微波干燥設(shè)備原理

微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波。被加熱介質(zhì)物料中的水分子是極性分子。它在快速變化的高頻電磁場作用下，其極性取向?qū)㈦S著外電場的變化而變化，造成分子的運(yùn)動(dòng)和相互摩擦效應(yīng)。使微波場的場能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使物料溫度升高，產(chǎn)生熱化和膨化等一系列物化過程，從而達(dá)到微波加熱干燥的目的。微波加熱的優(yōu)點(diǎn)

(1)微波干燥設(shè)備加熱速度快: 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(duì)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(既常稱的外部加熱)。它要使中心部位達(dá)到所需的溫度，需要一定的熱傳導(dǎo)時(shí)間，而對(duì)熱傳導(dǎo)率差的物體所需的時(shí)間就更長。微波加熱則屬內(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(shí)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(dòng)內(nèi)部水份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(duì)含水量在30%以下的食品，速度可數(shù)百倍的縮短，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到均勻干燥。

  (2)微波干燥設(shè)備均勻加熱: 用外部加熱方式加熱時(shí)，為提高加熱速度，就需升高外部溫度，加大溫差梯度。然而隨之就容易產(chǎn)生外焦內(nèi)生現(xiàn)象。微波加熱時(shí)不論形狀如何，微波都能均勻滲透，產(chǎn)生熱量，因此均勻性大大改善。

(3)節(jié)能高效: 不同物料對(duì)微波有不同吸收率，含有水份的物質(zhì)容易吸收微波能。玻璃、陶瓷、聚丙烯等則很少吸收微波，金屬將反射電波，這些物質(zhì)都不能被微波加熱。微波加熱時(shí)，被加熱物料一般都是放在用金屬制成的加熱室內(nèi)，加熱室對(duì)電磁波來說是個(gè)封閉的腔體，電磁波不能外泄，只能被加熱物體吸收，加熱室內(nèi)的空氣與相應(yīng)的容器都不會(huì)被加熱，所以熱效率高。同時(shí)工作場所的環(huán)境溫度也不會(huì)因此而升高，生產(chǎn)環(huán)境明顯改善。

(4)易于控制:微波功率的控制是由開關(guān)、旋鈕調(diào)節(jié)，即開既用，無熱慣性，功率連續(xù)可調(diào)，易于自動(dòng)化。

(5)清潔衛(wèi)生:對(duì)食品、藥品等加工干燥時(shí)，微波熱效應(yīng)與生物效應(yīng)能在較低的溫度下迅速殺蟲滅均，能限度的保持營養(yǎng)成分和原色澤，所以微波加熱在食品工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

(6)選擇性加熱:不同性質(zhì)的物料對(duì)微波的吸收損耗不同，既選擇性加熱的特點(diǎn)，這對(duì)干燥過程有利。因?yàn)樗肿訉?duì)微波的吸收損耗，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。但有些物質(zhì)呈負(fù)溫度系數(shù)，溫度愈高，εr和tgδ將增大，吸收愈好，造成正反饋使這一部分的溫度急劇上升。對(duì)這類物質(zhì)進(jìn)行微波加熱就要注意合理制定加工工藝。

(7)安全無害:通常微波能是在金屬制成的封閉加熱室、波道管內(nèi)傳輸。采用先進(jìn)設(shè)計(jì)，使進(jìn)出料口、觀察窗、爐門等處的微波泄漏嚴(yán)格控制在國家安全標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)內(nèi). 微波不屬于放射性射線、又無有害氣體排放，是一種十分安全的加熱技術(shù)。

微波殺菌設(shè)備原理

微波是100MHz--100000MHz波段的電磁波，以微波殺菌的溫度場與電磁場相比較，電磁場是細(xì)菌致死的主要因素，特別是在較低溫度時(shí)。充分利用變化的電磁場能獲得一種新的、在較低溫度下殺菌的手段和技術(shù)。電磁場在殺菌過程中表現(xiàn)出來的“非熱因素成為細(xì)菌致死的主導(dǎo)因素“打破了常規(guī)加熱殺菌的格局，細(xì)菌欲生存而需抗?fàn)幍膶?duì)象改為”電磁力“。脈沖電磁場的殺菌機(jī)理主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面 ：電場作用和電離作用，也就是常說的“非生物效應(yīng)”。

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