Mund të identifikohen fushat kryesore të aplikimit të ngrohjes me mikrovalë - industritë ushqimore, gome dhe tekstile. Karakteristika të tilla si efikasiteti i procesit, aftësitë e automatizimit dhe cilësia e lartë e produktit luajnë një rol të rëndësishëm këtu. Ka perspektiva për futjen e ngrohjes dhe tharjes me mikrovalë në industrinë farmaceutike, përpunimin e drurit dhe Bujqësia. Po zgjerohet përdorimi i teknologjisë së ngrohjes së shpejtë në mensa, spitale, shkolla etj. furrat me mikrovalë në jetën e përditshme tashmë është e njohur për lexuesit tanë.
Efekti i ngrohjes me mikrovalë bazohet në thithjen energji elektromagnetike në dielektrikë. Fushat e mikrovalës depërtojnë në një thellësi të konsiderueshme, e cila varet nga vetitë e materialeve. Duke ndërvepruar me lëndën në nivel atomik dhe molekular, këto fusha ndikojnë në lëvizjen e elektroneve, gjë që çon në shndërrimin e energjisë së mikrovalës në nxehtësi.
Energjia e mikrovalës është një burim shumë i përshtatshëm i nxehtësisë, i cili ka përparësi të padyshimta ndaj burimeve të tjera në një sërë aplikimesh. Nuk sjell ndotje kur nxehet dhe nuk ka produkte djegieje kur përdoret. Përveç kësaj, lehtësia me të cilën energjia e mikrovalës shndërrohet në nxehtësi lejon që të arrihen shpejtësi shumë të larta të ngrohjes pa dëmtuar streset termomekanike që ndodhin në material. Pajisja gjeneruese është plotësisht elektronike dhe funksionon pothuajse pa inerci, për shkak të së cilës niveli i fuqisë së mikrovalës dhe momenti i furnizimit të saj mund të ndryshohet menjëherë. Kombinimi i ngrohjes me mikrovalë me metodat e tjera të ngrohjes (avulli, ajri i nxehtë, rrezatimi IR, etj.) bën të mundur projektimin e pajisjeve për të kryer funksione të ndryshme, d.m.th. Ngrohja me mikrovalë ju lejon të krijoni procese të reja teknologjike, të rrisni produktivitetin e tyre dhe të përmirësoni cilësinë e produktit. Vlerësimi i saktë i zbatueshmërisë së energjisë së mikrovalës në procese të veçanta kërkon njohuri të hollësishme të vetive të materialit në frekuenca të ndryshme dhe në të gjitha fazat e procesit. Fuqia e absorbuar dhe thellësia në të cilën depërton ajo fuqi përcaktohen nga tre faktorë: konstanta dielektrike, frekuenca dhe gjeometria e sistemit të mikrovalës.
Konstanta dielektrike e materialeve me humbje është një sasi komplekse:
,
ku ε është konstanta relative dielektrike, tanδ = ε1 / ε është koeficienti i humbjes dielektrike të materialit, ose tangjenta e humbjes.
Thellësia e depërtimit në energjinë e mikrovalës kuptohet si distanca d në të cilën densiteti i fuqisë zvogëlohet në 37% të vlerës në sipërfaqe, d.m.th. me fjalë të tjera, 63% e energjisë fillestare valë elektromagnetike absorbohet në material dhe shndërrohet në nxehtësi. Në një vlerë të vogël tgδ, përcaktohet thellësia e depërtimit shprehje e thjeshtë :
ku d – thellësia e depërtimit, cm; f – frekuenca, GHz.
Fuqia e absorbuar për njësi vëllimi do të jetë, W/cm3:
P = 2,87 · 10-4 E2f · tgδ,
ku E – tension fushe elektrike, V/cm; f – frekuenca, GHz.
Vlerat e llogaritura të thellësisë së depërtimit të energjisë së mikrovalës në produktet ushqimore në frekuencën e përdorur gjerësisht prej 2.45 GHz janë dhënë në tabelën 1. Nëse tgδ zvogëlohet me temperaturën, atëherë procesi i ngrohjes është i qëndrueshëm (thithja e energjisë së mikrovalës zvogëlohet me temperaturën). Ky kufizim automatik i temperaturës ndodh kur dielektrikët nxehen, në të cilat humbjet shkaktohen nga përmbajtja e ujit me varësinë e veçantë të vetive dielektrike nga temperatura.
Ngrohja me burime infra të kuqe ose drite funksionon në frekuenca më të larta (rreth 2-3 renditje të madhësisë) në krahasim me mikrovalët. Prandaj, thellësia e depërtimit zvogëlohet dhe vetëm sipërfaqja e objektit që përpunohet nxehet. Pjesa tjetër e vëllimit merr nxehtësi vetëm përmes procesit më të ngadaltë të përcjelljes termike. Kjo mund të çojë në strese të tepërta termomekanike dhe humbje të cilësisë së materialit. Aty ku koha është thelbësore (gatimi, tharja ose ngrohja), mikrovalët kanë një avantazh vendimtar ndaj rrezatimit termik. Për shembull, kur gatuani perime ose fruta, ngrohja me mikrovalë ndihmon në ruajtjen pamje e freskët dhe shije, dhe përmbajtja e vitaminës zvogëlohet pak.
