微波真空干燥箱原理、特点、性能

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2018-06-23

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  一,概述  箱式微波真空干燥机是我企业利用现已成熟的微波能应用技术,为食品工程、制药工程、生物工程、化工工程、材料工程以及农副产品深加工研制成功的新一代新型、效率高的干燥,sha菌设备。

它具有干燥速度快、能耗效率比小、物料干燥sha菌效果均匀等显著优点。 它即可以直接取代传统真空干燥机,作热敏性(如中药浸膏等)物料脱水干燥之用;又可以利用微波能本身自带的sha菌能力,对药材、中药粉剂等物料进行sha菌处理。

主要应用于高附加值、且具有热敏性的农副产品、食品、药材、果蔬、化工等的脱水干燥、sha菌;用于化工产品的低温浓缩、结晶水的脱除、酶制剂的干燥等;适用于科研院校的实验室。

  二,微波原理  微波是一种频率非常高的电磁波。 微波包括的波长范围没有明确的界限,一般是指分米波、厘米波和毫米波三个波段,也就是波长从1mm到1m左右的电磁波。 由于微波的频率很高,所以也叫超高频电磁波。 目前国内只有915MHz和2450MHz被广泛使用。

微波是电磁波,它具有电磁波的诸如反射、透射干涉、衍射、偏振以及伴随着电磁波能量传输等波动特性,这就决定了微波的产生、传输、放大、辐射等问题都不同于普通的无线电、交流电。 微波系统没有导线式电路,通常应用所谓场的概念来分析系统内电磁波的结构,并采用功率、频率、阻抗、驻波等作为微波测量的基本量。   l,微波的穿透深度  ①、渗透深度(穿透深度)当微波进入物料时,物料表面的能量密度是很大的,随着微波向物料内部的渗透,其能量呈指数衰减,同时微波的能量释放给了物料。

渗透深度可表示物料对微波能的衰减能力的大小。

一般它有两种定义:  ②渗透深度为微波功率从物料表面减至表面值的1/e(%)时的距离,用DE表示,e为自然对数底值。   DE=λ0/g式中λ0--------自由空间波长;  ε---------介电常数;  tg-------介质损耗。

  ③微波功率从表面衰减到表面值的1/2时的距离,即所谓半功率渗透深度D1/2,其表达为渗透深度随波长的增大而变化,它与频率有关,频率越高,波长越短,其穿透力也越弱。 微波在空气中的渗透深度:2450MHz为;915Mhz为。   特别注意提醒:微波进入物料后,物料吸收微波能并将其转变为热能,微波的场强和功率就不断地被衰减,即微波透入物料后将进入衰减状态。

不同的物料对微波能的吸收衰减能力是不同的,这随物料的介电特性而定。

衰减状态决定着微波对介质的穿透能力。   三、微波真空干燥的特点:  1、节能效率高:常规的真空干燥设备,由于在真空场合下,热量通过对流传递十分困难,只能传导进行,加热速度慢,干燥周期长,能耗大。

微波真空干燥设备采用的是辐射传能,是介质整体加热,无需其它传热媒介,避免了上述缺点,所以速度快,效率高,干燥周期大大缩短,能耗降低。 与常规干燥技术相比可提高工效四倍以上。   2、加热均匀:由于微波加热是物料里外同时加热,物料的里外温差小,不会产生常规加热中出现的里外加热不一致的状况,而使干燥质量大大提高。

  3、易于控制:由于微波功率可快速调整及无惯性的特点,易于及时控制,便于工艺参数的调整和确定。 微波功率可随物料温度的变化无极调整,应用人机界面和PLC可进行加热过程和加热工艺规范的可编程自动化控制。

  4、设备体积小,安装维修方便。   5、可延长保质期:微波能的生物效应,能在较低温度下sha菌和防霉。

由于加热速度快、时间短,能很大限度地保存物料的活性、维生素及原有的色泽和营养成分。   6、环保:微波真空设备不会产生三废,由于微波能是控制在金属制成的加热室和波导管内工作,所以微波泄漏极少,可控制在/cm2,没有放射性危害及有害气体排放,不产生余热和粉尘污染,既不污染物料,也不污染环境。   7、经济效益显著。   微波真空设备具有节能、降耗、提高产品质量、安全卫生、设备成本低等诸方面即可看出其经济效益和社会效益的显著。   目前我公司研制的新型工业化微波真空干燥设备已形成系列产品。 这将为我国国民经济诸多领域及科研部门提供能够一种现代化的高新技术干燥设备。

  微波真空干燥设备是微波能技术与真空技术相结合的一种新型微波能应用设备,它兼备了微波及真空干燥的优点,克服了常规真空干燥周期长、效率低的缺点,在一般物料干燥过程中,具有干燥产量高、质量好、加工成本低等优点,微波真空干燥设备是一项集电子学、真空学、机械学、热力学、程控学等多学科为一体的高新技术产品,是对干燥过程中物质的物理变化、内外热质交换以及真空条件下水分迁移过程的深入研究基础上的,发展起来的一项新技术、新工艺。

微波真空干燥设备由微波发生器、真空干燥腔、物料盘、真空系统和电子控制系统组成。   工业生产中,许多物品是不能在高温条件下进行干燥处理,如一些药品、化学制品、营养食品以及人参、鹿茸等药材,为了保证产品质量,其干燥处理必须在低于100℃或室温的条件下进行,众所周知气压降低,水的沸点降低,如在一个大气压()下,水的沸点是100℃,而在大气压下()下,水的沸点是40℃。

在真空条件下,加热物体可使物体内部水分在无温升状态下蒸发。 由于真空条件下空气对流传热难以进行,只有依靠热传导的方式给物料提供热能。 常规真空干燥方法热的传导速度很缓慢、效率低,并且温度控制难度大,被加热物料还会产生内外温差。 微波加热是一种辐射加热,是微波与物体直接发生作用,使其里外同时被加热,无须通过对流或传导来传递热量,所以加热速度快,干燥效率高,干燥质量高。   来源:http:///zx/2018/0608/。