微波干燥機是一種利用微波加熱技術對物料進行快速干燥的設備,其工作原理基于微波與物料內部分子間的相互作用。以下是其核心原理和特點的詳細說明:
1. 微波加熱的基本原理
微波特性:微波是頻率為300MHz~300GHz的電磁波(常用工業頻率為915MHz或2450MHz),能夠穿透介質并被吸收轉化為熱能。
介電加熱效應:物料中的極性分子(如水分子)在微波交變電場作用下高速振蕩(每秒數十億次),分子間劇烈摩擦碰撞,從而產生熱量。這種加熱方式是從物料內部同時發熱,不同于傳統熱傳導由外及內的過程。
2. 微波干燥的關鍵過程
選擇性加熱:微波優先被水分吸收(因水是強極性分子),濕物料中的水分子迅速升溫蒸發,而干燥部分吸收較少微波,避免過度加熱。
體積式加熱:微波穿透物料內外同時加熱,縮短傳熱路徑,顯著提高干燥速度(可比傳統方法快數倍至數十倍)。
蒸發與遷移:內部水分受熱汽化后形成蒸汽壓力,推動水分向表面遷移并排出,避免表面硬化(“殼效應”)。
3. 設備組成
微波發生器(磁控管):將電能轉換為微波能。
諧振腔:密閉金屬腔體,反射微波使能量均勻分布。
傳送系統:輸送物料通過微波場(如皮帶輸送)。
排濕系統:排出蒸發的水蒸氣,防止二次凝結。
控制系統:調節功率、溫度、速度等參數。