Ngrohja me mikrovalë është ekonomikisht efektive gjatë tharjes së drurit të fortë, pasi rritja e temperaturës me një shpejtësi deri në 1000°C/s mund të realizohet me një forcë fushore prej 5 kV/cm.
Krahasuar me ngrohjen infra të kuqe, përdorimi i mikrovalëve ka avantazh i madh– Ndezja dhe fikja pothuajse e menjëhershme, si dhe kontrolli i saktë i temperaturës. Dendësia e lartë e energjisë dhe fokusimi më i mirë rezultojnë në kursime të mëdha energjie. Eliminohet rrezatimi i mbeturinave dhe nevoja për ftohje të njëkohshme të pjesëve përreth.
Integrimi i një gjeneratori elektronik të mikrovalëve në një linjë prodhimi automatik është mjaft i thjeshtë për shkak të kostos, efikasitetit dhe kompaktësisë së tij të arsyeshme. Kombinimi me lloje të tjera të përpunimit është gjithashtu i mundur. Për shembull, kur përpunoni kufomat shpendët Mikrovalët dhe avulli përdoren njëkohësisht.
Natyrisht, për një aplikim të caktuar, faktorë të tillë si cilësia e produktit, shpejtësia e përpunimit, kërkesat për hapësirë, kostot e energjisë dhe investimi duhet të vlerësohen me kujdes për të përcaktuar nëse ngrohja me mikrovalë do të ofrojë përparësi ndaj metodave tradicionale.
Magnetronet industriale
Si gjeneratorë fuqi të lartë përdoren magnetronet dhe klistronet. Për shkak të efikasitetit të tyre më të lartë, magnetronet dominojnë në fuqi nën 50 kW. Dy frekuencat më të përdorura janë 915 dhe 2450 MHz. Meqenëse frekuenca prej 915 MHz nuk mund të përdoret në të gjitha rastet, frekuenca prej 2450 MHz zakonisht konsiderohet optimale në praktikën ndërkombëtare. Tabela 2 jep një ide të magnetroneve moderne ruse të prodhuara nga NPP Magratep CJSC në krahasim me pajisjet e huaja.
Magnetron M-116-100 (Fig. 1) përdoret në instalimet për shkrirjen e peshkut, zbutjen shkëmbinj dhe në raste të tjera kur kërkohet një thellësi e shtuar e depërtimit në material.
Magnetron i vetëm në botë M-137 me fuqi 50 kW me frekuencë 433 MHz (Fig. 2) u përdor me sukses në instalimet eksperimentale për zbutjen e tokës në Yakutia. Një frekuencë e tillë e ulët operimi siguron thellësinë e kërkuar të depërtimit të mikrovalëve në shkëmbinj të ngrirë.
Magnetron M-168 me fuqi 5 kW (Fig. 3) përdoret gjerësisht në instalimet për gominimin e kabllove, vullkanizimin e pjesëve të gomës dhe polimerizimin e plastikës.
Impiantet e përpunimit në mikrovalë
Proceset e ngrohjes me mikrovalë ndahen në dy grupe: procese të vazhdueshme dhe përpunim grupor. Në proceset e vazhdueshme, për shembull në një transportues, lënda "e parë" kalon vazhdimisht nëpër zonën e përpunimit, ndërsa ngarkesa në daljen e gjeneratorit të mikrovalës mbetet praktikisht e pandryshuar. Gjatë përpunimit në tufa, materiali i nxehtë mbahet në zonën e përpunimit derisa të arrihet temperatura e kërkuar, prandaj, me ndryshimin e temperaturës, konstanta dielektrike dhe koeficienti i humbjes ndryshojnë ndjeshëm. Kjo çon në një ndryshim në ngarkesë (dhe në brenda kufijve të gjerë), në të cilin duhet të punojë gjeneratori i mikrovalës. Edhe në instalimet e provuara dhe ekonomike, VSWR e ngarkesës mund të kalojë 4. Në këtë rast, magnetronet preferohen për shkak të aftësisë së tyre për të përdorur një ngarkesë me VSWR të lartë.
Fig.4. Diagrami i një instalimi për ngrohjen e produkteve të naftës në rezervuarët hekurudhor (ndërmarrja Elvis, Nizhny Novgorod). Gjeneratori i mikrovalës ulet nga lart
Teknologjia e re e trajtimit termik me intensitet të lartë konsiston në ngrohjen e kokrrës në një mënyrë të kombinuar: së pari, konvektive - në një temperaturë prej 95 ° C dhe më pas - në një fushë elektromagnetike me mikrovalë në një temperaturë prej 120-150 ° C (Fig. 6 ). Kur kokrra nxehet me shpejtësi "nga brenda", lagështia kapilar vlon, presioni i pjesshëm i avullit të ujit rritet dhe lëvozhgat e niseshtës çahen. Në këtë rast, niseshteja e vështirë për t'u tretur ndahet në dekstrina - forma lehtësisht të tretshme. Me këtë përpunim të drithit që përmban rreth 40% niseshte, vlera e tij ushqyese rritet me 20-30% dhe shija përmirësohet.
