Jump to content
Serhii Chepurnyi

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. 

 

Share this post


Link to post
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?

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

Повышаем уровень передаваемой мощности в однопарной сети Ethernet

В статье приведено описание новых гибридных разъемов для использования в SPE-приложениях. По сравнению с традиционными разъемами, в основе структуры которых лежит технология PoDL (Power over Data Line), предлагаемое решение содержит в себе дополнительные контакты питания, но сохраняет при этом компактные размеры. А работа с более высокими значениями тока значительно расширяет возможности применения предлагаемых разъемов в различных топологиях, по сравнению с PoDL.
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?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар «Новинки и решения Traco для промышленных и отраслевых приложений» (28.10.2021)

Компэл 28 октября приглашает всех желающих принять участие в вебинаре, где будет рассмотрена новая и перспективная продукция компании Traco. Мы подробно рассмотрим сильные стороны и преимущества продукции Traco, а также коснемся практических вопросов, связанных с измерением уровня шумов, промывкой изделий после пайки и отдельно разберем, как отличить поддельный ИП Traco от оригинала.

Подробнее

Posted (edited)
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

Share this post


Link to post
Share on other sites

Популярные пружинные клеммники Degson со склада Компэл

Пружинные разъемные клеммники Degson с технологией Push-In обеспечивают надежное и безопасное электрическое соединение. При их использовании исключается возможность короткого замыкания в точке контакта, что гарантирует надежное соединение. Электрическая безопасность клеммных блоков подтверждается соответствием мировым стандартам UL, IEC и VDE.
Подробнее

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

Будущее сегодня с TE Connectivity: мезонинные соединители высокой плотности COM Express со скоростью 16G+

Компания TE Connectivity выпустила на рынок серию 16G 0.5mm FH с поддержкой стандарта COM Express – самые миниатюрные соединители в портфеле TE Connectivity на сегодняшний день, обеспечивающие скорость передачи данных более 16 Гбит/с. По сравнению с более ранней версией, рассчитанной на 8 Гбит/с, версию 16G отличают улучшенные показатели качества передаваемого сигнала.
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? 

Share this post


Link to post
Share on other sites
25.03.2021 в 18:11, Nikol@i_ сказал:

какая масса

Неточно спросил, подразумевал вес, 1кг, 100, тонна.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
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

Share this post


Link to post
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.  

Share this post


Link to post
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!

Share this post


Link to post
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. "

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
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

Share this post


Link to post
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. "

Share this post


Link to post
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!

Share this post


Link to post
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...

×
×
  • Create New...