Ir iespējams izcelt galvenās mikroviļņu apkures pielietošanas jomas - pārtikas, gumijas un tekstila rūpniecība. Šeit svarīga loma ir tādām īpašībām kā procesa efektivitāte, automatizācijas iespējas un augsta produktu kvalitāte. Ir perspektīvas mikroviļņu sildīšanas un žāvēšanas ieviešanai farmācijas nozarē, kokapstrādē un lauksaimniecībā. Ātrās apkures tehnoloģijas izmantošana ēdnīcās, slimnīcās, skolās utt. Paplašinās, masveida mikroviļņu krāsniņu izmantošana ikdienas dzīvē jau ir labi pazīstama mūsu lasītājiem.
Mikroviļņu sildīšanas efekta pamatā ir elektromagnētiskās enerģijas absorbcija dielektriķos. Mikroviļņu lauki iekļūst ievērojamā dziļumā, kas ir atkarīgs no materiālu īpašībām. Mijiedarbojoties ar vielu atomu un molekulārajā līmenī, šie lauki ietekmē elektronu kustību, kas noved pie mikroviļņu enerģijas pārvēršanas siltumā.
UHF enerģija ir ļoti ērts siltuma avots, kam vairākos gadījumos ir neapšaubāmas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem avotiem. Sildot, tas neievieš piesārņojumu, un, to lietojot, nav sadegšanas produktu. Turklāt vieglums, ar kuru mikroviļņu enerģija tiek pārveidota par siltumu, ļauj iegūt ļoti augstus sildīšanas ātrumus, kamēr materiālā nerodas destruktīvi termomehāniski spriegumi. Ģenerēšanas iekārta ir pilnīgi elektroniska un darbojas praktiski inerciāli, kā rezultātā mikroviļņu jaudas līmeni un tā padeves brīdi var uzreiz mainīt. Mikroviļņu sildīšanas kombinācija ar citām sildīšanas metodēm (tvaiks, karsts gaiss, infrasarkanais starojums utt.) Ļauj projektēt iekārtas dažādu funkciju veikšanai, t.i. Mikroviļņu apkure ļauj jums izveidot jaunus tehnoloģiskos procesus, palielināt to produktivitāti un uzlabot produktu kvalitāti. Lai pareizi novērtētu mikroviļņu enerģijas izmantojamību īpašos procesos, ir nepieciešamas detalizētas zināšanas par materiāla īpašībām dažādās frekvencēs un visos procesa posmos. Absorbēto jaudu un dziļumu, līdz kuram šī jauda iekļūst, nosaka trīs faktori: dielektriskā konstante, mikroviļņu sistēmas frekvence un ģeometrija.
Zudušo materiālu dielektriskā konstante ir sarežģīts lielums:
,
kur ε ir relatīvā dielektriskā konstante, tgδ \u003d ε1 / ε ir materiāla dielektrisko zudumu koeficients vai zuduma leņķa tangenss.
Iesūkšanās dziļumu mikroviļņu enerģijā saprot kā attālumu d, kurā jaudas blīvums samazinās līdz 37% no virsmas vērtības, t.i. citiem vārdiem sakot, 63% no elektromagnētiskā viļņa sākotnējās enerģijas absorbējas materiālā un pārvēršas siltumā. Pie nelielas tgδ vērtības iespiešanās dziļumu nosaka ar vienkāršu izteicienu:
kur d ir iespiešanās dziļums, cm; f - frekvence, GHz.
Absorbētā jauda uz tilpuma vienību būs W / cm3:
P \u003d 2,87 10-4 E2f tgδ,
kur E ir elektriskā lauka intensitāte, V / cm; f - frekvence, GHz.
Aprēķinātās mikroviļņu enerģijas iekļūšanas dziļuma vērtības pārtikas produktos ar plaši izmantoto frekvenci 2,45 GHz ir norādītas 1. tabulā. Ja tanδ samazinās līdz ar temperatūru, tad sildīšanas process ir stabils (mikroviļņu enerģijas absorbcija samazinās līdz ar temperatūru). Šis automātiskais temperatūras ierobežojums rodas, sildot dielektriskos elementus, kuros zudumi rodas ūdens satura dēļ ar īpašu dielektrisko īpašību atkarību no temperatūras.
Apkure ar infrasarkanajiem vai gaismas avotiem, salīdzinot ar mikroviļņu krāsni, darbojas augstākās (apmēram 2–3 balles) frekvencēs. Attiecīgi iespiešanās dziļums samazinās, un tiek uzkarsēta tikai apstrādātā objekta virsma. Pārējais tilpums siltumu saņem tikai lēnāka siltuma vadīšanas procesa dēļ. Tas var izraisīt termomehāniskus pārspriegumus un materiāla kvalitātes zudumu. Ja laiks ir būtisks (vārīšana, žāvēšana vai atkārtota uzsildīšana), mikroviļņiem ir izšķiroša priekšrocība salīdzinājumā ar izstaroto siltumu. Piemēram, gatavojot dārzeņus vai augļus, mikroviļņu krāsns sildīšana palīdz saglabāt svaigu izskatu un garšu, un vitamīnu saturs ir nedaudz samazināts.
