1、 什么是微波?
微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波(波长1米(mǐ) - 1毫米),通常是作为信息传递而用于雷达、通讯技术中。而(ér)近代应用中又将它扩(kuò)展(zhǎn)为一(yī)种新能源,在工农业上用作加热、干燥;在化学工业中催使化学反应;在科研中激发等离子体等。家用微波炉就是微波能应用的一个典(diǎn)型例子。
我国目前用于工业加热的微波频率为915兆赫和2450兆赫。使用(yòng)中,可根据(jù)加热材料的形状、大小、含(hán)水量来选择。
2、 微波加(jiā)热原理
通常,一些介质材料由极性分子和非极性分子组成,在微波(bō)电磁场作用下,极(jí)性(xìng)分子从原来的热运动状态转向(xiàng)依照(zhào)电磁场的方向交变而排列取向。产生类似摩擦热,在这(zhè)一微观过程中交变电(diàn)磁场的能量转化为介(jiè)质(zhì)内(nèi)的热能,使介质温度出现宏观上的升高,这就是对微波加热最通俗的解释。 由此可见微(wēi)波加热是介质材料自身损耗电磁场能量而发热。对于金(jīn)属材料,电磁场不能透入内部而是被(bèi)反射出来,所以金属材料不能吸收微(wēi)波。水是吸收微波好的介质,所以凡含水的物质必定吸收微波(bō)。 有一部份介质虽然是非极性分(fèn)子组成(chéng),但(dàn)也能在不同(tóng)程度上吸收微波,其原理。
二、微波干燥设备的特点
1、 加热速度(dù)快 常规加热(rè)如火焰、热风、电热、蒸汽等,都是利用(yòng)热传(chuán)导的原理将热量从被加热(rè)物(wù)外部传入内部,逐步使物体中心温度升高,称之为外部加热。要使中心部位达到所需(xū)的(de)温度,需要一定的时间,导(dǎo)热性较差的(de)物(wù)体所需的时间(jiān)就更长。 微波加热是使被加热物(wù)本身成为发热体,称之为内(nèi)部加热方式,不需要热传导(dǎo)的过程,内外同时加热,因此能在短(duǎn)时间(jiān)内达到加热效果(guǒ)。
2、 均匀加热 常(cháng)规加(jiā)热,为提高加热速度,就需要升高加热温度,容易产生外焦内生现象。微波加热时,物体各部位通(tōng)常都能均匀渗透电磁波,产生热量,因此(cǐ)均匀(yún)性大大改善。
3、 节(jiē)能高效 在微(wēi)波(bō)加热(rè)中,微波能只能被(bèi)加热物体(tǐ)吸收而生热,加热室内的空气与相应的容器都不会(huì)发热,所以热效率极高,生产环境也明显改善。
4、 易于控制 微波加(jiā)热的(de)热惯性极小。若配用微机控制,则特别适宜于加热过程加热工艺的自动化控制。
5、 低温(wēn)杀菌、无污(wū)染微波能自身不会对食品污染,微波的热效应双重杀菌作用又能在较低的温度下杀死细菌,这就提供(gòng)了(le)一种能够较多保持食品营养(yǎng)成份(fèn)的加热杀菌方(fāng)法。
6、 选择性加热 微波对(duì)不同性质的物料有不同(tóng)的作用,这一点对干(gàn)燥作业有利。因(yīn)为水分子对微波的吸收好,所以含水量高的部位,吸收微波功率多于含水量较低的部位这就是选择加热的特点。烘干木材、纸张等产品时,利用这一特点(diǎn)可以做到均匀加(jiā)热(rè)和均匀干燥。值得(dé)注意的是有些物质当温度愈高、吸(xī)收性愈好,造成恶性循环,出(chū)现局部温度(dù)急剧上升造成过干,甚至炭化,对这类物质进行微波加热时,要注意制定合理的加热工艺。
7、 安全无(wú)害 在微(wēi)波加热、干燥中,无废水、废气、废物产(chǎn)生,也无辐射遗留物存在,其(qí)微波泄漏也(yě)确保大大低于(yú)国家制定的安全标准(zhǔn),是一种十分安全无害的高新技术。
从经济效益来分析,微波干燥也常较传统方法为优(yōu),如与远红外干燥相比,通常节能1/3以上。在实际工作中,微波干燥主要(yào)用(yòng)在低水分物料的干燥(含水率30%以下)中(zhōng)。此时,传统的干燥方法(热风、电烘炉)干燥速率低、耗能大,而隧道式微波干燥设备从进料到出料中需3-5分钟时间即可完成干燥。传统(tǒng)方法配套设(shè)备多,占地面(miàn)积大,用人多,常(cháng)有污染,消防等问题。
许(xǔ)多企业采用微波干燥、灭菌新技(jì)术,已经(jīng)产生了良好的社会经济效益,更多的企业亦将采用微波设备,这一良好的趋势必将促进我国食品、制药(yào)、化工等行业的发展。