Teknologji të tjera premtuese të mikrovalës janë tharja, dezinfektimi dhe dezinfektimi i grurit, stimulimi termik i drithit gjatë trajtimi para mbjelljes, duke përmirësuar cilësitë e pjekjes dhe një sërë të tjerash. Pasterizimi dhe sterilizimi i produkteve ushqimore të lëngshme duke përdorur energjinë e mikrovalës është i mundur. Këto metoda dallohen nga produktiviteti i lartë i procesit dhe instalimet kompakte. Ndër të tjera, instalimet për përpunimin me mikrovalë të materialeve kanë aftësinë për të ruajtur me saktësi kushtet teknologjike, gjë që bën të mundur marrjen e produkteve Cilesi e larte, për shembull kur thahen barëra medicinale(Fig. 7).
Në disa raste, duhet të merreni me objekte kaq të mëdha saqë është e pamundur të përdorni rezonatorë ose përpunim tubacioni. Pastaj, për shembull, paketa tra druri për tharje, ngarkohet në një kuti, brenda së cilës përpunohet nga energjia e mikrovalës duke përdorur një sistem të emetuesve të veçantë të valëve-çarjes (Fig. 8).
Sistemet rrezatuese janë veçanërisht të përshtatshme për ngrohje filma të hollë ose hipertermia mikrovalore e neoplazive malinje.
Thelbi i metodës është ngrohja e tumorit duke përdorur rrezatim elektromagnetik në një nivel të temperaturës 42-44 ° C. Përparësitë e hipertermisë me mikrovalë janë se zona e trajtimit nxehet nga brenda, duke ngrohur indin në mënyrë të barabartë, pa dëmtim. lëkurën. Instalim modern për hiperterminë lokale me mikrovalë "Yachta-3" (FSUE "NPP "Istok", Fryazino) ju lejon të krijoni dhe të ruani afatgjatë një zonë hipertermie në një tumor të pothuajse çdo konfigurimi me ndikim minimal në organet dhe indet përreth. Hipertermia me mikrovalë është përdoret të dyja në formë e pavarur, dhe si një mjet për të rritur efektin e kimioterapisë dhe terapisë me rrezatim.
Letërsia
1. Energjia e mikrovalës / Trans. nga anglishtja Ed. Shlifera E.D., vëll 2. – M.: Mir, 1971.
2. IR, 2008, nr 12;
Cila është më e mirë: një tharëse druri infra të kuqe apo një analog me mikrovalë? Për të kuptuar, duhet të kuptoni se si funksionojnë ato, si dhe të krahasoni treguesit kryesorë. Kjo është ajo që ne do të bëjmë.
Druri është një material higroskopik që përmban lagështi dhe është në gjendje ta thithë atë nga jashtë. Ekzistojnë dy lloje të lëndës drusore të disponueshme për shitje: lagështia natyrore dhe të thara. Këto të fundit janë më të shtrenjta sepse janë gati për përdorim menjëherë pas blerjes. Prandaj, shumë pronarë të sharrave janë të interesuar të blejnë pajisje për heqjen e ujit të drurit.
Tregu ofron disa opsione për instalimet e tharjes së drurit. Sot do të shikojmë tharëset infra të kuqe dhe njësitë e mikrovalëve, do të kuptojmë parimin dhe parametrat e funksionimit të tyre dhe do të vendosim se si të organizojmë procesin e prodhimit duke përdorur ato. Duke pasur informacion të detajuar për tipe te ndryshme pajisje, do të jetë shumë më e lehtë për të vendosur se cila do të jetë optimale për një prodhim të caktuar.
Parimi i funksionimit
Tharëse infra të kuqe përfshijnë tharjen e drurit duke e ngrohur atë me rreze infra të kuqe. Kjo metodë nuk kërkon përdorimin e një ftohës, organizimin e një sistemi ventilimi dhe praninë e automatizimit kompleks të kontrollit. Tharja nuk shkakton streset e brendshme dhe shtrembërimi i drurit. Është e mundur të ndryshohet mënyra e tharjes në varësi të cilësisë së materialit burimor.
Parimi i funksionimit të një tharëse me mikrovalë e ngjashme me funksionimin e një furrë me mikrovalë. Tharja ndodh nën ndikimin e rrezatimit të mikrovalës: lagështia në dru nxehet dhe vlon, dhe presioni i tepërt i krijuar nga avulli i nxehtë e shtrydh atë. Lagështia e tepërt hiqet nga tifozët e kthyeshëm.