Mikroviļņu apkure ir ekonomiski efektīva, žāvējot cietu koksni, jo temperatūras paaugstināšanos ar ātrumu līdz 1000 ° C / s var panākt ar lauka intensitāti 5 kV / cm.
Salīdzinot ar infrasarkano staru apkuri, mikroviļņu izmantošanai ir liela priekšrocība - gandrīz momentāna ieslēgšana un izslēgšana, kā arī precīza temperatūras kontrole. Liels jaudas blīvums un labāka fokusēšana ļauj ievērojami ietaupīt enerģiju. Radiācijas atkritumi un nepieciešamība pēc vienlaicīgas apkārtējo daļu dzesēšanas tiek novērsta.
Elektronisko mikroviļņu ģeneratoru integrēt automatizētā ražošanas līnijā ir viegli, pateicoties tā saprātīgajām izmaksām, ekonomiskumam un kompaktumam. Iespējama arī kombinācija ar citām ārstēšanas metodēm. Piemēram, apstrādājot mājputnu liemeņus, vienlaikus tiek izmantotas mikroviļņu krāsnis un tvaicēšana.
Protams, konkrētam lietojumam ir precīzi jānovērtē tādi faktori kā produkta kvalitāte, apstrādes ātrums, nepieciešamā vieta, enerģijas izmaksas un investīcijas, lai noteiktu, vai mikroviļņu krāsns sildīšana būs pārāka par tradicionālajām metodēm.
Rūpnieciskie magnetroni
Magnētronus un klistronus izmanto kā lieljaudas ģeneratorus. Magnetroni dominē to augstākās efektivitātes dēļ zem 50 kW. Visbiežāk tiek izmantotas divas frekvences - 915 un 2450 MHz. Tā kā 915 MHz nevar izmantot visos gadījumos, 2450 MHz parasti tiek uzskatīts par optimālu starptautiskajā praksē. 2. tabula sniedz priekšstatu par mūsdienu Krievijas magnetroniem, ko ražo CJSC AES Magratep, salīdzinot ar ārvalstu ierīcēm.
Magnetronu М-116-100 (1. attēls) izmanto iekārtās zivju atkausēšanai, akmeņu mīkstināšanai un citos gadījumos, kad nepieciešams paaugstināts materiāla iespiešanās dziļums.
Vienīgais pasaulē magnetrons M-137 ar jaudu 50 kW 433 MHz frekvencē (2. attēls) tika veiksmīgi izmantots eksperimentālajās augsnes mīkstināšanas iekārtās Jakutijā. Tik zema darbības frekvence nodrošina nepieciešamo mikroviļņu iespiešanās dziļumu sasalušajos akmeņos.
Magnetron M-168 ar jaudu 5 kW (3. attēls) tiek plaši izmantots instalācijās kabeļu gumēšanai, gumijas detaļu vulkanizēšanai un plastmasas polimerizācijai.
Mikroviļņu attīrīšanas iekārtas
Mikroviļņu sildīšanas procesi ir sadalīti divās grupās: nepārtraukti procesi un sērijveida apstrāde. Nepārtrauktos procesos, piemēram, uz konveijera, "izejviela" nepārtraukti iziet cauri apstrādes zonai, savukārt mikroviļņu ģeneratora izejā esošā slodze praktiski nemainās. Apstrādājot partijas, uzkarsētais materiāls atrodas apstrādes zonā, līdz tiek sasniegta vajadzīgā temperatūra, tādēļ, mainoties temperatūrai, dielektriskā konstante un zudumu koeficients ievērojami mainās. Tas noved pie slodzes maiņas (un plašā diapazonā), kurai jādarbojas mikroviļņu ģeneratoram. Pat ekonomiskajās atkritumu apsaimniekošanas iekārtās slodzes VSWR var pārsniegt 4. Šajā gadījumā magnetroni ir priekšroka, jo tie spēj darboties uz slodzi ar lielu VSWR.
4. attēls. Naftas produktu apkures dzelzceļa cisternās uzstādīšanas shēma (uzņēmums "Elvis", N. Novgoroda). Mikroviļņu ģenerators nolaižas no augšas
Jaunā augstas intensitātes termiskās apstrādes tehnoloģija sastāv no graudu karsēšanas kombinētā veidā: vispirms konvekcijas veidā - līdz 95оС temperatūrai un pēc tam - elektromagnētiskajā mikroviļņu laukā līdz 120-150 ° С temperatūrai (6. attēls). Strauji sakarsējot graudus "no iekšpuses", vārās kapilāru mitrums, palielinās ūdens tvaiku daļējais spiediens, un cietes čaumalas saplīst. Tajā pašā laikā grūti sagremojamā ciete tiek sadalīta dekstrīnos - viegli sagremojamās formās. Veicot šādu graudu apstrādi, kas satur apmēram 40% cietes, tā uzturvērtība palielinās par 20–30%, un garša uzlabojas.
