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工业微波设备之微波干燥设备的机理简述

发布时间:2011-07-20 点击量:1956

  微波是指波长范围为1~1000mm,频率范围为3.0×102~3.0×105MH*有穿透特性的电磁波,常用的微波频率为915MHz和2450MHz。工业微波设备微波发生器的磁控管接受电源功率而产生微波功率,通过波导输送到微波加热器中,使需要加热的物料在微波场的作用下被加热。微波加热利用的是介质损耗原理,而且水的损耗因数比干物质大得多,电磁场释放能量中的绝大部分被物料中的水分子吸收。一般情况下,工业微波设备被干燥物料中的水分子由于布朗运动,分子的排列杂乱无章并迅速变化,极性相互抵消,宏观上不呈现极性。而被置于由微波发生器产生的电场中时,微波场以每秒几亿次的高速周期地改变外加电场的方向,使介质的极性水分子迅速摆动,产生显著的热效应,从而使物料内部和表面的温度同时迅速升高。
  
  工业微波设备微波加热造就物料体热源的存在,改变了常规加热干燥过程中某些迁移势和迁移势梯度方向,形成了微波干燥的*机理。工业微波设备由于物料中的水分介质损耗较大,能大量吸收微波能并转化为热能,因此物料的升温和蒸发是在整个物体中同时进行的。在物料表面由于蒸发冷却的缘故,使物料表面温度略低于里层温度;同时由于物料内部产生热量,以致内部蒸汽迅速产生,形成压力梯度。如果物料的初始含水率很高,物料内部的压力非常快地升高,则水分可能在压力梯度的作用下从物料中排出。初始含水率越高,压力梯度对水分排出的影响越大,也即有一种"泵"效应,驱使水分流向表面,加快干燥速度。由此可见,工业微波设备微波干燥过程中,温度梯度、传热和蒸汽压迁移方向均一致,从而大大改善了干燥过程中的水分迁移条件,当然要优于常规干燥。同时由于压力迁移动力的存在,使微波干燥具有由内向外的干燥特点,即对物料整体而言,将是物料内层首先干燥,这就克服了在常规干燥中因物料外层首先干燥而形成硬壳板结阻碍内部水分继续外移的缺点。

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