微波干燥机原理技术

　　微波干燥技术

　　微波是一种高频波，以每秒24亿次的速度变换，引起水分子的高速度轮摆运动，它们互相磨擦产生极大的热量，可以方便的干燥物料。

　　物体吸收微波能量转化成热量后，物体温度升高，物体内含的水分蒸发，脱水，干燥;若适当地控制脱水速度，在对物料进行干燥时就能让物体的结构松疏，膨化。在这个过程中，也可以控制调高加热温度，使物体处于烘烤状态。

　　微波干燥不同于传统干燥方式，其热传导方向与水分扩散方向相同。与传统干燥方式相比，具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点，因而在于燥的各个领域越来越受到重视。早在上世纪60年代国外就对微波干燥技术的应用和理论进行了大量研究，在近几十年又得到了进一步的发展。我国微波干燥技术研究起步较晚，与国外相比有一定的差距，但也取得了不错的成绩，也有许多研究与应用成果。我国微波干燥技术现已用于食品工业、材料化工、医药工业、矿产开采业、陶瓷工业、实验室分析、湿天然橡胶加工等方面。

　　干燥过程几乎涉及国民经济的所有部门，广泛应用于生产和生活中。干燥的目的是除去某些原料、半成品及成品中的水分或溶剂，以便于加工、使用、运输和贮藏等。一般的干燥方法有机械法、化学法和加热(冷冻)法。这些方法要么设备庞大、干燥费用高，要么干燥速度慢、处理量小。随着科学技术的发展，如生物制品、新型材料(多相复合材料、纳米材料、智能材料和生物医学材料等)、高级陶瓷、新型高级食品和新型药物制品等新产品的出现，传统的干燥技术和干燥器不一定都适应。微波干燥技术和微波干燥器已在轻工业、化工材料工业、食品与农产品加工业等行业得到了广泛应用并表现出了显著的优越性。微波干燥无疑是适应新产品要求的一项新技术。

　　同国外相比，我国在微波干燥技术的应用研究方面起步较晚，虽然取得了不少成果，但微波干燥技术的应用研究领域较窄，大多停留在实验阶段或小规模生产阶段，复合微波干燥技术的研究有待于拓展，微波干燥的瞬间传质传热理论研究还不够，与微波干燥技术配套的设备及仪器开发尚需加强。另外，虽然微波干燥在天然橡胶干燥方面的应用理论研究已取得了很大进步，但其规模化、连续化及自动化还有很多问题有待解决，微波干燥对橡胶分子结构、非橡胶组分以及制品工艺性能等方面的影响还需进一步研究。这些都是我们今后的研究重点。

　　炉腔

　　是一个微波谐振腔，是把微波能变为热能对物料进行加热的空间。为了使炉腔内的物料均匀加热，工业微波炉就做成隧道式样，物料在输送带上连续运转。

　　炉门

　　炉门的设置在工业微波炉当中主要是为了便于清扫炉腔内的卫生而设计的。为了防止微波的泄漏，工业微波炉的开关系统由多重安全联锁微动开关装置组成。炉门没有关好，就不能使工业微波炉工作，微波炉不工作，也就谈不上有微波泄漏的问题了。为了防止在工业微波炉炉门关上后微波从炉门与腔体之间的缝隙中泄漏出来，在微波炉的炉门四周安有抗流槽结构，或装有能吸收微波的材料，如由硅橡胶做的门封条，能将可能泄漏的少量微波吸收掉。抗流槽是在门内设置的一条异型槽结构，它具有引导微波反转相位的作用。在抗流槽入口处，微波会被它逆向的反射波抵销，这样微波就不会泄漏了。

　　抗流槽结构是从微波辐射的原理上得到的防止微波泄漏的稳定可靠的方法。现在少部分公司采用的是国际上最先进的抗流槽结构和生产工艺，加上新开发的多重防微波泄漏技术，使微波泄漏控制技术达到国际先进水平。

　　电气电路

　　有易于控制、安全稳定、修理维护简洁等优势，可以调控功率，满足不同的物料的需求，而且也节约能源，绿色环保。

　　磁控管

　　磁控管是微波炉的心脏，微波能就是由它产生并发射出来的。磁控管工作时需要很高的脉动直流阳极电压和约3～4V的阴极电压。由工业微波电源的调控工作为磁控管提供了满足上述要求的工作电压。

　　定时器

　　微波炉一般有两种定时方式，即机械式定时和电脑定时。基本功能是选择设定工作时间，设定时间过后，定时器自动切断微波炉主电路。

　　功率分配器

　　功率分配器用来调节磁控管的平均工作时间(即磁控管断续工作时，“工作”、“停止”时间的比例)，从而达到调节微波炉平均输出功率的目的。

　　联锁微动开关

　　联锁微动开关是工业微波炉的一组重要安全装置。它有多重联锁作用，均通过炉门的开门按键或炉门把手上的开门按键加以控制。当炉门未关闭好或炉门打开时，断开电路，使微波炉停止工作。

　　热断路器

　　热断路器是用来监控磁控管或炉腔工作温度的元件。当工作温度超过某一限值时，热断路器会立即切断电源，使微波炉停止工作。

　　设备示例

　　微波带式干燥窑是新一代国际领先的微波低温装备，广泛适用于各种胶泥状物料和小尺寸、扁平状、条状物料的低温干燥或热处理等。

　　主要特点

　　采用独有的微波源及其控制技术，确保微波源系统在各种复杂环境下长期全天侯连续稳定工作，其中磁控管的正常使用寿命≥1年;

　　采用按标准特制的高效微波传输系统，对物料进行均匀馈能，确保物料干燥均匀，有效避免物料局部温度过高的现象;

　　采用独创的数理模型，结合干燥工艺要求进行科学的腔体设计，确保脱水效率最高，同时避免腔体内“热点”、“打火”、“溅料”、“烧带”等不良现象的发生;

　　安全可靠的微波屏蔽设计，确保微波泄漏量<2mw/cm;，远优于国家标准;

　　与传统干燥方式(热风，蒸气，电加热等)相比，微波干燥具有下列显著“优质、高效、节能、环保”的特点：

　　①实现物料的无污染和均匀干燥，同时可大幅降低干燥温度;

　　②干燥速度通常提高数倍以上，生产效率大幅提高;

　　③干燥能耗通常降低50%以上;

　　④实现安全洁净生产。

　　主要性能及技术参数

　　根据客户需要量身订制;

　　控制传输带最高工作温度≤200oC;

　　微波频率:2.45GHz±25MHz;

　　触摸屏显示、控制，具自动、手动双重操作功能;

　　采用红外、热电偶测温仪和湿度测量仪，对窑炉内部温、湿度进行测定，并实现全程精确控制;

　　专用自动布料、收料和除尘系统;

　　微波泄漏量:<2mw/cm²。

　　主要应用领域

　　高水份粘稠性物料的干燥;

　　粉状、颗粒状、片状、条状、板状、小型坯件等物料的干燥;

　　催化剂的活化再生;

　　污泥等固体废弃物的干燥、杀菌、消毒;

　　食品、药品、医药原料的干燥、杀菌、消毒;

　　大米、面粉的干燥、杀虫、防霉处理;

　　茶叶的杀青、提香;

　　高分子材料的固化;

　　发泡材料的热处理。