Citas daudzsološas mikroviļņu tehnoloģijas ir graudu žāvēšana, dezinfekcija un dezinfekcija, graudu termiskā stimulēšana pirms sēšanas, cepšanas īpašību uzlabošana un vēl daudzas citas. Ir iespējama šķidru pārtikas produktu pasterizēšana un sterilizācija, izmantojot mikroviļņu enerģiju. Šīs metodes izceļas ar augstu procesa produktivitāti un instalāciju kompaktumu. Cita starpā iekārtām materiālu mikroviļņu apstrādei ir iespēja precīzi uzturēt tehnoloģiskos režīmus, kas ļauj iegūt augstas kvalitātes produktus, piemēram, žāvējot ārstniecības augus (7. attēls).
Dažos gadījumos nākas saskarties ar tik liela izmēra priekšmetiem, ka nevar izmantot rezonatorus vai konveijera apstrādi. Tad, piemēram, žāvēšanai paredzētā koka stieņa iepakojums tiek ievietots kastē, kuras iekšpusē to apstrādā ar mikroviļņu enerģiju, izmantojot īpašu viļņvada spraugas izstarotāju sistēmu (8. att.).
Starojošās sistēmas ir īpaši piemērotas ļaundabīgo jaunveidojumu plāno kārtiņu vai mikroviļņu hipertermijas sildīšanai.
Metodes būtība ir audzēja sildīšana ar elektromagnētiskā starojuma palīdzību līdz 42–44 ° C temperatūras līmenim. Mikroviļņu hipertermijas priekšrocības ir tādas, ka iedarbības zona no iekšpuses sasilst, vienlaicīgi sildot audus, nebojājot ādu. Mūsdienu ierīce vietējai mikroviļņu hipertermijai "Yakhta-3" (FSUE "AES" Istok ", Fryazino) ļauj izveidot un uzturēt hipertermijas zonu praktiski jebkuras konfigurācijas audzējā ar minimālu ietekmi uz apkārtējiem orgāniem un audiem. neatkarīgā formā un kā līdzeklis ķīmijterapijas un staru terapijas efekta uzlabošanai.
Literatūra
1. Mikroviļņu enerģija / Per. no angļu valodas. Red. Shlifera E.D., 2. sēj. - M.: Mir, 1971. gads.
2. IR, 2008. gads, Nr. 12;
Kas ir labāks: infrasarkanais koksnes žāvētājs vai mikroviļņu analogs? Lai saprastu, jums ir jāsaprot, kā viņi strādā, kā arī jāsalīdzina galvenie rādītāji. Ko mēs darīsim.
Koks ir higroskopisks materiāls, kas satur mitrumu un spēj to absorbēt no ārpuses. Pārdošanā esošie zāģmateriāli ir divu veidu: ar dabīgu mitrumu un žāvēti. Pēdējie ir dārgāki, jo tie ir gatavi lietošanai tūlīt pēc pirkšanas. Tāpēc daudzi kokzāģētavu īpašnieki ir ieinteresēti iegādāties aprīkojumu koksnes atūdeņošanai.
Tirgus piedāvā vairākas iespējas koksnes žāvēšanas uzņēmumiem. Šodien mēs apsvērsim infrasarkano staru žāvētājus un mikroviļņu iekārtas, izpratīsim to darbības principus un parametrus un noteiksim, kā organizēt ražošanas procesu, izmantojot tos. Ņemot detalizētu informāciju par dažādiem aprīkojuma veidiem, būs daudz vieglāk izlemt, kurš no tiem būs optimāls konkrētai ražošanai.
Darbības princips
Infrasarkanie žāvētāji iesakiet žāvēt koksni, sildot to ar infrasarkanajiem stariem. Šī metode neprasa dzesēšanas šķidruma izmantošanu, ventilācijas sistēmas organizēšanu un sarežģītas vadības automatizācijas klātbūtni. Žāvēšana nerada iekšēju spriedzi un koksnes deformāciju. Ir iespējams mainīt žāvēšanas režīmu atkarībā no izejmateriāla kvalitātes.
Mikroviļņu žāvētāja darbības princips ir līdzīgs mikroviļņu krāsns darbībai. Žāvēšana notiek mikroviļņu starojuma ietekmē: koksnes mitrums sakarst un vārās, karstā tvaika radītais liekais spiediens to izspiež. Pārmērīgu mitrumu noņem ar atgriezeniskiem ventilatoriem.