Modaliteti i dobësimit të valëve me mikrovalë bën të mundur rregullimin e temperaturës së tharjes.
Pamja e jashtme
Tharëse infra të kuqe janë një grup kasetash termoaktive, vetëm 1,5 mm të trasha. Këto kaseta vendosen në një sekuencë të caktuar në një pirg lëndë druri të përgatitur për tharje. 
Tharëse me mikrovalë kanë formën e një ene metalike të mbyllur, në të shumtën e rasteve të pajisur me karrocë elektrike të mekanizuar për më shumë dhomë të rehatshme pirgje druri brenda strukturës. Përveç kësaj, është instaluar një njësi kontrolli.
Madhësia dhe pesha
Një nga avantazhet kryesore të tharëseve infra të kuqe është lëvizshmëria e tyre. Kasetë standarde termoset ka një madhësi prej 1230 x 650 x 1.5 mm dhe një peshë prej 5.7 kg, gjë që e bën të lehtë transportin e të gjithë grupit të pajisjeve për tharjen e drurit në bagazh makinë pasagjerësh. Pesha e një grupi prej 12 kasetash është 69 kg, dhe në mbështjellës së bashku me panelin dhe instalimet elektrike - jo më shumë se 130 kg.
Instalimi i mikrovalës ka dimensione dhe peshë dukshëm më të madhe. Kështu, dhoma, e projektuar për tharjen e 6-9 metra kub lëndë druri, ka një gjatësi prej më shumë se 6 metra, një gjerësi prej 1 metër dhe një lartësi rreth 2 metra. Për më tepër, pesha e tij është 9 ton, dhe sipërfaqja e nevojshme për instalimin e pajisjeve është 3x17 m. Për të transportuar instalimin e mikrovalës nga një vend në tjetrin, do të kërkohet përdorimi i pajisjeve speciale.
Autonomia
Tharëse infra të kuqe plotësisht autonome, me të instalimi i saktë dhe lidhjes, nuk do t'ju duhet të monitoroni vazhdimisht procesin e tharjes.
Instalimi i mikrovalës, në të cilën dehidratimi i materialit kryhet nga rryma me frekuencë të lartë (915-2500 MHz), kërkon kontroll të rregullt nga operatori për të shmangur zjarrin e drurit brenda dhomës.
Koha e tharjes
Natyrisht, koha e tharjes së lëndës drusore varet nga përmbajtja e saj e lagështisë në gjendjen e saj origjinale dhe nga lloji i drurit.
Duke përdorur kasetat termoaktive me rreze infra të kuqe Mund të thani çdo lloj druri. Koha e tharjes deri në lagështinë 8% të pishës është 3-7 ditë. Sa më të holla të jenë dërrasat dhe sa më i lartë të jetë niveli i lagështisë që duhet të arrihet, aq më pak kohë do të duhet për t'u tharë.
Në lidhje me Tharëse me mikrovalë Dihet se instalimi "MICROWAVE-LES" nga kompania "INVESTSTROY" është i aftë të thajë lëndën e drurit të pishës 200x200 mm me një lagështi prej 50-70% deri në 18% në 22 orë (pasi materiali është ftohur, treguesi i lagështisë bie. në 10.2%).
Furnizimi me energji elektrike
Kaseta infra të kuqe operojnë nga një rrjet i zakonshëm i furnizimit me energji shtëpiake prej 220 V.
Për punë Njësia e tharjes me mikrovalë Do të kërkohet një furnizim me energji 380 V, 50 Hz.
Konsumi i energjisë dhe energjisë elektrike
Fuqia maksimale e instalimit nga kaseta infra të kuqe: 3.3 kW/m³. Konsumi i energjisë elektrike gjatë tharjes 1 m³ dru: 100-400 kW*h.
Konsumi mesatar i energjisë instalimet e mikrovalëve: 58 kW, dhe konsumi specifik i energjisë për procesin e tharjes është 200-230 kW*h/m³.
Çmimi
Një nga treguesit më domethënës kur blini pajisje të reja për punë është vlera e tij në treg.
Çmimet për tharëset infra të kuqe FlexiHIT janë shumë të përballueshme:
- pajisjet për tharjen e 1 m³ dërrasash prej tre metrash do të kushtojnë 59,288 rubla;
- pajisjet për tharjen e 1 m³ të dërrasës me katër metra do të kushtojnë 69,329 rubla;
- pajisje për tharjen e 1 m³ të dërrasave gjashtë metra - 70,007 RUB.
Për më tepër, çmimet tregohen për të gjithë grupin e pajisjeve, i cili përmban 12 kaseta termoaktive, një panel kontrolli, kabllo dhe këllëf.
Në Rusi Instalimet e mikrovalëve, siç u përmend më lart, prodhohet nga kompania INVESTSTROY. Një tharëse e tillë kushton nga 1,300,000 rubla. Përveç kësaj, kur planifikoni blerjen e tij, duhet të keni parasysh që një magnetron (një pajisje që gjeneron mikrovalë) është materialet harxhuese. Duhet të zëvendësohet të paktën një herë në vit. Kostoja e magnetronit është 150,000 rubla.
konkluzionet
Vlen të theksohet se të dy versionet e tharëseve në shqyrtim janë teknologji të reja, por tashmë të përdorura me sukses në vendin tonë.
