают соответствие стандарту ISO9001:2008, высокую доступность и простоту использования. На текущий момент на складе Компэл – более 300 востребованных на рынке товарных наименований с гибкой ценовой политикой.

Подробнее

Управляемый светодиодный драйвер на базе компонентов ST

ST предлагает готовое решение, адаптируемое под конкретную задачу, двухмодульный отладочный комплект на базе контроллера HVLED001B для разработки светодиодного драйвера светильника наружного освещения с дистанционным управлением по сети 6LoWPAN.

Подробнее

25.03.2021 в 17:11, Nikol@i_ сказал:

А паровые регистры не подойдут? Кстати Вы не сказали какая масса будет разогреваться.

Нет, не подойдут. Уже пробовали. Только мы использовали реактор с рубашкой. Продукты реакции за несколько минут отложились на его стенках снизив теплоотдачу до неприемлемого уровня.

25.03.2021 в 15:47, Lexter сказал:

Чем меньше размер частицы объекта, тем выше должна быть частота.

Это класическое условие из класического примера о которых я говорил в топике. Оно нам не подходит.

Что значит неравномерность прогрева я понимаю но каков диапазон этой неравномерности? Максимально допустимая температура процесса - 200-210 град. К тому же, я не уточнил  в задаче но, там идет проточный процес. При достижении рабочей температуры начинают виделятся продукты  реакции. Их необходимо как можно скорее  удалить из него. С этими продуктами естественно удаляется и влага. По условиям же влажность материала должна оставатся как указано в выше - 300% плюс минус 10 на всем  протяжении процесса. Поэтому мы подаем немного пара в реактор ориентируясь на количество удаленной из него влаги. При таких условиях перегрев все же возможен?

25.03.2021 в 12:54, paul-th сказал:

Тут вопрос то тогда больше к специалистам по СВЧ нагреву, существует ли вообще такая технология и герметичные излучатели, работающие под давлением , ещё и в кислотной среде?

Может подскажите где найти этих спецов? Где они гнездятся?

25.03.2021 в 14:01, Alhimik сказал:

встроить в ваш реактор несколько магнетронов, но контролировать равномерность нагрева будет проблематично

Как именно встроить? 

Link to comment
Share on other sites

27.03.2021 в 01:39, Serhii Chepurnyi сказал:

Может подскажите где найти этих спецов? Где они гнездятся?

В Самаре вроде как была контора по разработке пром. СВЧ нагревов.  Точных координат не знаю, не я занимался плотно с ними. И в том месте давно не работаю. На сколько помню, они занимались сначала заменой импортных магнетронов на наши, а потом делали адаптивную систему настройки магнетрона на канал без регулировки геометрии канала с обратной связью по мощности. Может что и путаю , давно это было.

Edited by paul-th
Link to comment
Share on other sites

28.03.2021 в 07:39, paul-th сказал:

В Самаре ...

Спасибо. Попробуем поискать. Хотя, мы уже обращались на ЗАО "НПП "Магратеп" во Фрязино. У них на сайте клич висит типа: "... обращайтесь к нам с любыми вопросами" и т.д. В реальности, когда они узнали что речь идет только об изучении применимости технологии нагрева, перестали отвечать на мейлы.  

Link to comment
Share on other sites

С СВЧ бесперспективно. Для разогрева 5 тонн материала потребуется огромная для СВЧ мощность - сам прикинь, в СВЧ-печке для разогрева 1 кг за 5 минут мощность магнетрона 800-1000 Вт, для 5 тонн - надо 4-5 МВт средней мощности, это сотни магнетронов по 10 кВт, стоимость одного  - 1500 у.е. Даже если время разогрева увеличить до часа и более, все равно десятки тысяч у.е. получится. Потом куча проблем добавится. СВЧ разогревает на небольшую глубину - несколько сантиметров, надо будет непрерывно субстрат перемешивать. Плюс СВЧ очень вредно для здоровья, камеру надо делать герметичной для радиоволн.

Отыщи всему начало, и ты многое поймешь!

Link to comment
Share on other sites

7 часов назад, Serhii Chepurnyi сказал:

когда они узнали что речь идет только об изучении применимости технологии нагрева, перестали отвечать на мейлы.  

Очевидно, имелись в виду просто консультации по внедрению неких готовых решений из "портфеля" фирмы. А изучение новой области - это вложения средств и времени, с неизвестным результатом, такое не всякий потянет. В том числе, и не всякий заказчик захочет платить за эксперименты.

"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Link to comment
Share on other sites

4 часа назад, Dr. West сказал:

А изучение новой области - это вложения средств и времени, с неизвестным результатом, такое не всякий потянет.

Вы не поняли. :)Это фрязинцы не "не захотели изучать новую область", а поняли, что Все вопросы ТС-а - "чисто академический интерес", и ничего никому ни за что платить он не собирается. Да и вникать в тему собственно тоже. Поэтому с их стороны естественная реакция на отдельного индивидуума:

12 часов назад, Serhii Chepurnyi сказал:

когда они узнали что речь идет только об изучении применимости технологии нагрева, перестали отвечать на мейлы.  

"Узнали" они правда немного больше ... а они всё-таки серьёзные занятые люди, а не так, на форум по...ть зашли. :D

Edited by Lexter
Link to comment
Share on other sites

Да я то всё понял. Главное, чтобы до автора дошло - никто всерьёз не будет заниматься его вопросом за "просто так".

"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Link to comment
Share on other sites

Диэлектрики греют в ёмкостных ВЧ сушилках.Как то так:Тыц.

Не можешь-научим! Не хочешь-не надо!P.S. А достанешь-заБАНят!

Решительный шаг вперёд-как правило результат хорошего пинка сзади.

Не тратьте силы, возьмите молоток побольше!

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
×
×
  • Create New...