Mikroviļņu viļņa vājināšanas režīms ļauj regulēt žāvēšanas temperatūru.
Izskats
Infrasarkanie žāvētāji ir tikai 1,5 mm biezu termoaktīvu kasešu komplekts. Šīs kasetes noteiktā secībā sakrauj žāvēšanai sagatavotā zāģmateriālu kaudzē. 
Mikroviļņu žāvētāji izskatās kā slēgts metāla konteiners, vairumā gadījumu aprīkots ar motorizētu ratiņu ar elektrisko piedziņu, lai ērtāk ievietotu zāģmateriālu kaudzi konstrukcijas iekšpusē. Papildus tiek uzstādīts vadības bloks.
Izmērs un svars
Viena no galvenajām infrasarkano staru žāvētāju priekšrocībām ir to pārnesamība. Standarta termoreaktīvā kasete tā izmērs ir 1230 x 650 x 1,5 mm un svars - 5,7 kg, kas ļauj ērti pārvadāt visu koka žāvēšanas aprīkojuma komplektu automašīnas bagāžniekā. 12 kasešu komplekta svars ir 69 kg, bet kastē ar vairogu un kabeļiem - ne vairāk kā 130 kg.
Mikroviļņu uzstādīšana ir daudz lielāks izmērs un svars. Tātad kameras, kas paredzēta 6–9 kubikmetru zāģmateriālu žāvēšanai, garums pārsniedz 6 metrus, platums - 1 metru un augstums - aptuveni 2 metri. Turklāt tā svars ir 9 tonnas, un aprīkojuma uzstādīšanai nepieciešamā platība ir 3x17 m. Lai mikroviļņu krāsni pārvietotu no vienas vietas uz otru, jums būs jāizmanto īpašs aprīkojums.
Darba autonomija
Infrasarkanais žāvētājs pilnīgi autonoms, ar pareizu uzstādīšanu un savienošanu, jums nebūs pastāvīgi jāuzrauga žāvēšanas process.
Mikroviļņu uzstādīšana, kurā materiāla dehidratāciju veic ar augstfrekvences strāvu (915-2500 MHz), operatoram ir nepieciešama regulāra uzraudzība, lai koksne nedegtu kameras iekšpusē.
Žāvēšanas laiks
Dabiski, ka zāģmateriālu žāvēšanas laiks ir atkarīgs no tā mitruma satura sākotnējā stāvoklī un koksnes veida.
Caur infrasarkano staru termoaktīvās kasetes jebkura veida koksni var žāvēt. Žāvēšanas laiks līdz 8% priežu mitruma satur 3-7 dienas. Jo plānāki dēļi un lielāks mitruma saturs, kas jāsasniedz, jo mazāk laika būs nepieciešams nožūt.
Attiecībā uz Mikroviļņu žāvētāji Ir zināms, ka uzņēmuma "INVESTSTROY" instalācija "SHCh-LES" spēj priežu kokmateriālus nožūt 200x200 mm ar mitrumu no 50-70% līdz 18% 22 stundu laikā (pēc materiāla atdzišanas mitruma saturs samazinās līdz 10.2%).
Spēka avots
Infrasarkanās kasetes darbs no parastā mājsaimniecības elektroapgādes tīkla 220 V.
Par darbu Mikroviļņu žāvēšanas iekārta būs nepieciešama barošana 380V, 50 Hz.
Enerģijas un elektroenerģijas patēriņš
Maksimālā uzstādīšanas jauda no infrasarkanās kasetes: 3,3 kW / m³. Elektroenerģijas patēriņš 1m³ koksnes žāvēšanas laikā: 100-400 kWh.
Vidējais enerģijas patēriņš mikroviļņu iekārtas: 58 kW, un īpatnējais elektroenerģijas patēriņš žāvēšanas procesā ir 200-230 kW * h / m³.
Cena
Viens no nozīmīgākajiem rādītājiem, iegādājoties jaunu aprīkojumu darbam, ir tā tirgus vērtība.
Infrasarkano staru žāvētāju FlexiHIT cenas ir ļoti demokrātiskas:
- aprīkojums 1 m³ trīs metru plātnes žāvēšanai maksās 59 288 rubļus;
- aprīkojums 1 m³ četru metru plātnes žāvēšanai maksās 69 329 rubļus;
- aprīkojums 1 m³ sešu metru dēļa žāvēšanai - 70 007 rubļi.
Turklāt cenas ir norādītas visam aprīkojuma komplektam, kurā ir 12 termoaktīvās kasetes, vadības panelis, kabeļi un redeļu kastīte.