Pa dyshim komoditet pajisje infra të kuqe
është mundësia e përdorimit të tij si brenda ashtu edhe jashtë jashtë, lëvizshmëri dhe çmim të ulët. Pajisjet e tilla mund të përdoren në prodhim dhe në shtëpi. Lehtësia e instalimit ju lejon të montoni plotësisht tharësin brenda një dite, dhe nëse është e nevojshme, ta çmontoni shpejt dhe ta transportoni në një vend tjetër. Në të njëjtën kohë, cilësia e tharjes plotëson kërkesat më të rrepta. 
Avantazhi i instalimit të mikrovalësËshtë e mundur që shpejt të thahen trarët e trashë dhe trungje të rrumbullakosura me një diametër deri në një metër. Përdorimi i tyre justifikohet në prodhim, ku po flasim për përgatitjen për përdorim të mëtejshëm pjesë të mëdha të punës. Por në një shkallë më pak mbresëlënëse, kjo teknologji është praktikisht e paarritshme për shkak të kostos dhe madhësisë së saj të lartë.
Furra me mikrovalë industriale përdoret në ndërmarrje Catering për ngrohje të shpejtë, si dhe gatim dhe shkrirje të produkteve të ndryshme dhe ushqime të gatshme duke përdorur rrymë me frekuencë të lartë fushë elektromagnetike. Furrat me mikrovalë industriale funksionojnë në mënyrat e mëposhtme:
- mikrovalë,
- konvekcioni,
- skarë.
Përveç kësaj, ato mund të kombinohen për më shumë preparate të ndryshme pjata të zakonshme. Sot përdoret kontrolli mekanik, elektronik dhe elektromekanik i furrave me mikrovalë.
Sa i përket ndryshimeve midis pajisjeve profesionale dhe pajisjeve shtëpiake, në përgjithësi, furrat profesionale janë të ngjashme me ato shtëpiake, por ato gatuajnë, ngrohin dhe shkrijnë ushqimin shumë më shpejt dhe në më pak kohë. sasi të mëdha. Kjo është arsyeja pse shumica e sipërmarrësve përpiqen të blejnë markë pajisje ushqimore, dhe të mos kënaqeni me analoge shtëpiake shumë më pak produktive.
Përveç kësaj, mikrovalët industriale janë më të besueshme dhe më të qëndrueshme në krahasim me ato shtëpiake. Ata janë në gjendje t'i rezistojnë përdorimit intensiv, domethënë mund të punojnë vazhdimisht për një kohë të gjatë. Ata shpesh janë të pajisur me programe shtesë dhe pothuajse gjithmonë kanë një vëllim më të madh të dhomës së brendshme.
Nje tjeter tipar dallues furrat me mikrovalë profesionale nga ato shtëpiake - mbrojtje ultra e besueshme. Është për këtë arsye që furrat e tilla praktikisht nuk lëshojnë valë elektromagnetike të dëmshme. Mekanizmi i derës ka një dizajn të përforcuar, dhe vetë furrat me mikrovalë profesionale janë ndërtuar në mënyrë shumë racionale, gjë që bën të mundur përdorimin më efikas të vëllimit të punës së dhomës.
Furrat me mikrovalë nuk janë pajisjet e nevojshme për kuzhinat profesionale, pasi ato nuk janë aq aktive të përfshira në procesin e gatimit. Por në Kohët e fundit Furrat me mikrovalë profesionale përdoren gjithnjë e më shumë në bare, restorante dhe restorante të shpejta me trafik të lartë.
Një pajisje e tillë është tashmë absolutisht e domosdoshme sot për restorantet dhe kafenetë që ofrojnë ushqime të plota. Furrat me mikrovalë industriale funksionojnë me sukses në dyqanet e mëdha të kuzhinës të hoteleve dhe aeroporteve.
Furrat profesionale, si çdo pajisje tjetër e ngjashme, karakterizohen nga rritja e rezistencës ndaj konsumit dhe performanca më e lartë. Ato janë të dizajnuara për përdorim vërtet të vështirë, pothuajse gjatë gjithë kohës. Cilësia e pajisjeve të tilla sigurohet nga përzgjedhja jashtëzakonisht e kujdesshme e materialeve të ndërtimit me të shkëlqyera karakteristikat e performancës. Gjithashtu, një avantazh i madh i furrave profesionale është lëvizshmëria më e madhe e ngrohjes dhe shkrirjes së enëve, e cila bëhet një cilësi e domosdoshme kur ka nevojë për rritje. gjerësia e brezit një institucion ushqimor specifik.
