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微波烘干机与电加热烘干机的效率及能耗对比分析

发布时间:2013-01-18
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  微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波,被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频电磁场作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的相互摩擦运动的效应,此时微波场的场能转化为介质内的热能,使物料温度升高,产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波烘干加热的目的。加热时间快,微波烘干效率高。

  微波烘干的特点:

  1)干燥快速。微波烘干是使加热物料本身变为发热体,不需热传导工程。因此,即使是热传导性差的物料也可以在极短的时间达到加热温度,微波升温每分钟可以达到500℃以上,微波能转换为热能的效率通常为80%-90%,几乎不需要转换时间。

  2)均匀干燥。无论物料各部分形状如何,微波烘干均可使物料表里同时渗透电磁波而产生热量;微波具有选择性加热的特点,在加热过程中,物料中心温度比表面略高,有利于水份流出。所以物料内外加热均匀性基本一致,不会出现其他加热法中由于热传导出现表面焦糊或表熟内生的现象。

  3)节能高效。微波烘干过程中,除了被加热物料升温外,几乎无其他损耗,故热效率高、节能。比如在陶瓷高温烧结(1700-2000℃)时,炉壁温度仅比室温高20-30℃。

  4)防霉、杀菌、保鲜。微波烘干具有热效应和生物效应,所以能再较低温度下杀菌防霉保鲜。能最大限度地保持物料的活性和原有色泽、营养成分。

  5)工艺先进,可实现自动化控制。微波设备可以实现立即加热和停止,没有热惯性。应用人机界面和PLC可进行加热工程、加工工艺规范的可编程自动化控制。

  6)安全无毒、改善劳动条件。由于微波是控制在金属加热腔体内和波导管中工作,几乎无微波泄漏,无放射性残留及有害气体排放,设备向外散热少,噪音小,极大改善劳动环境和工人劳动强度。

  常规电加热烘干等都是利用热传导的原理,热量从加热物外部传入内部,逐步使物体中心温度升高,称之为外部加热,要使中心部位达到所需要的温度需要较长的时间 。因此,电加热烘干效率低、时间长。

  微波烘干效率与电加热烘干效率及能耗分析:(同样以脱水量1KG/h计算)

名 称 加热烘干效率 能耗分析对比(以每小时脱1KG水计算)
微波加热 70% 1.5KW·H
电 加 热 35% 2.9kw·H

  注:以上为两种加热烘干设备在烘干过程的中相关数据,仅供参考。

  微波技术与常规技术的综合比较

特性 微波干燥 红外线干燥 热风干燥
电热转化率 中等 较高 -无
热能利用率 很高 较低 低
加热区、均匀性 内外部,均匀 表层,不均匀 表层,不均匀
时间 极短 中等 较长
控制能力 好 无 无
选择性能力 好 无 无
产品质量 需防过热 表面易焦糊 易焦糊
产品率 很高 中等 较低
设备投资 高 中等 中等
生产费用 较低 较高 低
公害 无 环境高温 高温、烟尘
能耗 小 较高 大

  因此,其经济效应无论是在能耗率、生产率、产品质量、占地大小、生产劳动条件、运行费用及技术水平等方面,微波技术均处于领先地位。

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