Krievijā Mikroviļņu iekārtas, kā minēts iepriekš, ražo uzņēmums "INVESTSTROY". Šāda žāvētāja cena ir no 1 300 000 rubļu. Turklāt, plānojot tā iegādi, jāņem vērā, ka magnetrons (ierīce, kas ģenerē mikroviļņus) ir patēriņa priekšmets. Tas būs jāmaina vismaz reizi gadā. Magnetrona izmaksas ir 150 000 rubļu.
secinājumi
Ir vērts atzīmēt, ka abas aplūkoto žāvētāju iespējas ir jaunas tehnoloģijas, bet jau veiksmīgi izmantotas mūsu valstī.
Neapšaubāmi infrasarkano staru aprīkojuma ērtības ir iespēja to izmantot gan telpās, gan ārpus tām, mobilitāte un zemas cenas. Šādas iekārtas var izmantot ražošanā un ikdienas dzīvē. Uzstādīšanas vienkāršība ļauj žāvētāju pilnībā samontēt vienas dienas laikā, un, ja nepieciešams, ātri to izjaukt un transportēt uz citu vietu. Tajā pašā laikā žāvēšanas kvalitāte atbilst visstingrākajām prasībām. 
Mikroviļņu krāsns uzstādīšanas priekšrocībak ir spēja ātri izžūt biezas sijas un noapaļotus baļķus ar diametru līdz vienam metram. To izmantošana ir pamatota ražošanā, kur runa ir par sagatavošanos lielo sagatavju turpmākai izmantošanai. Bet ar mazāk iespaidīgu mērogu šī tehnoloģija praktiski nav pieejama augsto izmaksu un izmēru dēļ.
Rūpnieciskās mikroviļņu krāsnis tiek izmantoti ēdināšanas iestādēs ātrai iesildīšanai, kā arī dažādu produktu un gatavo ēdienu sagatavošanai un atkausēšanai, izmantojot elektromagnētiskā lauka augstfrekvences strāvu. Rūpnieciskās mikroviļņu krāsnis darbojas šādos režīmos:
- mikroviļņu krāsns,
- konvekcija,
- grils.
Turklāt tos var kombinēt, lai daudzveidīgāk pagatavotu kopīgus ēdienus. Mūsdienās tiek izmantota mikroviļņu krāsns mehāniskā, elektroniskā un elektromehāniskā vadība.
Kas attiecas uz atšķirībām starp profesionālo aprīkojumu un sadzīves tehniku, kopumā profesionālās krāsnis ir līdzīgas mājsaimniecības krāsnīm, taču tās daudz ātrāk un lielākos daudzumos gatavo, silda un atkausē pārtiku. Tāpēc lielākā daļa uzņēmēju cenšas iegādāties firmas pārtikas aprīkojumu un neapmierināt daudz mazāk produktīvus mājsaimniecības kolēģus.
Turklāt rūpnieciskās mikroviļņu krāsnis ir uzticamākas un izturīgākas nekā mājsaimniecības. Viņi spēj izturēt intensīvu lietošanu, tas ir, viņi var nepārtraukti strādāt ilgu laiku. Tie bieži ir aprīkoti ar papildu programmām, un gandrīz vienmēr ir lielāka iekšējā kamera.
Vēl viena profesionālu mikroviļņu krāsniņu atšķirība no mājsaimniecības ir īpaši uzticama ekranēšana. Šī iemesla dēļ šādas krāsnis praktiski neizstaro kaitīgus elektromagnētiskos viļņus. Durvju mehānismam ir pastiprināta konstrukcija, un pašas profesionālās mikroviļņu krāsnis tiek būvētas ļoti racionāli, kas ļauj visefektīvāk izmantot kameras darba tilpumu.
Mikroviļņu krāsnis nav būtisks aprīkojums profesionālām virtuvēm, jo \u200b\u200btās ir mazāk iesaistītas gatavošanas procesā. Tomēr pēdējā laikā profesionālās mikroviļņu krāsnis arvien biežāk izmanto bāros ar lielu satiksmi, restorānos un ātrās ēdināšanas vietās.
Šāds aprīkojums jau ir absolūti nepieciešams restorāniem un kafejnīcām, kas piedāvā pilnas maltītes. Rūpnieciskās mikroviļņu krāsnis tiek veiksmīgi izmantotas lielās virtuvēs viesnīcās un lidostās.
Profesionālās krāsnis, tāpat kā jebkuru citu līdzīgu aprīkojumu, izceļas ar paaugstinātu nodilumizturību un augstāko produktivitāti. Tie ir paredzēti patiešām smagai darbībai un gandrīz visu diennakti. Šādu iekārtu kvalitāti nodrošina ārkārtīgi rūpīga būvmateriālu izvēle ar izcilām ekspluatācijas īpašībām. Liela profesionālo krāsniņu priekšrocība ir arī lielāka trauku sildīšanas un atkausēšanas mobilitāte, kas kļūst par neaizstājamu kvalitāti, ja ir jāpalielina noteikta ēdināšanas uzņēmuma caurlaide.
