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微波設(shè)備加熱原理及磁控管的正確使用方法
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微波設(shè)備加熱原理及磁控管的正確使用方法
微波與無線電波、電視信號、雷達通訊、紅外線、可見光等一樣，都屬于電磁波，只是波長和不相同。
微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波（波長1米-1毫米），通常用于電視、廣播、通訊技術(shù)中，而近代應(yīng)用中又將它擴展出另一個分支，即把微波作為一種能量，在工農(nóng)業(yè)上進行加熱、干燥；在化學(xué)工業(yè)中進行催化促進化學(xué)反應(yīng)；激發(fā)等離子體等。家用微波爐的使用也日趨廣泛。由于電磁波的應(yīng)用極為廣泛和普遍，為避免相互干擾， 無線電管理委員會對頻率的劃分作了具體的規(guī)定，我國目前用于工業(yè)加熱的頻率為915兆赫和2450兆赫。
微波干燥設(shè)備加熱原理
介質(zhì)材料由極性分子和非極性分子組成，在電磁場作用下，這些極性分子從原來的隨機分布狀態(tài)轉(zhuǎn)向按照電場的極性排列取向。在高頻電磁作用下，這些取向按交變電磁場的變化而變化，這一過程致使分子的運動和相互磨擦從而產(chǎn)生熱量。此時交變電磁場的場能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱動能，使介質(zhì)溫度不斷升高，這就是微波加熱的基本原理。
由此可見微波加熱是介質(zhì)材料自身損耗電場能量而發(fā)熱，對于導(dǎo)電的金屬材料，電波不能透入內(nèi)部而被反射，金屬材料不能吸收微波。介質(zhì)材料，因其介質(zhì)電常數(shù)εr和介質(zhì)損耗角正切值tgδ不同，在微波電磁場作用下效果也不一樣。
由極性分子所組成的物質(zhì)，能較好的吸收微波，能被微波加熱的水分子是極性分子，是吸收微波較好的介質(zhì)，所以含水的介質(zhì)材料必定吸收微波。
另一類由非極性分子組成，它們基本上不吸收或很少吸收微波，這類物質(zhì)有聚四氟乙烯、聚丙烯等塑料制品和玻璃、陶瓷等，它們能透過微波，而不吸收微波，這類材料可作為微波加熱用的容器或支承物，或做微波密封材料。
在微波電場中，介質(zhì)對微波的吸收及轉(zhuǎn)換成熱能的程度正比于微波的工作頻率、電場強度的平方、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗正切值。
在實際加熱過程中，存在一個穿透能力和加熱深度問題，穿透能力就是電磁波穿入到介質(zhì)內(nèi)部的能力，電磁波從介質(zhì)的表面進入并在其內(nèi)部傳播時，由于能量不斷被吸收并轉(zhuǎn)化為熱量，它所攜帶的能量就隨著深入介質(zhì)表面的距離，以指數(shù)形式衰減。
1、加熱速度快
常規(guī)加熱如火焰、熱風(fēng)、電熱、蒸氣等加熱，都是利用熱傳導(dǎo)的原理將熱量從被加熱物外部傳入內(nèi)部，逐步使物體中心溫度升高，稱之為外部加熱。過程中要使中心部位達到所需的溫度，需要一定的時間，同時需要較高的外部溫度；熱傳導(dǎo)率較差的物體所需的時間就長。微波加熱是使被加熱物體本身成為發(fā)熱物體，稱之為整體加熱方式，不需要熱傳導(dǎo)的過程，因此能在短時間內(nèi)過到均勻加熱。這一特點可使熱傳導(dǎo)較差的物質(zhì)在短時間內(nèi)得加熱干燥，能量的利用率得到提高，還可以使加熱爐的尺寸比常規(guī)加熱爐要小。
2、均勻加熱
