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连续式微波干燥箱的关键技术

    微波干燥箱和普通干燥箱相比加工速度快产品质量高,但因为作业温度一般比较高要到70℃以上,加工速度很快,但是加工时间操控欠好的话部分物料内部烧糊影响质量;微波真空干燥技术同时具有真空干燥和微波干燥的优点,真空条件下既能确保作业温度较低物料不会烧糊又能利用微波的瞬时高效加热干燥。连续式微波真空干燥机作业时物料温度在40℃左右,干燥速度比一般干燥机提高十倍以上,生产效率得到了很大的进步,并且干燥温度低时间短,产品可以保持原有的色香味,质量优良。

  1 主要结构与关键技术

  1.1 主要结构

  微波真空干燥设备是由真空系统和微波系统组成的一套干燥系统。其作业进程为:主要关闭进出料挡板阀,打开真空蝶阀,一起发动真空泵,使真空干燥室内发生一定的真空度,并经过电磁压差放气真空截止阀来坚持干燥室内的真空度。物料连续不断地进入到进料斗中,经过进料系统进入微波真空作业室,此时顺序发动各微波源,物料开始进行微波真空干燥加工,选用滚筒刮板螺旋运送物料,使物料在微波真空干燥室内缓慢横向移动和上下径向滚动,可均匀接受微波能。物料干燥处理完毕后,经过出料系统输出,完结卸料。该设备主要包含进料系统、运送系统、微波系统、真空干燥室、出料系统和真空系统6个部分。

  1.2 关键技术

  (1)微波真空干燥室

  在真空状态下,因为真空度的下降,下降了空气的击穿场强,使气体分子易被电场电离,然后呈现气体击穿、拉弧放电现象,该现象易发生在微波馈能耦合口和腔体内场强会集处,不仅会消耗微波能,并且会损坏部件并发生较大的微波反射,缩短磁控管使用寿命。在真空度和微波功率的给定范围条件下,应合理设计确认微波真空干燥室的结构和尺度,使室内的空气击穿场强在安全范围之内。微波真空干燥室的结构还应确保微波场的均匀性,避免物料介质某部分因为场强很强而过热,而另一部分却因为弱电场而受热缺乏,一起微波真空干燥室的结构还应满足压力容器的设计要求和规范。依据以上设计原则,确认微波真空干燥室的主要结构和尺度参数。

  (2)微波真空密封结构

  在微波真空干燥机各连接处,需要一起进行微波和真空的双重密封,将微波走漏量操控在安全规范范围内,真空度还应到达相应的设计要求。因而,在微波真空干燥室和馈能设备的接口、各法兰和进出料口等处,既要选用适合的微波密封材料来避免微波走漏,一起还需选用橡胶圈进行真空密封,避免系统走漏引起真空度的下降。依据连接处的不同结构型式,分别选用导电橡胶条、导电金属圈和软性铁氧体等材料作为微波密封材料。

  (3)连续式进出料结构

  连续式进出料结构可确保设备的连续化出产,因为进出料动作频频,所以该结构需具有较好的密封性来坚持整个系统的真空度并避免微波走漏,所以密封是该部件的关键。传统的真空进出料结构选用旋转闭风器结构,该结构连续运送性好,入料均匀,但简单堵料,使密封件磨损严峻,密封件磨损后会使真空系统走漏,形成真空度不稳定。一起,微波沿着密封件磨损后的缝隙向外辐射,导致微波走漏量超越安全辐射规范。本研讨选用双挡板阀结构将物料从进料斗送入微波干燥室,再从该室卸料到常压环境。

  2 功能试验与应用实例

  该连续式微波真空干燥机经试验验证,结构设计合理,结构参数挑选正确,操作便利、功能稳定、安全可靠,其各项目标到达了设计要求。

  应用该设备进行了苹果脆片的干燥加工,可在4min内干燥并膨化苹果脆片,干燥膨化后的苹果脆片干基含水率为6%,膨化率可到达3121,产品蓬松酥脆可口,色彩浅黄,接近于苹果原色,具有较浓的苹果香味。

  3 结论

  (1)微波真空干燥室选用圆柱形谐振腔,经过优化设计确认其尺度,以削减微波能的损失,使微波能得到充分利用。

  (2)选用多个独立微波源组成微波系统,每个微波源经过各自的馈入口和规范波导将微波能传输到干燥室内,下降了微波功率密度,不会呈现气体击穿和拉弧放电现象。

  (3)进出料口选用双挡板阀结构完成了连续进出料,减轻了劳动强度,节省了进出料时间,然后进步了出产能力。

  (4)经试验验证,整机结构设计合理,参数挑选正确,操作便利、功能稳定、安全可靠,各项目标到达了设计要求。利用该设备可在40℃左右4min内到达干燥膨化苹果脆片的意图,并且产品蓬松酥脆可口,色彩浅黄,接近于苹果原色,具有较浓的苹果香味。