Salīdzinot ar citām profesionālām iekārtām, mikroviļņu krāsniņu priekšrocība ir to ekonomija enerģijas patēriņā, jo lielākā daļa modeļu darbojas vienfāzes strāvas tīklā un nodrošina produktu gatavību ļoti īsā laikā. Lielākā daļa mikroviļņu krāsns ir izgatavotas no nerūsējošā tērauda, \u200b\u200bno ārpuses izklāta ar plastmasu vai to pašu nerūsējošo tēraudu. Iekšējā kamera ir izgatavota bez šuvēm, kas ievērojami atvieglo tās uzturēšanu.
Mikroviļņu krāsns Instalācija sastāv no mikroviļņu kameras, magnetrona, viļņvada, barošanas avota, dzesēšanas sistēmas un dažādām drošības ierīcēm.
No magnetrona caur taisnstūra viļņvadi elektromagnētiskais starojums nonāk mikroviļņu kamerā. Siltuma noņemšana no magnetrona ir gaisa dzesēšanas sistēma, kas izgatavota ar ventilatoru un gaisa vadiem, kas iet caur mikroviļņu kameru. Tādējādi ķermeni kamerā silda ne tikai mikroviļņi, bet arī siltais gaiss, kas noņemts no magnetrona. Turklāt kamerā esošais gaiss ir piesātināts ar ūdeni, tas ir, tas pārvēršas par tvaiku un iziet caur neizstarotām caurumiem (transcendentālie viļņvadi). Magnetrona barošanas avots ir augstsprieguma un sastāv no diode, kondensatora un transformatora. Lai panāktu normālu darbību bez nevajadzīga starojuma uz ārpusi, tiek izmantoti bloķējoši mikroslēdži (2 līdz 5 gab.), Lai apstiprinātu, ka mikroviļņu krāsns durvis ir cieši aizvērtas. Ja kamerā ir apgaismojums, parasti tiek izmantota kvēlspuldze kanāla iekšpusē. Ar vadības bloka palīdzību, kas izgatavots elektromehāniskā taimera vai elektroniskas vienības veidā, darba režīms tiek iestatīts mikroviļņu kamerā. Daudzām krāsnīm ir termoslēdži, kas atrodas uz magnetrona un kameras ārpuses, lai novērstu pārkaršanu un atteici.
1.7.1. Attēls. Mikroviļņu instalācijas dizains
1.7. 2 Mikroviļņu krāsns sildīšanas princips
Krāsnī ķermeni var sildīt pēc "dipola nobīdes" principa, kas notiek materiālos, kas satur polārusmolekulas. Elektromagnētisko viļņu enerģija iedarbina molekulas, kurām ir dipola moments. Tādējādi materiāla temperatūra paaugstinās.
Lielākā daļa mājsaimniecības un rūpniecības mikroviļņu krāsni darbojas ar 2450 MHz un 915 MHz frekvenci.
Pamatojoties uz praktiskiem un dizaina apsvērumiem, tika izvēlēts norādītais biežums:
Magnetrona jaudai jābūt virs 500 W, vajadzīgajai efektivitātei, izmaksām un noteiktiem izmēriem;
Frekvencei jāatbilst starptautiskajiem un nacionālajiem atļauto frekvenču standartiem.
Mikroviļņu iespiešanās dziļumam darba šķidrumā jābūt apmēram vairākiem centimetriem. (Jo augstāka frekvence, jo mazāks iespiešanās dziļums).
Konveijera tipa mikroviļņu ierīces
Nepārtrauktā tipa īpaši augstfrekvences ierīces tiek izmantotas siltumizolējošu materiālu ražošanā, izmantojot sausos un šķidros silikātus, piemēram, no hidroaluminosilikātu maisījuma, ko saista šķidrs stikls. Ir pieejamas ierīces ātrai (pietūkumam) un lēnai termiskai apstrādei. Šāda termiskās apstrādes ātrumu pārpilnība rada līdzīgu burbuļu siltumizolācijas vielu daudzveidību ar dažādām īpašībām. UHF termiskās apstrādes ierīces ir izgatavotas tā, ka to iekšpusē, ja materiāls nav absorbējis starojumu, tas atkārtoti tiek atstarots no sienām un joprojām sasniedz mērķi. Vienotas mikroviļņu sildīšanas pamatnoteikums ir vairāki mazjaudas mikroviļņu ģeneratori (no 0,6 kW līdz 0,85 kW) ar gaisudzesēšanu, kas iekšpusē ir sakārtoti stingrā secībā. Pie 2450 MHz darba frekvences mikroviļņu ģeneratoriem ir viļņvada izeja ar šķērsgriezumu (72 34) mm. 3. attēlā parādīta īpaši augstas frekvences termiskās apstrādes ierīces konstrukcija siltumizolējošu plākšņu ražošanai, kuru izmērs ir 600–60050 mm no putuplasta vermikīta, ko saista šķidrs stikls.