Krahasuar me pajisjet e tjera profesionale, avantazhi i furrave me mikrovalë është efikasiteti i tyre në konsumin e energjisë, pasi shumica e modeleve funksionojnë nga një rrjet aktual njëfazor dhe e sjellin produktin në gatishmëri për një kohë shumë të gjatë. një kohë të shkurtër. Shumica e furrave me mikrovalë janë bërë prej çeliku inox, të veshur me plastikë ose me të njëjtin çelik inox nga jashtë. Dhoma e brendshme është bërë pa qepje, gjë që e bën shumë më të lehtë kujdesin.
Mikrovalë instalimi përbëhet nga një dhomë me mikrovalë, magnetron, përcjellës valësh, furnizim me energji elektrike, sistem ftohjeje dhe pajisje të ndryshme duke garantuar siguri.
Nga magnetroni nëpërmjet një valedrejtues rrezatimi elektromagnetik hyn në dhomën e mikrovalës. Heqja e nxehtësisë nga magnetroni është sistemi i ajrit ftohja kryhet duke përdorur një tifoz dhe kanale ajri që kalojnë nëpër dhomën e mikrovalës. Kështu, trupi i vendosur në dhomë nxehet jo vetëm nga mikrovalët, por nga ajri i ngrohtë i hequr nga magnetroni. Më pas, ajri në dhomë është i ngopur me ujë, domethënë, ai shndërrohet në avull dhe del përmes vrimave të paemetuara (valëdhënëse ekstreme) në pjesën e jashtme. Furnizimi me energji magnetron është i tensionit të lartë dhe përbëhet nga një diodë, kondensator dhe transformator. Për të arritur funksionimin normal pa rrezatim të panevojshëm nga jashtë, përdoren mikroçelës të ndërthurur (nga 2 deri në 5 copë) për të konfirmuar që dera e dhomës së mikrovalës është e mbyllur fort. Nëse ka ndriçim në dhomë, zakonisht përdoret një llambë inkandeshente brenda kanalit. Duke përdorur një njësi kontrolli të bërë në formën e një timer elektromekanik ose një njësie elektronike, mënyra e funksionimit vendoset në dhomën e mikrovalës. Shumë furra kanë stafetë termike të vendosura në magnetron dhe në pjesën e jashtme të dhomës për të parandaluar mbinxehjen dhe dështimin.
Figura 1.7.1. Dizajni i instalimit të mikrovalës
1.7. 2 Parimi i ngrohjes me mikrovalë
Në një furrë, një trup mund të nxehet sipas parimit të "zhvendosjes së dipolit", i cili ndodh në materialet që përmbajnë një polare. molekulat nal. Energjia e valëve elektromagnetike vë në lëvizje molekulat që kanë një moment dipol. Kështu, temperatura e materialit rritet.
Shumica e furrave me mikrovalë shtëpiake dhe industriale funksionojnë në një frekuencë prej 2450 MHz dhe në një frekuencë prej 915 MHz.
Bazuar në konsideratat praktike dhe të projektimit, u zgjodh frekuenca e specifikuar:
Magnetroni duhet të ketë fuqi mbi 500 W, efikasitetin e kërkuar, koston dhe dimensionet e caktuara;
Frekuenca duhet të plotësojë standardet ndërkombëtare dhe shtetërore për frekuencat e lejuara.
Thellësia e depërtimit të mikrovalëve në lëngun e punës duhet të jetë rreth disa centimetra. (Sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më e vogël është thellësia e depërtimit).
Pajisjet mikrovalore të tipit transportues
Pajisjet e kalimit me frekuencë ultra të lartë përdoren në prodhimin e materialeve izoluese të nxehtësisë duke përdorur silikate të thata dhe të lëngshme, për shembull, nga një përzierje e silikateve të hidroaluminit të lidhur me qelq të lëngshëm. Ka pajisje të dizajnuara për trajtim të shpejtë të temperaturës (ënjtje) dhe të ngadalta. Një bollëk i tillë i normave të trajtimit të nxehtësisë jep një bollëk të ngjashëm të substancave izoluese të nxehtësisë me flluska, me veti të ndryshme. Pajisjet e trajtimit të nxehtësisë me frekuencë ultra të lartë janë bërë në atë mënyrë që brenda tyre, nëse rrezatimi nuk është zhytur nga materiali, ai reflektohet në mënyrë të përsëritur nga muret dhe ende arrin objektivin e tij. Rregulli bazë për ngrohje uniforme me mikrovalë është gjeneratorët e shumtë të mikrovalëve fuqi e ulët(nga 0,6 kW në 0,85 kW) me ajër ftohje, të cilat janë të vendosura brenda në mënyrë strikte. Në një frekuencë funksionimi prej 2450 MHz, gjeneratorët e rrezatimit me mikrovalë kanë një prizë përcjellëse valësh me një seksion kryq prej (72 34) mm. Figura 3 tregon dizajnin e një pajisjeje për trajtimin e nxehtësisë me frekuencë ultra të lartë për prodhimin e pllakave izoluese termike me përmasa 60060050 mm nga vermikui i zgjeruar i lidhur me xham të lëngshëm.
