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一、微波原理:微波是一種波長極短的電磁波,它和無線電波、紅外線、可見光一樣,都屬于電磁波,微波的頻率范圍從300MHZ到300KMHZ,即波長從1毫米到1米的范圍。微波加熱干燥的原理:是利用微波在快速變化的高頻電磁場中與物質(zhì)分子相互作用,被吸收而產(chǎn)生熱效應(yīng),把微波能量直接轉(zhuǎn)換為介質(zhì)熱能,微波被物體吸收后,物體自生發(fā)熱,加熱從物體內(nèi)部、外部同時開始,能做到里外同時加熱,不同的物質(zhì)吸收微波的能力不同,其加熱效果也各不相同,這主要取決于物質(zhì)的介質(zhì)損耗。水是吸收微波很強烈的物質(zhì),一般含有水分的物質(zhì)都能用微波來進行加熱,快速均勻,達到很好效果。
二、微波干燥特點:
1、干燥速度快。常規(guī)方法如:蒸汽干燥、電熱干燥、熱風(fēng)干燥等,由10%含水量脫至1%以下需十幾個小時,采用微波干燥僅需十幾分鐘;由5%含水量脫至1%以下常規(guī)方法需六至七小時,采用微波干燥僅需幾分鐘;由30%-20%含水量脫至1%以下,常規(guī)方法需二十幾小時,采用微波干燥僅用二十分鐘左右。 常規(guī)熱力干燥往往在環(huán)境及設(shè)備上存在熱損失,室內(nèi)環(huán)境溫度高。而微波是直接對物料進行作用,因而沒有額外的熱能耗損,微波干燥處理均無以上現(xiàn)象。設(shè)備能即開即用,沒有常規(guī)熱力干燥的熱慣性,操作靈活方便,微波功率可調(diào),傳輸速度從零開始連續(xù)可調(diào),便于操作。
2、保持物料原色。由于微波干燥不需要熱傳導(dǎo),物料自身發(fā)熱,干燥速度快,接觸物料的溫度大大低于常規(guī)方法,不會造成物料裂變現(xiàn)象。
3、流水線作業(yè),操作環(huán)境好。與常規(guī)方法相比,微波設(shè)備不需要鍋爐、復(fù)雜的管道系統(tǒng),煤場和運輸車輛,只要具備水,電基本條件即可。相比而言,一般可節(jié)電30%-50%。改善勞動條件,節(jié)省占地面積.設(shè)備的工作環(huán)境低、噪音小,極大地改善了勞動條件,整套微波設(shè)備的操作只需2-3人。微波干燥設(shè)備可以與上料機、出料輸送機、振動篩、包裝機等設(shè)備連接,組成一條流水生產(chǎn)線,這樣大大提高了勞動生產(chǎn)力,車間里沒有粉塵飛揚狀況發(fā)生,符合國家GMP生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
我公司是國內(nèi)專業(yè)做工業(yè)微波設(shè)備的廠家。經(jīng)過多年不斷研究開發(fā),微波干燥設(shè)備在化工醫(yī)藥食品添加劑、中間體等物料干燥方面取得良好效果。本公司跟大型微波研究所合作,由微波專家根據(jù)您的物料特性、產(chǎn)量要求設(shè)計出專門屬于您公司的設(shè)備!保證令您滿意!
三;微波原理知識問答
問題1:微波是什么?
答:微波與無線電波、紅外線、可見光一樣都是電磁波,微波是指頻率為300MHz-300KMHz的電磁波,即波長在1米到1毫米之間的電磁波。微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為“超高頻電磁波”。
問題2:微波是怎樣產(chǎn)生的?
答:微波能通常由直流或50MHz交流電通過一特殊的器件來獲得。可以產(chǎn)生微波的器件有許多種,但主要分為兩大類:半導(dǎo)體器件和電真空器件。電真空器件是利用電子在真空中運動來完成能量變換的器件,或稱之為電子管。在電真空器件中能產(chǎn)生大功率微波能量的有磁控管,多腔速調(diào)管,微波三、四極管,行波管等。在目前微波加熱領(lǐng)域特別是工業(yè)應(yīng)用中使用的主要是磁控管及速調(diào)管。
問題3:微波應(yīng)用的頻率有那些?
答:因為微波應(yīng)用極為廣泛,特別是通信領(lǐng)域,為了避免相互間的干擾,無線電管理委員會對頻率的劃分作了具體規(guī)定。分給工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)用的頻率有 433 兆赫、915兆赫、2450兆赫、5800兆赫、22125兆赫,與通信頻率分開使用。目前國內(nèi)用于工業(yè)加熱的常用頻率為915兆赫和2450兆赫。微波頻率與功率的選擇可根據(jù)被加熱材料的形狀、材質(zhì)、含水率的不同而定。
問題4:微波加熱的原理是什么?