Izejviela tiek uzstādīta uz saliekamās formas apakšējās paplātes, kas izgatavota no fluoroplastikas, kas pārraida mikroviļņu starojumu, un nonāk iekārtā, kur tā tiek izstarota. Pārejot caur kameru, pārstrādātā viela kļūst vieglāka par 30–40%, vienlaikus palielinot tās tilpumu no divām līdz sešām reizēm, jo \u200b\u200bšķidrais stikls uzbriest.
Turklāt šīm īpaši augstfrekvences iekārtām izstarotās enerģijas efektivitāte sasniedz 90%, ņemot vērā vides un ierīces iekšējo sienu siltuma zudumus. Šajā posmā šāda ierīce astoņu stundu darba dienā var caur sevi izlaist 117 plāksnes, savukārt mikroviļņu jauda ir 27 kW. Lai sasniegtu šo jaudu, jāuzstāda 45 mazjaudas ģeneratori (0,6 kW).
Avotu izvietojums kamerā parādīts attēlā. 1.7.3. ...
Attēls: 1.7.3.
1 - lieta; 2 - mikroviļņu enerģijas avots; 3 - ventilators;
4 - ventilācijas logs; 5 - konveijera lente; 6 - atloks.
Periodiska tipa mikroviļņu ierīces
Piemēram, superfrekvences periodiska tipa instalācija ir ierīce koksnes žāvēšanai. Uz kameras sienām ir uzstādīts mikroviļņu ģenerators, no kuriem katrs ir 0,6 kW.
Mikroviļņu ģeneratoros ir uzstādīti viļņvada enerģijas izvadi, no kuriem katram šķērsgriezums ir 72 mm (2450 MHz) un arī mm (915 MHz). Tā kā ģeneratori šādā veidā ir novietoti gar sienām, koks vienmērīgi sakarst.
Visiem ģeneratoriem tika veikti koksnes žāvēšanas tehnoloģiskie režīmi, ņemot vērā daudzkārtējos atstarojumus no sānu virsmām mikroviļņu iekārtas iekšpusē. Temperatūras aprēķins katrā kameras punktā tika veikts gan procesa sākumam, kad izejmateriāla mitruma saturs ir maksimāls, gan beigām, kad materiāla mitruma saturs ir daudz mazāks. Nosacījums, kādā tika aprēķināta visu kameras punktu temperatūra, bija tāds, ka nevienmērīgs izejmateriāla temperatūras sadalījums jebkurā koksnes kaudzes daļā nebija lielāks par 20 ° C.
Tāpat, piemēram, augsnes dezinfekcijas iekārta siltumnīcās ir maza īpaši augstfrekvences ierīce, kas pārvietojas no vienas siltumnīcas uz otru un ir strukturāli līdzīga iepriekš aprakstītajai iekārtai, tikai koka dēļu vietā tajā ievieto kastīšu kaudzi ar augsni.
Tātad visu veidu iekārtām ir svarīgi, lai mikroviļņu ģeneratori kamerās būtu sadalīti to iekšienē, tas ļauj materiālus vienmērīgi sildīt. Tas ir svarīgi tādām pozīcijām kā:
Jaunu siltumizolējošu būvmateriālu iegūšana ar uzpūšanas metodi (pamatojoties uz šķidru stiklu ar pildvielām, putupolistirola granulām uz cementa saites un citiem);
Izejvielu (tabakas ķīpu pirms fermentācijas un griešanas, pārtikas un citu) karsēšana un žāvēšana.
Strukturāli šīs ierīces jāprojektē tā, lai izejvielu sildīšana kamerās notiktu vienmērīgi. Turklāt šo vienību iekšējās dobumus ieteicams padarīt pietiekami plašus, lai vienā laika vienībā varētu apstrādāt lielus izejvielu ražošanas apjomus.
Mikroviļņu iekārta beramo materiālu žāvēšanai.
Mūsu uzņēmums specializējas iekārtu izstrādē, projektēšanā, projektēšanā un testēšanā, lai iegūtu uzticamu un kvalitatīvu produktu beramo materiālu žāvēšanai un termiskai apstrādei. Paraugs ar maksimālo jaudu 2 kW (jauda tiek kontrolēta ar programmatūru) un ūdens dzesēšanu ir veiksmīgi pierādījusi sevi tehnoloģiskajā procesā. Iespējama pielietošana dažādās nozarēs.
Mikroviļņu apkure un tās pielietojums:
Ļoti dažādu priekšmetu tehnoloģiskā apstrāde gandrīz vienmēr ietver termisko apstrādi un galvenokārt sildīšanu vai žāvēšanu. Izmantojot tradicionālās karsēšanas un žāvēšanas metodes (konvekcijas, starojuma un kontakta), objekts tiek uzkarsēts virs virsmas. Ja objekta siltuma vadītspēja ir zema, kā tas ir dielektriķu gadījumā, tad objekta termiskā apstrāde notiek lēni, lokāli sildot virsmu, kas var izraisīt šīs virsmas sadedzināšanu, iekšējo mehānisko spriegumu rašanos. Tas viss galu galā var izraisīt objekta neveiksmi.