Lëndët e para instalohen në një tabaka fundore të palosshme prej fluoroplastike, e cila transmeton rrezatimin me mikrovalë dhe hyn në instalim, ku emetohet. Kur kalon nëpër dhomë, substanca që përpunohet bëhet 30-40% më e lehtë, ndërsa vëllimi i saj rritet nga dy në gjashtë herë për faktin se qelqi i lëngshëm fryhet.
Për më tepër, për këto instalime me frekuencë ultra të lartë, efikasiteti i energjisë së rrezatuar arrin në 90%, duke marrë parasysh humbjet në ngrohje të mjedisit dhe mureve të brendshme të pajisjes. Aktiv në këtë fazë një pajisje e tillë mund të kalojë përmes saj 117 pllaka në një ditë pune tetë orëshe, duke prodhuar 27 kW fuqi mikrovalore. Për të arritur këtë fuqi, është e nevojshme të instalohen 45 gjeneratorë me fuqi të ulët (0,6 kW).
Paraqitja e burimeve në kamerë është paraqitur në Fig. 1.7.3. .
Oriz. 1.7.3.
1 - trupi; 2 - burimi i energjisë së mikrovalës; 3 - tifoz;
4 - dritare ventilimi; 5 - rrip transportieri; 6 - fllanxha.
Pajisjet mikrovalore të tipit periodik
Një instalim me frekuencë ultra të lartë i një lloji periodik, për shembull, është një pajisje për tharjen e drurit. Në muret e dhomës janë instaluar gjeneratorë të rrezatimit me mikrovalë, secili 0,6 kW.
Gjeneratorët e mikrovalëve janë të pajisur me dalje energjie të valëve, secila prej të cilave ka një seksion kryq prej 72 mm (2450 MHz) dhe mm (915 MHz). Meqenëse gjeneratorët vendosen përgjatë mureve në këtë mënyrë, druri nxehet në mënyrë të barabartë.
Kushtet teknologjike për tharjen e drurit janë realizuar për të gjithë gjeneratorët, duke marrë parasysh reflektimet e shumta nga sipërfaqet anësore brenda njësisë së mikrovalës. Llogaritja e temperaturave në çdo pikë të dhomës është bërë si për të filluar procesin, kur përmbajtja e lagështisë së lëndës së parë është maksimale, ashtu edhe për ta përfunduar atë, kur përmbajtja e lagështisë së materialit është shumë më e ulët. Kushti në të cilin u llogaritën temperaturat e të gjitha pikave të dhomës ishte që shpërndarja e pabarabartë e temperaturës së lëndës së parë në çdo pjesë të pirgut të drurit të mos ishte më shumë se 20°C.
Gjithashtu, për shembull, një instalim për dezinfektimin e tokës në serra është një pajisje e vogël me frekuencë ultra të lartë që udhëton nga një serë në tjetrën dhe është strukturalisht e ngjashme me instalimin e përshkruar më sipër, vetëm në vend të kësaj. dërrasa druri Në të vendoset një pirg kutish me tokë.
Pra, për të gjitha llojet e instalimeve, është e rëndësishme që gjeneratorët e rrezatimit mikrovalor brenda dhomave të shpërndahen brenda tyre, kjo lejon që materialet të ngrohen në mënyrë të barabartë. Kjo është thelbësore për pozicione të tilla si:
Marrja e substancave të reja ndërtimore izoluese termike duke përdorur metodën e fryrjes (bazuar në xhami i lëngshëm me mbushës, granula shkumë polistireni në një lidhës çimentoje dhe të tjera);
Ngrohja dhe tharja e lëndëve të para (balet e duhanit para fermentimit dhe prerjes, produkte ushqimore etj.).
Strukturisht, këto pajisje duhet të projektohen në mënyrë që lëndët e para të nxehen në mënyrë të barabartë brenda dhomave. Përveç kësaj, është e dëshirueshme që zgavrat e brendshme të këtyre njësive të jenë mjaft të bollshme në mënyrë që vëllime të mëdha të prodhimit të lëndëve të para të mund të përpunohen për njësi të kohës.
Instalimi i mikrovalës për tharjen e materialeve me shumicë.
Kompania jonë është e specializuar në zhvillimin, projektimin, inxhinierinë dhe testimin e pajisjeve për të marrë të besueshme dhe produkt cilësor për tharjen dhe trajtimin termik të materialeve me shumicë. Një mostër me një fuqi maksimale prej 2 kW (fuqia kontrollohet nga softueri) dhe ftohja e ujit ka provuar veten me sukses në procesi teknologjik. Mund të përdoret në industri të ndryshme.
