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实验室微波炉说明

2018-11-21 17:19:27      点击:

 微波与无线电波、电视信号、通讯雷达、红外线、可见光等一样,都属电磁波,只是波长不相同。微波是频率在300MHz300KMHz的电磁波(波长1m1mm,通常用于电视、广播、通讯技术中。而近代把微波作为一种能源,又拓展了一个分支技术,在工农业上进行加热、干燥、杀菌;在化学工业中进行催化、萃取等化学反应和激发等离子体。

    物料介质由极性分子和非极性分子组织,在电磁场作用下,这些极性分子从随机分布状态转为依电场方向进行取向排列。而在微波电磁场作用下,这些取向运动以每秒数十亿次的频率不断变化,造成分子的剧烈运动与碰撞摩擦,从而产生热量,达到电能直接转化为介质内的热能。可见,微波加热是介质材料自身损耗电场能量而发热。而不同介质材料的介电常数εr和介质损耗角正切值tgδ是不同的,故微波电磁场作用下的热效应也不一样。由极性分子所组织的物质,能较好地吸收微波能。水分子呈极强的极性,是吸收微波的最好介质,所以凡含水分子的物资必定吸收微波。另一类由非极性分子组成,它们基本上不吸收或很少吸收微波,这类物质有聚四氟乙烯、聚丙烯、和玻璃、陶瓷等,它们能透过微波,而不吸收微波,这类材料可作为微波加热用的容器或支承物或做密封材料。 

    微波加热和传统的热传导的加热方式相比具有非常大的优势,其主要的优点如下:

    (1)加热速度快

    常规加热(如火焰、热风、电热、蒸汽等)都是利用热传导、对流、热辐射将热量首先传递给被加热物的表面,再通过热传导逐步使中心温度升高(既常称的外部加热)。它要使中心部位达到所需的温度,需要一定的热传导时间,而对热传导率差的物体所需的时间就更长。微波加热则属内部加热方式,电磁能直接作用于介质分子转换成热,且透射使介质内外同时受热,不需要热传导,故可在短时间内达到均匀加热。

    (2)均匀加热

    用外部加热方式加热时,为提高加热速度,就需升高外部温度,加大温差梯度。然而随之就容易产生外焦内生现象。微波加热时不论形状如何,微波都能均匀渗透,产生热量,因此均匀性大大改善。

    (3)节能高效

    不同物料对微波有不同吸收率,含有水份的物质容易吸收微波能。玻璃、陶瓷、聚丙烯、聚乙烯、氟塑料等则很少吸收微波,金属将反射电波,这些物质都不能被微波加热。微波加热时,被加热物料一般都是放在用金属制成的加热室内,加热室对电磁波来说是个封闭的腔体,电磁波不能外泄,只能被加热物体吸收,加热室内的空气与相应的容器都不会被加热,所以热效率高。同时工作场所的环境温度也不会因此而升高,生产环境明显改善。

    (4)即开即用,无热惯性。

    (5)清洁卫生

    对食品、药品等加工干燥时,微波热效应与生物效应能在较低的温度下迅速杀虫灭均,能最大限度的保持营养成分和原色泽,所以微波加热在食品工业中得到广泛的应用。

   (6)选择性加热

    不同性质的物料对微波的吸收损耗不同,既选择性加热的特点,这对干燥过程有利。因为水分子对微波的吸收损耗最大,所以含水量高的部位,吸收微波功率多于含水量较低的部位,从而干燥速率趋一致。但有些物质呈负温度系数,温度愈高,εrtgδ将增大,吸收愈好,造成正反馈使这一部分的温度急剧上升。对这类物质进行微波加热就要注意合理制定加工工艺。

    (7)安全无害

通常微波能是在金属制成的封闭加热室、波道管内传输。本公司集多年加工经验和技术装备,采用先进设计,使进出料口、观察窗、炉门等处的微波泄漏严格控制在国家安全标准指标内,大大低于国家制定的安全标准。而且微波不属于放射性射线、又无有害气体排放,是一种十分安全的加热技术。同时,本公司采用先进的电磁兼容(EMC)技术,可以更进一步控制微波系统传导、辐射方面对与用电环境的影响和空间的影响。

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