Īpaši augstas frekvences objekta sildīšana ar īpaši augsto frekvenču elektromagnētiskā lauka enerģiju. Elektromagnētiskais vilnis, kas iekļūst objektā, mijiedarbojas ar uzlādētām daļiņām. Šādu mikroskopisku procesu kombinācija noved pie lauka enerģijas absorbcijas objektā. Pilnīgu efekta aprakstu var iegūt tikai ar kvantu teorijas palīdzību. Mēs aprobežojamies ar materiāla vides makroskopisko īpašību ņemšanu vērā, ko raksturo klasiskā fizika.
Atkarībā no lādiņu izvietojuma tajos dielektriskās barotnes molekulas var būt polāras un nepolāras. Dažās molekulās lādiņu izvietojums ir tik simetrisks, ka, ja nav ārēja elektriskā lauka, to elektriskais dipola moments ir nulle. Polārajām molekulām ir noteikts elektriskais dipola moments pat tad, ja nav ārēja lauka. Pielietojot ārēju elektrisko lauku, nepolārās molekulas tiek polarizētas, tas ir, tiek pārkāpta to lādiņu izvietojuma simetrija, un molekula iegūst noteiktu elektrisko momentu. Ārējā lauka ietekmē polārās molekulas ne tikai maina elektriskā momenta lielumu, bet arī pagriež molekulas asi lauka virzienā. Parasti nošķir elektronisko, jonu, dipola un dielektriskā strukturālo polarizāciju. Pie mikroviļņu frekvencēm dipola un strukturālajām polarizācijām ir visaugstākais īpatnējais svars, tāpēc siltuma izdalīšanās ir iespējama pat bez vadīšanas strāvas.
Mikroviļņu ierīces tehnoloģiskām vajadzībām darbojas frekvencēs, kas noteiktas ar starptautiskiem nolīgumiem. Termiskai apstrādei mikroviļņu diapazonā elektromagnētiskās svārstības visbiežāk tiek izmantotas 433, 915, 2375 (2450) MHz frekvencēs.
Tabulā sniegta informācija par elektromagnētiskā viļņa iekļūšanas dziļumu dažos dielektriķos ar zudumiem.
Elektromagnētiskā viļņa iespiešanās dziļums dielektrikā ar zaudējumiem pie 20-25Со
| dielektriķi
|
iespiešanās dziļums, mm
|
|||||
| 433 MHz | 915 MHz | 375 MHz | ||||
| bārija titāns | 11,3 | 3,5 | 0,6 | |||
| metilspirts | 33,0 | 7,8 | 1,4 | |||
| ūdens | 70,5 | 23,4 | 3,5 | |||
| stikls | 4600 | 2180 | 840 | |||
Tātad, ja tradicionālo sildīšanas metožu vietā tiek izmantota apkure, izmantojot mikroviļņu svārstību enerģiju, tad, pateicoties viļņa iekļūšanai objekta dziļumā, šī enerģija tiek pārvērsta siltumā nevis uz virsmas, bet gan tās apjomā, un tāpēc ir iespējams panākt intensīvāku temperatūras paaugstināšanos ar lielāku vienmērīgumu apkure salīdzinājumā ar tradicionālajām apkures metodēm. Pēdējais apstāklis \u200b\u200bdažos gadījumos noved pie produkta kvalitātes uzlabošanās. Mikroviļņu termiskai apstrādei ir vairākas citas priekšrocības. Tādējādi tradicionālā siltumnesēja neesamība nodrošina procesa sterilitāti un apkures vadību bez inerces. Mainot frekvenci, jūs varat sasniegt dažādu objekta sastāvdaļu sasilšanu. Mikroviļņu elektrotermiskās iekārtas aizņem mazāku platību nekā līdzīgas iekārtas ar tradicionālu spēka piedziņu, un tām ir mazāk kaitīgas ietekmes uz vidi, jo apkalpojošajam personālam ir labāki darba apstākļi. Mikroviļņu iekārtas un to darba kameras.
Jebkuram mikroviļņu elektrotermiskās uzstādīšanas mērķim tam ir strukturālā shēma, kas parādīta 1. attēlā.
Polisorb LLC ražots mikroviļņu krāsns prototips
- lai palielinātu lai palielinātu
- lai palielinātu lai palielinātu
- lai palielinātu lai palielinātu
- lai palielinātu lai palielinātu
- lai palielinātu lai palielinātu
- lai palielinātu lai palielinātu
- lai palielinātu lai palielinātu
- lai palielinātu lai palielinātu
- lai palielinātu lai palielinātu
- lai palielinātu lai palielinātu