答:介質(zhì)材料由極性分子和非極性分子組成,在電磁場作用下,這些極性分子從原來的隨機分布狀態(tài)轉(zhuǎn)向依照電場的極性排列取向。而在高頻電磁場作用下,這些取向按交變電磁的頻率不斷變化,這一過程造成分子的運動和相互摩擦從而產(chǎn)生熱量。此時交變電場的場能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能,使介質(zhì)溫度不斷升高,這就是對微波加熱zui通俗的解釋。
問題5:微波殺菌的機理是什么?
答:微波滅菌的機理在于,細菌、成蟲與任何生物細胞一樣,是由水、蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、脂肪和無機物等復(fù)雜化合物構(gòu)成的一種凝聚態(tài)介質(zhì)。其中水是生物細胞的主要成分,含量在75~85%,因為細菌的各種生理活動都必須有水參與才能進行,而細菌的生長繁殖過程,對各種營養(yǎng)物的吸收是通過細胞膜質(zhì)的擴散、滲透和吸附作用來完成的。在一定強度微波場的作用下,物料中的蟲類和菌體也會因分子極化馳豫,同時吸收微波能升溫。由于它們是凝聚態(tài)物質(zhì),分子間的作用力加劇了微波能向熱能的能態(tài)轉(zhuǎn)化。從而使體內(nèi)蛋白質(zhì)同時受到無極性熱運動和極性轉(zhuǎn)動兩方面的作用,使其空間結(jié)構(gòu)變化或破壞,而使蛋白質(zhì)變性。蛋白質(zhì)變性后,其溶解度、粘度、膨脹性、滲透性、穩(wěn)定性都會發(fā)生明顯的變化,而失去生物活性。另一方面,微波能的非熱效應(yīng)在滅菌中起到了常規(guī)物理滅菌所沒有的特殊作用。也是造成細菌死亡的原因之一。
問題6:微波的穿透能力如何?
答:穿透能力就是電磁波穿入到介質(zhì)內(nèi)部的本領(lǐng),電磁波從介質(zhì)的表面進入并在其內(nèi)部傳播時,由于能量不斷被吸收并轉(zhuǎn)化為熱能,它所攜帶的能量就隨著深入介質(zhì)表面的距離,以指數(shù)形式衰減。透射深度被定義為:材料內(nèi)部功率密度為表面能量密度的1/e 或36.8% 算起的深度D,微波的加熱深度比紅外加熱大得多,因為微波的波長是紅外波長的近千倍。紅外加熱只是表面加熱,微波是深入內(nèi)部加熱。
問題7:什么叫微波的選擇性加熱?
答:不同性質(zhì)的物料對微波的吸收損耗不同,即選擇性加熱的特點,這對干燥過程有利。因為水分子對微波的吸收損耗zui大,所以含水量高的部位,吸收微波功率多于含水量較低的部位,從而干燥速率趨一致。
問題8:微波加熱為什么稱之為內(nèi)部加熱方式?
答:常規(guī)加熱(如火焰、熱風(fēng)、電熱、蒸汽等)都是利用熱傳導(dǎo)、對流、熱輻射將熱量首先傳遞給被加熱物的表面,再通過熱傳導(dǎo)逐步使中心溫度升高(即常稱的外部加熱)。它要使中心部位達到所需的溫度,需要一定的熱傳導(dǎo)時間,而對熱傳導(dǎo)率差的物體所需的時間就更長。微波加熱則屬于內(nèi)部加熱方式,電磁能直接作用于介質(zhì)分子轉(zhuǎn)換成熱,且透射性能使物料內(nèi)外介質(zhì)同時受熱,不需要熱傳導(dǎo),而內(nèi)部缺乏散熱條件,造成內(nèi)部溫度高于外部的溫度梯度分布,形成驅(qū)動內(nèi)部水分向表面滲透的蒸汽壓差,加速了水份的遷移蒸發(fā)速度。特別是對含水量在30%以下的食品,速度可數(shù)百倍的縮短,在短時間內(nèi)達到均勻干燥。
問題9:各種物質(zhì)對微波的吸收能力如何?
答:微波加熱是介質(zhì)材料自身損耗電場能量而發(fā)熱。而不同介質(zhì)材料的介質(zhì)常數(shù)εr和介質(zhì)損耗角正切值tgδ是不同的,故微波電磁場作用下的熱效應(yīng)也不一樣。由極性分子所組成的物質(zhì),能較好地吸收微波能。水分子呈*的極性,是吸收微波的介質(zhì),所以凡含水分子的物質(zhì)必定吸收微波。另一類由非極性分子組成,它們基本上不吸收或很少吸收微波,這類物質(zhì)有聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚砜等、塑料制品和玻璃、陶瓷等,它們能透過微波,而不吸收微波。這類材料可作為微波加熱用的容器或支承物,或做密封材料。在微波場電中,介質(zhì)吸收微波功率的大小P正比于頻率f、電場強度E的平方、介電常數(shù)εr 和介質(zhì)損耗正切值tgδ。即: P = 2πf?E2?εr?V?tgδ
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