Ngrohja me mikrovalë dhe aplikimi i saj:
Përpunimi teknologjik i një shumëllojshmërie të gjerë objektesh pothuajse gjithmonë përfshin trajtimin termik dhe, para së gjithash, ngrohjen ose tharjen. Me metodat tradicionale të ngrohjes dhe tharjes (konvektive, rrezatimi dhe kontakti), objekti nxehet përgjatë sipërfaqes. Nëse përçueshmëria termike e një objekti është e ulët, siç është rasti me dielektrikët, atëherë trajtimi termik i objektit ndodh ngadalë, me mbinxehje lokale të sipërfaqes ngrohëse, e cila mund të shkaktojë djegien e kësaj sipërfaqeje dhe shfaqjen e sforcimeve të brendshme mekanike. E gjithë kjo përfundimisht mund të çojë në dështimin e objektit.
Ngrohja me mikrovalë është ngrohja e një objekti nga energjia e një fushe elektromagnetike të frekuencave ultra të larta. Një valë elektromagnetike, që depërton në një objekt, ndërvepron me grimcat e ngarkuara. Kombinimi i proceseve të tilla mikroskopike çon në thithjen e energjisë së fushës në objekt. Përshkrimi i plotë Efekti mund të merret vetëm duke përdorur teorinë kuantike. Le të kufizohemi duke marrë parasysh vetitë makroskopike të mjedisit material të përshkruar nga fizika klasike.
Në varësi të vendndodhjes së ngarkesave në to, molekulat e një mediumi dielektrik mund të jenë polare ose jopolare. Në disa molekula renditja e ngarkesave është aq simetrike sa që në mungesë të një fushe elektrike të jashtme momenti i tyre elektrik i dipolit e barabartë me zero. Molekulat polare kanë një moment të caktuar dipoli elektrik edhe në mungesë të një fushe të jashtme. Kur aplikohet një fushë elektrike e jashtme, molekulat jopolare polarizohen, domethënë prishet simetria e rregullimit të ngarkesave të tyre dhe molekula fiton një moment elektrik të caktuar. Nën ndikimin e një fushe të jashtme, molekulat polare jo vetëm që ndryshojnë madhësinë e momentit elektrik, por edhe rrotullojnë boshtin e molekulës në drejtim të fushës. Zakonisht dallohen polarizimet elektronike, jonike, dipole dhe strukturore të dielektrikut. Në mikrovalë më i madhi gravitet specifik kanë polarizim dipol dhe strukturor, kështu që gjenerimi i nxehtësisë është i mundur edhe në mungesë të rrymës përcjellëse.
Pajisjet me mikrovalë për qëllime teknologjike funksionojnë në frekuencat e përcaktuara nga marrëveshjet ndërkombëtare. Për trajtimin e nxehtësisë në rangun e mikrovalëve, lëkundjet elektromagnetike përdoren më shpesh në frekuencat 433, 915, 2375 (2450) MHz.
Tabela jep informacion mbi thellësinë e depërtimit të një valë elektromagnetike në disa nga dielektrikët me humbje.
Thellësia e depërtimit të një valë elektromagnetike në një dielektrik me humbje në 20-25С
| dielektrike
|
thellësia e depërtimit, mm
|
|||||
| 433 MHz | 915 MHz | 375 MHz | ||||
| barium titan | 11,3 | 3,5 | 0,6 | |||
| alkool metil | 33,0 | 7,8 | 1,4 | |||
| ujë | 70,5 | 23,4 | 3,5 | |||
| xhami | 4600 | 2180 | 840 | |||
Pra, nëse në vend të metodave tradicionale të ngrohjes përdorim ngrohjen duke përdorur energjinë e lëkundjeve të mikrovalës, atëherë për shkak të depërtimit të valës në thellësi të objektit, kjo energji shndërrohet në nxehtësi jo në sipërfaqe, por në vëllimin e saj, dhe prandaj është e mundur të arrihet një rritje më intensive e temperaturës me ngrohje uniforme më të madhe në krahasim me mënyrat tradicionale ngrohje Kjo rrethanë e fundit në disa raste çon në një përmirësim të cilësisë së produktit. Trajtimi termik me mikrovalë ka një sërë përparësish të tjera. Kështu, mungesa e një ftohësi tradicional siguron sterilitetin e procesit dhe kontrollin e ngrohjes pa inerci. Duke ndryshuar frekuencën, mund të arrini ngrohjen e përbërësve të ndryshëm të objektit. Instalimet elektrotermale me mikrovalë zënë një zonë më të vogël se instalimet e ngjashme me një makinë tradicionale të energjisë dhe kanë më pak ndikim efekte të dëmshme në mjedisi në kushte më të mira puna e personelit të shërbimit. Instalimet e mikrovalëve dhe dhomat e tyre të punës.
Për çdo qëllim të një instalimi elektrotermik me mikrovalë, ai ka bllok diagrami treguar në figurën 1.
Një prototip i një furrë me mikrovalë të prodhuar për kompaninë Polysorb LLC
- rrit rrit
- rrit rrit
- rrit rrit
- rrit rrit
- rrit rrit
- rrit rrit
- rrit rrit
- rrit rrit
- rrit rrit
- rrit rrit