微波设备加热原理及特点

微波与无线电波、电视信号、雷达通讯、红外线、可见光等一样，都属于电磁波，只是波长和不相同。 　　微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波（波长1米-1毫米），通常用于电视、广播、通讯技术中，而近代应用中又将它扩展出另一个分支，即把微波作为一种能量，在工农业上进行加热、干燥；在化学工业中进行催化促进化学反应；激发等离子体等。家用微波炉的使用也日趋广泛。由于电磁波的应用极为广泛和普遍，为避免相互干扰，国际无线电管理委员会对频率的划分作了具体的规定，我国目前用于工业加热的频率为915兆赫和2450兆赫。 　　微波干燥设备加热原理 　　介质材料由极性分子和非极性分子组成，在电磁场作用下，这些极性分子从原来的随机分布状态转向按照电场的极性排列取向。在高频电磁作用下，这些取向按交变电磁场的变化而变化，这一过程致使分子的运动和相互磨擦从而产生热量。此时交变电磁场的场能转化为介质内的热动能，使介质温度不断升高，这就是微波加热的基本原理。 　　由此可见微波加热是介质材料自身损耗电场能量而发热，对于导电的金属材料，电波不能透入内部而被反射，金属材料不能吸收微波。介质材料，因其介质电常数εr和介质损耗角正切值tgδ不同，在微波电磁场作用下效果也不一样。 　　由极性分子所组成的物质，能较好的吸收微波，能被微波加热的水分子是极性分子，是吸收微波最好的介质，所以含水的介质材料必定吸收微波。 　　另一类由非极性分子组成，它们基本上不吸收或很少吸收微波，这类物质有聚四氟乙烯、聚丙烯等塑料制品和玻璃、陶瓷等，它们能透过微波，而不吸收微波，这类材料可作为微波加热用的容器或支承物，或做微波密封材料。 　　在微波电场中，介质对微波的吸收及转换成热能的程度正比于微波的工作频率、电场强度的平方、介电常数和介质损耗正切值。 　　在实际加热过程中，存在一个穿透能力和加热深度问题，穿透能力就是电磁波穿入到介质内部的能力，电磁波从介质的表面进入并在其内部传播时，由于能量不断被吸收并转化为热量，它所携带的能量就随着深入介质表面的距离，以指数形式衰减。 　　1、加热速度快 　　常规加热如火焰、热风、电热、蒸气等加热，都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高，称之为外部加热。过程中要使中心部位达到所需的温度，需要一定的时间，同时需要较高的外部温度；热传导率较差的物体所需的时间就长。微波加热是使被加热物体本身成为发热物体，称之为整体加热方式，不需要热传导的过程，因此能在短时间内过到均匀加热。这一特点可使热传导较差的物质在短时间内得加热干燥，能量的利用率得到提高，还可以使加热炉的尺寸比常规加热炉要小。 　　2、均匀加热 　　用外部加热方式，为提高加热速度，就需要升高外部温度，这样容易产生外层结“壳”而内层夹“生”现象。微波加热时物体各部位不论形状如何，通常都有能均匀渗透电磁波，以产生热量，因此介质材料加热的无效性大大改善。 　　3、节能高效 　　微波对不同物质有不同的作用，含有极性的物质容易吸收微波能量而发热。不含极性则很少吸收微波加热。微波加热时，被加热物料一般都是放在用金属制造的加热室内，加热室对电波来说是个封闭的空腔，微波不能外泄，只能被加热物体吸收，加热室内的空气与相应的容器都有不会发热，所以热效率极高，同时工场的环境温度也不会因此而升高，劳动生产环境明显改善。 　　4、易于控制 　　与常规加热方法比较，微波加热的控制只要操纵功率控制旋纽，即可瞬间达到升降、开停的目的。因为在加热时只对物体本身加热，炉体、炉腔内空气几乎不加热，因此热惯性极小，应用计算机控制，特别适宜于加热过程和加热工艺的规范和自动化控制。 　　5、清洁卫生 　　对食品、药品等加热干燥时，微波的生物效应能在较低的温度下杀死细菌，这就提供了一种能够较多保持食品营养成分的加热杀菌方法，所以微波加热在食品工业中得到广泛的应用。 　　