微波干燥機(jī)

微波與傳統(tǒng)加熱干燥技術(shù)相結(jié)合，大型微波功率應(yīng)用設(shè)備主要在加熱干燥和食品加的生產(chǎn)中運(yùn)用[6] 。但從需求的情況來看，微波功率應(yīng)用設(shè)備尚未能滿足多個(gè)領(lǐng)域需求。由于家用微波爐的普及，許多企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)的意圖已在家用微波爐中做成了可行性試驗(yàn)，或者已經(jīng)看到了改進(jìn)的預(yù)兆，需要進(jìn)一步促成，但是已有的微波功率設(shè)備又不可能完全適應(yīng)這些要求，也就是說，就微波加熱干燥而言，微波功率工程仍然還有大量的開拓性工作可做。這些領(lǐng)域大致是非金屬材料的高溫處理、高分子熱定型、化工材料的絕度干燥、脫結(jié)晶水、玻璃纖維的干燥、各種生物化學(xué)材料、食品的低溫干燥、真空脫水干燥。有些領(lǐng)域的加熱和干燥，傳統(tǒng)方法已進(jìn)行大量的研究工作。例如干燥方法，著眼于在不同狀態(tài)最有效地將水分疏導(dǎo)排出、噴霧干燥、化床干燥、振動(dòng)化床干燥、騰干燥、真空干燥都是應(yīng)物料的不同狀態(tài)和熱風(fēng)刻分相接觸而排出水分。如果適當(dāng)?shù)囊胛⒉芰浚耆赡軐⒏稍镞^程加快，并改善干燥質(zhì)量。這些領(lǐng)域微波方法宜與傳統(tǒng)方法相結(jié)合，補(bǔ)充向物料提供熱量不足的弱點(diǎn)，可采用微波加熱。疏導(dǎo)排出水分的方法，還應(yīng)采用傳統(tǒng)方法的優(yōu)點(diǎn)，這就需要對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行改革，以兼容饋入微波功率及防止微波泄漏的措施。許多材料的絕干處理，及非金屬材料的熱處理方面的應(yīng)用，大型微波功率設(shè)備密度還不夠高，設(shè)計(jì)高場(chǎng)強(qiáng)密度的設(shè)備，有望而卻步微波功率設(shè)備可以改善對(duì)非金屬材料的熱處理方法，從理論上估計(jì)，對(duì)化工材料的絕干處理會(huì)取得良好的效果。統(tǒng)一電磁場(chǎng)功率工程方法，為改善生產(chǎn)條件，為前沿研究工作的進(jìn)展作出努力從許多報(bào)導(dǎo)文獻(xiàn)來看，國(guó)外射頻加熱設(shè)備其設(shè)計(jì)方法擬逐步和微波功率相接近，即發(fā)展所謂50Ω射頻工業(yè)加熱技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)射頻設(shè)備應(yīng)由如下四部份組成：(1)具有50Ω輸出阻抗的射頻振蕩器；(2)連結(jié)射頻振蕩器和匹配盒的50Ω同軸線；(3)具有控制和鑒別器discrimmatic的匹配盒；(4)應(yīng)用器。也就是說，射頻功率設(shè)備發(fā)展方向不再是統(tǒng)一體的設(shè)備，也可以用通用件組裝設(shè)備，而且將振蕩源和應(yīng)用器可以按需要拉開距離（目前的f工業(yè)設(shè)備根本無法達(dá)到這種要求）。這樣的工作方法，實(shí)際是和微波功率設(shè)備的研制的方法是一致的；即按標(biāo)準(zhǔn)件組裝設(shè)備的方法。同時(shí)射頻功率輸出擬改用晶振饋入放大器，以便于穩(wěn)定頻率與控制功率；此種方案和進(jìn)一步改進(jìn)微波功率源；應(yīng)用正交場(chǎng)放大器，由有源微波網(wǎng)絡(luò)組成振蕩電路稱為穩(wěn)頻管（Stabililotron）思路是一致的。穩(wěn)頻管的輸出功率在2450MHz是10—50KW和10—100KW。典型的Rf使用頻率是13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz目前有提高使用頻率的趨勢(shì)，所試制的Klystron采用267MHz作為高功率工業(yè)應(yīng)用，而微波功率應(yīng)用的頻率是2450MHz，915MHz，向發(fā)展434MHz的趨勢(shì)。上從設(shè)備設(shè)計(jì)方法來看，射頻設(shè)備和微波設(shè)備正在逐步接近，而微波使用頻率在向下擴(kuò)展，射頻使用頻率在向上升。即二者上下延展，進(jìn)一步連結(jié)成統(tǒng)一的電磁場(chǎng)功率設(shè)備，實(shí)際上微波功率設(shè)備和射頻功率設(shè)備是電磁場(chǎng)功率設(shè)備的二葉，應(yīng)該用電磁場(chǎng)功率應(yīng)用統(tǒng)一的角度來處理方案，射頻和微波各有特長(zhǎng)，各有短處，應(yīng)該用其所長(zhǎng)，避其所短，使人國(guó)的電磁場(chǎng)功率設(shè)備做得更合理，更貼近實(shí)用。微波與射頻電磁場(chǎng)功率工程工作領(lǐng)域主要是加熱干燥、材料處理和氣體放電，應(yīng)用面非常廣，非常貼近生產(chǎn)實(shí)際，既是對(duì)傳統(tǒng)的加熱干燥方法的改進(jìn)，又是當(dāng)前許多重要研究方法的重要工具。當(dāng)前應(yīng)該是在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上作一些總體規(guī)劃。哪些行業(yè)加熱干燥存在著薄弱環(huán)節(jié)，電磁場(chǎng)功率設(shè)備應(yīng)以何種頻段采用哪些技術(shù)手段處理，這些環(huán)節(jié)較為合理。當(dāng)前采用射頻和微波方法的前沿研究工作，設(shè)備基礎(chǔ)的薄弱環(huán)節(jié)存在什么問題，應(yīng)該逐步加強(qiáng)基礎(chǔ)建設(shè)，以有力地促進(jìn)前沿的研究工作[7] 。

