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微波特點

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微波與無線電波、電視信號、雷達通訊、紅外線、可見光等一樣,都屬于電磁波,只是波長和不相同。

  微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波(波長1米-1毫米),通常用于電視、廣播、通訊技術中,而近代應用中又將它擴展出另一個分支,即把微波作為一種能量,在工農業上進行加熱、干燥;在化學工業中進行催化化學反應;激發等離子體等。家用微波爐的使用也日趨廣泛。由于電磁波的應用極為廣泛和普遍,為避免相互干擾,國際無線電管理委員會對頻率的劃分作了具體的規定,我國目前用于工業加熱的頻率為915兆赫和2450兆赫。

微波加熱原理

  介質材料由極性分子和非極性分子組成,在電磁場作用下,這些極性分子從原來的隨機分布狀態轉向按照電場的極性排列取向。在高頻電磁作用下,這些取向按交變電磁場的變化而變化,這一過程致使分子的運動和相互磨擦從而產生熱量。此時交變電磁場的場能轉化為介質內的熱動能,使介質溫度不斷升高,這就是微波加熱的基本原理。

  由此可見微波加熱是介質材料自身損耗電場能量而發熱,對于導電的金屬材料,電波不能透入內部而被反射,金屬材料不能吸收微波。介質材料,因其介質電常數εr和介質損耗角正切值tgδ不同,在微波電磁場作用下效果也不一樣。

  由極性分子所組成的物質,能較好的吸收微波,能被微波加熱的水分子是極性分子,是吸收微波的介質,所以含水的介質材料一定會吸收微波。

  另一類由非極性分子組成,它們基本上不吸收或很少吸收微波,這類物質有聚四氟乙烯、聚丙烯等塑料制品和玻璃、陶瓷等,它們能透過微波,而不吸收微波,這類材料可作為微波加熱用的容器或支承物,或做微波密封材料。

  在微波電場中,介質對微波的吸收及轉換成熱能的程度正比于微波的工作頻率、電場強度的平方、介電常數和介質損耗正切值。

  在實際加熱過程中,存在一個穿透能力和加熱深度問題,穿透能力就是電磁波穿入到介質內部的能力,電磁波從介質的表面進入并在其內部傳播時,由于能量不斷被吸收并轉化為熱量,它所攜帶的能量就隨著深入介質表面的距離,以指數形式衰減。

  1、加熱速度快

  常規加熱如火焰、熱風、電熱、蒸氣等加熱,都是利用熱傳導的原理將熱量從被加熱物外部傳入內部,逐步使物體中心溫度升高,稱之為外部加熱。過程中要使中心部位達到所需的溫度,需要一定的時間,同時需要較高的外部溫度;熱傳導率較差的物體所需的時間就長。微波加熱是使被加熱物體本身成為發熱物體,稱之為整體加熱方式,不需要熱傳導的過程,因此能在短時間內過到均勻加熱。這一特點可使熱傳導較差的物質在短時間內得加熱干燥,能量的利用率得到提高,還可以使加熱爐的尺寸比常規加熱爐要小。

  2、均勻加熱

  用外部加熱方式,為提高加熱速度,就需要升高外部溫度,這樣容易產生外層結“殼”而內層夾“生”現象。微波加熱時物體各部位不論形狀如何,通常都有能均勻滲透電磁波,以產生熱量,因此介質材料加熱的無效性大大改善。

  3、節能高效

  微波對不同物質有不同的作用,含有極性的物質容易吸收微波能量而發熱。不含極性則很少吸收微波加熱。微波加熱時,被加熱物料一般都是放在用金屬制造的加熱室內,加熱室對電波來說是個封閉的空腔,微波不能外泄,只能被加熱物體吸收,加熱室內的空氣與相應的容器都有不會發熱,所以熱效率非常高,同時工場的環境溫度也不會因此而升高,勞動生產環境明顯改善。

  4、易于控制

  與常規加熱方法比較,微波加熱的控制只要操縱功率控制旋紐,即可瞬間達到升降、開停的目的。因為在加熱時只對物體本身加熱,爐體、爐腔內空氣幾乎不加熱,因此熱慣性極小,應用計算機控制,特別適宜于加熱過程和加熱工藝的規范和自動化控制。

  5、清潔衛生

  對食品、藥品等加熱干燥時,微波的生物效應能在較低的溫度下殺死細菌,這就提供了一種能夠較多保持食品營養成分的加熱方法,所以微波加熱在食品工業中得到廣泛的應用。

  6、選擇性加熱

  微波對不同介質特性的物料有不同的作用,這一點對干燥加工特性很有利。因為水分子對微波和吸收好,的以含水量高的部位 ,吸收微波功率多于含水量較低的部位,這就是微波選擇性加熱的特點。在烘干木材、紙張等產品時,利用這一特點可以做到均勻加熱和均勻干燥。需注意,有些物質當溫度愈高,吸收愈好,形成正反饋使這一部分的溫度急劇上升,對這類物質進行微波時要注意制定合理的加熱工藝。

  7、健康安全

  通常微波能是在金屬制成的封閉的加熱室內和波導管中工作,所以能量的泄漏極小,我公司制造的微波設備采用先進的設計,精良的加工,因此進出料口,觀察窗、爐門等處的微波匯漏微乎其微,大大優于國家制定的安全標準。而且微波沒有放射線危害及有害氣體排放,是一種十分健康的加熱技術。     

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