6、选择性加热 　　微波对不同介质特性的物料有不同的作用，这一点对干燥加工特性很有利。因为水分子对微波和吸收最好，的以含水量高的部位 ，吸收微波功率多于含水量较低的部位，这就是微波选择性加热的特点。在烘干木材、纸张等产品时，利用这一特点可以做到均匀加热和均匀干燥。需注意，有些物质当温度愈高，吸收愈好，形成正反馈使这一部分的温度急剧上升，对这类物质进行微波时要注意制定合理的加热工艺。 　　7、安全无害 　　通常微波能是在金属制成的封闭的加热室内和波导管中工作，所以能量的泄漏极小，我公司制造的微波设备采用先进的设计，精良的加工，因此进出料口，观察窗、炉门等处的微波汇漏微乎其微，大大优于国家制定的安全标准。而且微波没有放射线危害及有害气体排放，是一种十分安全的加热技术。 · 行业聚焦： 联合国当前的需要，国内市场的常规干燥设备，以及主要的国际市场干燥设备，基本都在中国制造，这表明，在中国干燥设备进口为导向的历史已经结束。但是，仍存在一些问题和困难。据中国通用机械干燥设备行业协会预测，未来几年，中国的需求，化工行业将干燥设备3000(套)左右;制药干燥设备的年需求量将达到3000(套)左右;农业，林业，粮食，轻工等行业，如干燥设备，年需求量预计将达到5000(套)左右。目前，干燥设备在国内市场占有率已达到1　热泵式低温干燥设备的原理与特点随着对生物物料加工质量要求的提高，药物制剂（如丸剂）、生物活性制品（如血液制品）、菇菌制品（如香菇）及其它农副产品的低温加工（≤60℃）是基本发展趋势[1]。干燥是生物物料加工的基本环节，应用低温干燥设备能较好地保持其色、香、味及营养、质构，对保证生物物料的加工质量具有重要意义。 　　目前常用的低温干燥方式中，冷冻干燥、微波干燥成本高，真空干燥温度不易做到太低，自然阴干直接受天气影响，利用吸湿剂（分蜜蜂刚采回的花粉团含水量在20%左右，放置在常温下易受霉菌感染，发霉变质。一般认为花粉含水量在5%以下可以防止发霉。商品花粉的含水量需在4%。常用的干燥法有以下几种： 　　1．日晒干燥 　　将蜂花粉均匀摊放在竹匾、席子、白布或者白纸上，厚约10毫米，上面再铺一层白布，置日光下晒，傍晚收起，晒3～5日，花粉团呈硬颗粒状，用手捏不碎即可。 　　2．化学干燥 　　在玻璃干燥器的底部放入适量的化学干燥剂，栅板上铺一层吸水纸或者白布，上面放入花粉团，盖上盖，放置数日。干燥1千克花粉需用2千克变色硅胶，或者1千克氯化钙，或者1千克无水硫酸镁。干燥剂在吸水后，可加热烘干，反复使用，但现在的饲料厂都配有制粒机，用以压制各种规格的颗粒饲料。随着我国饲料工业的发展和市场的逐步成熟及养殖水平的提高，养殖者和饲料厂都对颗粒饲料的制作提出了更严格的标准。这样就促使我们除了对如压模、配方、蒸汽的压力波动、调质效果、管道系统设计、疏水方式甚至管道保温性能等等都高度重视并不断完善外，还需对蒸汽流量的调节给予特别的重视。 　　1 制粒工控制制粒机蒸汽流量的优缺点 　　过去大多数饲料厂对制粒机蒸汽流量的控制，一般都是由制粒机操作工通过现场方莱茵、威博、南联、万世德、华研、科时敏、平航、珐玛珈、伟迪捷等知名企业悉数登场。 　　PPI CHINA Innovatech Forum第二届国际创新技术峰会暨颁奖盛宴 　　首届创新技术峰会大获成功，150多名生产主管、工程师及专业人士出席了为期两天的会议，几乎所有的入会者均对Sidel、HEUFT、Schneider、SIEMENS、ABB等行业领军企业的演讲称赞不已。 　　2009年将特别增加颁奖活动，奖励这一年来在加工与包装领域做出突出贡献、勇于创新、勇创品牌的优秀企业和个人。 　　PPI CHINA 2009预计参展商将超过400家，专业观众达12000人。

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