用外部加熱方式，為提高加熱速度，就需要升高外部溫度，這樣容易產(chǎn)生外層結(jié)“殼”而內(nèi)層夾“生”現(xiàn)象。微波加熱時物體各部位不論形狀如何，通常都有能均勻滲透電磁波，以產(chǎn)生熱量，因此介質(zhì)材料加熱的無效性大大改善。
3、節(jié)能高效
微波對不同物質(zhì)有不同的作用，含有極性的物質(zhì)容易吸收微波能量而發(fā)熱。不含極性則很少吸收微波加熱。微波加熱時，被加熱物料一般都是放在用金屬制造的加熱室內(nèi)，加熱室對電波來說是個封閉的空腔，微波不能外泄，只能被加熱物體吸收，加熱室內(nèi)的空氣與相應(yīng)的容器都有不會發(fā)熱，所以熱效率極高，同時工場的環(huán)境溫度也不會因此而升高，勞動生產(chǎn)環(huán)境明顯改善。
4、易于控制
與常規(guī)加熱方法比較，微波加熱的控制只要操縱功率控制旋紐，即可瞬間達到升降、開停的目的。因為在加熱時只對物體本身加熱，爐體、爐腔內(nèi)空氣幾乎不加熱，因此熱慣性極小，應(yīng)用計算機控制，特別適宜于加熱過程和加熱工藝的規(guī)范和自動化控制。
5、清潔衛(wèi)生
對食品、藥品等加熱干燥時，微波的生物效應(yīng)能在較低的溫度下殺死細菌，這就提供了一種能夠較多保持食品營養(yǎng)成分的加熱殺菌方法，所以微波加熱在食品工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。
6、選擇性加熱
微波對不同介質(zhì)特性的物料有不同的作用，這一點對干燥加工特性很有利。因為水分子對微波和吸收較好，的以含水量高的部位 ，吸收微波功率多于含水量較低的部位，這就是微波選擇性加熱的特點。在烘干木材、紙張等產(chǎn)品時，利用這一特點可以做到均勻加熱和均勻干燥。需注意，有些物質(zhì)當(dāng)溫度愈高，吸收愈好，形成正反饋使這一部分的溫度急劇上升，對這類物質(zhì)進行微波時要注意制定合理的加熱工藝。
7、安全無害
通常微波能是在金屬制成的封閉的加熱室內(nèi)和波導(dǎo)管中工作，所以能量的泄漏極小，我公司制造的微波設(shè)備采用先進的設(shè)計，精良的加工，因此進出料口，觀察窗、爐門等處的微波匯漏微乎其微，大大優(yōu)于國家制定的安全標(biāo)準。而且微波沒有放射線危害及有害氣體排放，是一種十分安全的加熱技術(shù)。
磁控管是微波設(shè)備電器的核心部件，也是微波應(yīng)用設(shè)備的心臟．因此，磁控管的正確使用直接影響到設(shè)備的正常運作，是維護微波設(shè)備正常工作的必要條件。在使用中磁控管應(yīng)注意以下五個問題：
微波設(shè)備磁控管的正確使用的四大方法
一、負載要匹配。
微波設(shè)備要求磁控管的輸出負載盡可能做到匹配，也就是它的電壓駐波比應(yīng)盡可能的小。駐波大不僅反射功率大，使被處理物料實際得到的功率減少，而且會引起磁控管跳模和陰極過熱，嚴重時會損壞管子。主要有注意以下幾個方面：
（1) 電源內(nèi)阻太大，空載高而激起非π模式。
�。�2）負載嚴重失配，不利相位的反射減弱了高頻場與電子流的相互作用，而不能維持正常的π模振蕩。
�。�3）燈絲加熱不足，引起發(fā)射不足，或因管內(nèi)放氣使陰極中毒引起發(fā)射不足，不能提供π模振蕩所需的管子電流。
為避免跳模的發(fā)生，要求電源內(nèi)阻不能過大，負載應(yīng)匹配，燈絲加熱電流應(yīng)符合說明書要求
二、冷卻。
冷卻是保證磁控管正常管工作的條件之一，大功率磁控管的陽極常用水冷，其陰極燈絲引出部分及輸出陶瓷窗同時進行強迫風(fēng)冷，有些電磁鐵可用風(fēng)冷或水冷。冷卻不當(dāng)將使管子過熱而停止工作，嚴重時將燒壞管子。應(yīng)嚴禁在冷卻不足的條件下工作。水冷磁控管有一個水套，可以在水套帝安裝一個溫度開關(guān)，達到所限制的溫度時自動斷開，能確保延長磁控的使用時間．
