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實驗室微波爐的微波概述

閱讀:2279      發(fā)布時間:2022-3-28
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微波概述
微波與無線電波、電視信號、通訊雷達、紅外線、可見光等一樣,都屬電磁波,只是波長不相同。微波是頻率在300MHz到300KMHz的電磁波(波長1m~1mm),通常用于電視、廣播、通訊技術中。而近代把微波作為一種能源,又拓展了一個分支技術,在工農(nóng)業(yè)上進行加熱、干燥、殺菌;在化學工業(yè)中進行催化、萃取等化學反應和激發(fā)等離子體。
物料介質由極性分子和非極性分子組織,在電磁場作用下,這些極性分子從隨機分布狀態(tài)轉為依電場方向進行取向排列。而在微波電磁場作用下,這些取向運動以每秒數(shù)十億次的頻率不斷變化,造成分子的劇烈運動與碰撞摩擦,從而產(chǎn)生熱量,達到電能直接轉化為介質內(nèi)的熱能??梢?,微波加熱是介質材料自身損耗電場能量而發(fā)熱。而不同介質材料的介電常數(shù)εr和介質損耗角正切值tgδ是不同的,故微波電磁場作用下的熱效應也不一樣。由極性分子所組織的物質,能地吸收微波能。水分子呈極性,是吸收微波的介質,所以凡含水分子的物資必定吸收微波。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、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密封材料。
微波加熱和傳統(tǒng)的熱傳導的加熱方式相比具有非常大的優(yōu)勢,其主要的優(yōu)點如下:
(1)加熱速度快
常規(guī)加熱(如火焰、熱風、電熱、蒸汽等)都是利用熱傳導、對流、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)。它要使中心部位達到所需的溫度,需要一定的熱傳導時間,而對熱傳導率差的物體所需的時間就更長。微波加熱則屬內(nèi)部加熱方式,電磁能直接作用于介質分子轉換成熱,且透射使介質內(nèi)外同時受熱,不需要熱傳導,故可在短時間內(nèi)達到均勻加熱。
(2)均勻加熱
用外部加熱方式加熱時,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gao效
不同物料對微波有不同吸收率,含有水份的物質容易吸收微波能。玻璃、陶瓷、聚丙烯、聚乙烯、氟塑料等則很少吸收微波,金屬將反射電波,這些物質都不能被微波加熱。微波加熱時,被加熱物料一般都是放在用金屬制成的加熱室內(nèi),加熱室對電磁波來說是個封閉的腔體,電磁波不能外泄,只能被加熱物體吸收,加熱室內(nèi)的空氣與相應的容器都不會被加熱,所以熱效率高。同時工作場所的環(huán)境溫度也不會因此而升高,生產(chǎn)環(huán)境明顯改善。
(4)即開即用,無熱慣性。
(5)清潔
對食品、藥品等加工干燥時,微波熱效應與生物效應能在較低的溫度下迅速殺蟲滅均,能z大限度的保持營養(yǎng)成分和原色澤,所以微波加熱在食品工業(yè)中得到廣泛的應用。
(6)選擇性加熱
不同性質的物料對微波的吸收損耗不同,既選擇性加熱的特點,這對干燥過程有利。因為水分子對微波的吸收損耗z大,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。但有些物質呈負溫度系數(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。對這類物質進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。本公司集多年加工經(jīng)驗和技術裝備,采用*設計,使進出料口、觀察窗、爐門等處的微波泄漏嚴格控制在安全標準指標內(nèi),大大低于制定的安全標準。而且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。同時,本公司采用*電磁兼容(EMC)技術,可以更進一步控制微波系統(tǒng)傳導、輻射方面對與用電環(huán)境的影響和空間的影響。

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