工作原理

如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品變形，陶瓷坯料在煅燒前的干燥可以防止成品龜裂。另外干燥后的物料也便于運(yùn)輸和貯存，如將收獲的糧食干燥到一定濕含量以下，以防霉變。由于自然干燥遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，各種機(jī)械化干燥機(jī)越來越廣泛地得到應(yīng)用。

壓縮空氣中水蒸氣的量是由壓縮空氣的溫度決定的：在保持壓縮空氣壓力基本不變的情況下，降低壓縮空氣的溫度可減少壓縮空氣中的水蒸氣含量，而多余的水蒸氣會(huì)凝結(jié)成液體。冷凍干燥機(jī)就是利用這一原理采用制冷技術(shù)干燥壓縮空氣的。因此冷干機(jī)具有制冷系統(tǒng)。冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)屬于壓縮式制冷，由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等四個(gè)基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個(gè)密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生狀態(tài)變化并與壓縮空氣和冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱量交換。壓縮空氣干燥機(jī)還有吸附式干燥機(jī)和溶解式干燥機(jī)。

制冷壓縮機(jī)將蒸發(fā)器內(nèi)的低壓（低溫）制冷劑吸入壓縮機(jī)汽缸內(nèi)，制冷劑蒸汽經(jīng)過壓縮，壓力、溫度同時(shí)升高；高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至冷凝器，在冷凝器內(nèi)，溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的冷卻水或空氣進(jìn)行熱交換，制冷劑的熱量被水或空氣帶走而冷凝下來，制冷劑蒸汽變成了液體。這部分液體再被輸送至膨脹閥，經(jīng)過膨脹閥節(jié)流成了低溫低壓的液體并進(jìn)入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器內(nèi)低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化（俗稱“蒸發(fā)”），而壓縮空氣得到冷卻后凝結(jié)出大量的液體水；蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機(jī)吸走，這樣制冷劑便在系統(tǒng)中經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)這樣四個(gè)過程，從而完成了一個(gè)循環(huán)。

在冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備,制冷劑在其中吸收壓縮空氣的熱量，實(shí)現(xiàn)脫水干燥的目的。壓縮機(jī)是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)輸入功率轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)（如水或空氣）帶走。膨脹閥/節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時(shí)控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。