三、安裝調(diào)試。
目前常用的微波加熱設(shè)備中磁控管放在激勵腔上直接激勵傳輸系統(tǒng)。激勵腔即是能量激勵裝置，又是傳輸系統(tǒng)的一部分。因此激勵腔的性能對磁控管的工作影響極大。激勵腔應(yīng)能將管內(nèi)產(chǎn)生的微波能量有效的傳輸給負載。為達此目的，除激勵腔本身的設(shè)計外，管子在激勵腔上的裝配情況對工作的穩(wěn)定性影響極大。正常工作時管子的陽極與激勵腔接觸部分有很大的高頻電流通過，二者之間必須有良好的接觸，接觸不良將引起高頻打火。天線插入激勵腔的深度直接影響能量的傳輸和管子的工作狀態(tài)，應(yīng)按說明書規(guī)定精心裝配。
四、保存和運輸
磁控管的電極材料為無氧銅、可伐等，在酸、堿濕氣中易于氧化。因此，磁控管的保存應(yīng)防潮、避開酸堿氣氛。防止高溫氧化。包裝式磁控管因帶磁鋼，應(yīng)防止磁鋼的磁性變化，存在時應(yīng)在管子周圍10厘米內(nèi)不得有鐵磁物質(zhì)存在。管子運輸過程中應(yīng)放入專用防振包裝箱內(nèi)，以防止受振動撞擊而受損壞。沸騰床干燥機目前在制藥、化工、食品、糧食加工等方面，越來越體現(xiàn)它的重要作用。它是由空氣過濾器、沸騰床主機、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器、高壓離心通風(fēng)機、操作臺組成。由于干燥物料的性質(zhì)不同，配套除塵設(shè)備時，可按需要而進行，可同時選擇旋風(fēng)分離器、布袋除塵器，也可選擇其中的一種。一般來講，比重較大的物料只需選擇沸騰干燥機一般由加熱器、沸騰床主機、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器、引風(fēng)機、操作臺組成。根據(jù)物料的性質(zhì)不同，可按需要選配旋風(fēng)分離器或布袋除塵器。沸騰干燥機是利用空氣經(jīng)熱交換器加熱后，形成熱風(fēng)經(jīng)閥板分配進入主機，濕物料從沸騰干燥機加料器進入沸騰干燥機，由于風(fēng)壓的作用，物料在沸騰干燥機內(nèi)形成沸騰狀態(tài)，并與熱空氣流化床干燥的基本原理就是通過加熱的空氣將濕顆粒吹至沸騰呈對流狀態(tài) ，熱空氣將蒸發(fā)的水分或有機溶媒帶走，實現(xiàn)對濕顆粒的干燥，這就涉及到空氣的處理問題�！ 〉湫偷兀訅簹怏w或液體通過被稱為分配板的板，位于振動流化床的底部進入通過許多孔流化床容器中。流體通過床向上流動，從而使固體顆粒被暫停。如果該入口 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機主要由熱風(fēng)分配器、螺旋給料機、攪拌器、分級機和旋轉(zhuǎn)干燥室組成。干燥室的底部是錐形結(jié)構(gòu)。外環(huán)是熱風(fēng)分配器，它與熱空氣入口相連。熱空氣在圓環(huán)中呈圓形分布，風(fēng)場由圓柱體底部的縫隙形成為切線方向的流動段。間隙尺寸是直接影響干燥器工作 在制藥工業(yè)中廣泛使用的流化床干燥機，用于降低藥物粉末和顆粒的水分含量。該設(shè)備根據(jù)原料的流態(tài)化原理工作。在流化過程中，熱空氣在高壓下通過潮濕固體顆粒的多孔床引入。將濕固體從底部提起并懸浮在空氣流中（流化狀態(tài)）。通過濕固體和熱氣體之間的直接接觸實現(xiàn)傳熱，蒸發(fā)的液體被干燥氣體帶走。
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