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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
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
选择性能力
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 中等 中等
生产费用 较低 较高
公害 环境高温 高温、烟尘
能耗 较高

  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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