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微波烘干機與電加熱烘干機的效率及能耗對比分析

發布時間:2013-01-18
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  微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電波,被加熱介質物料中的水分子是極性分子。它在快速變化的高頻電磁場作用下,其極性取向將隨著外電場的變化而變化。造成分子的相互摩擦運動的效應,此時微波場的場能轉化為介質內的熱能,使物料溫度升高,產生熱化和膨化等一系列物化過程而達到微波烘干加熱的目的。加熱時間快,微波烘干效率高。

  微波烘干的特點:

  1)干燥快速。微波烘干是使加熱物料本身變為發熱體,不需熱傳導工程。因此,即使是熱傳導性差的物料也可以在極短的時間達到加熱溫度,微波升溫每分鐘可以達到500℃以上,微波能轉換為熱能的效率通常為80%-90%,幾乎不需要轉換時間。

  2)均勻干燥。無論物料各部分形狀如何,微波烘干均可使物料表里同時滲透電磁波而產生熱量;微波具有選擇性加熱的特點,在加熱過程中,物料中心溫度比表面略高,有利于水份流出。所以物料內外加熱均勻性基本一致,不會出現其他加熱法中由于熱傳導出現表面焦糊或表熟內生的現象。

  3)節能高效。微波烘干過程中,除了被加熱物料升溫外,幾乎無其他損耗,故熱效率高、節能。比如在陶瓷高溫燒結(1700-2000℃)時,爐壁溫度僅比室溫高20-30℃。

  4)防霉、殺菌、保鮮。微波烘干具有熱效應和生物效應,所以能再較低溫度下殺菌防霉保鮮。能最大限度地保持物料的活性和原有色澤、營養成分。

  5)工藝先進,可實現自動化控制。微波設備可以實現立即加熱和停止,沒有熱慣性。應用人機界面和PLC可進行加熱工程、加工工藝規范的可編程自動化控制。

  6)安全無毒、改善勞動條件。由于微波是控制在金屬加熱腔體內和波導管中工作,幾乎無微波泄漏,無放射性殘留及有害氣體排放,設備向外散熱少,噪音小,極大改善勞動環境和工人勞動強度。

  常規電加熱烘干等都是利用熱傳導的原理,熱量從加熱物外部傳入內部,逐步使物體中心溫度升高,稱之為外部加熱,要使中心部位達到所需要的溫度需要較長的時間 。因此,電加熱烘干效率低、時間長。

  微波烘干效率與電加熱烘干效率及能耗分析:(同樣以脫水量1KG/h計算)

名 稱 加熱烘干效率 能耗分析對比(以每小時脫1KG水計算)
微波加熱 70% 1.5KW·H
電 加 熱 35% 2.9kw·H

  注:以上為兩種加熱烘干設備在烘干過程的中相關數據,僅供參考。

  微波技術與常規技術的綜合比較

特性 微波干燥 紅外線干燥 熱風干燥
電熱轉化率 中等 較高 -無
熱能利用率 很高 較低
加熱區、均勻性 內外部,均勻 表層,不均勻 表層,不均勻
時間 極短 中等 較長
控制能力
選擇性能力
產品質量 需防過熱 表面易焦糊 易焦糊
產品率 很高 中等 較低
設備投資 中等 中等
生產費用 較低 較高
公害 環境高溫 高溫、煙塵
能耗 較高

  因此,其經濟效應無論是在能耗率、生產率、產品質量、占地大小、生產勞動條件、運行費用及技術水平等方面,微波技術均處于領先地位。

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