微波加熱的特性

微波加熱的特性

    1.即時性

    用微波加熱介質(zhì)物料時，熱傳遞速度非常迅速。只要有微波輻射，物料即刻得到加熱。微波輻射停止，物料就得不到微波能量而立即停止加熱，它能使物料在瞬間得到或失去熱量來源，表現(xiàn)出對物料加熱的無惰性。根據(jù)德拜理論，極性分子在極化弛豫過程中的弛豫時問丁與外加交變電磁場極性改變的角頻率∞有關(guān)，在微波段時有御=l的結(jié)果。我國工業(yè)微波爐加熱設(shè)備常用的微波工作頻率為915 MHz和2 450 MHz，根據(jù)計算，其丁約為011～10。10 s數(shù)量級。因此，微波能在物料內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能的過程具有即時特征。

    2.整體性

    微波是一種穿透力強的電磁波，如頻率為915MHz的電磁波，其波長為320姍，它能穿透物體的內(nèi)部，向被加熱材料內(nèi)部輻射微波電磁場，推動其極化水分子的劇烈運動，使分子相互碰撞、摩擦而生熱。因此其加熱過程在整個物體內(nèi)同時進行，升溫迅速、均勻，溫度梯度小，是一種“體熱源”，大大縮短了常規(guī)加熱中熱傳導(dǎo)的時間。除了特別大的物體外，一般可以做到表里一起均勻加熱。這符合工業(yè)連續(xù)化生產(chǎn)和自動化控制的要求。

    3.選擇性

    并非所有材料都能用微波加熱。不同材料由于其自身的介電特性不同，對微波的反應(yīng)也不相同。根據(jù)材料對微波的不同反應(yīng)，可將材料分為：微波反射型、微波透明型、微波吸收型和部分微波吸收型。因此，可以利用微波加熱的選擇性對混合物料中的各組分或零件的不同部位進行選擇性加熱。如：利用微波加熱對物料進行膠合加工時，其發(fā)熱和升溫集中在膠層，避免了膠縫周圍物料因高溫而造成的熱損環(huán)。

    4.能量利用的高效性

    在常規(guī)加熱中，設(shè)備預(yù)熱、輻射熱損失和高溫介質(zhì)熱損失在總的能耗中占據(jù)較大的比例，而微波進行加熱時，介質(zhì)材料能吸收微波，并轉(zhuǎn)化為熱能，而設(shè)備殼體金屬材料是微波反射型材料，它只能反射而不能吸收微波(或極少吸收微波)。所以，組成微波加熱設(shè)備的熱損失僅占總能耗的極少部分。再加上微波加熱是內(nèi)部“體熱源”，它并不需要高溫介質(zhì)來傳熱，因此絕大部分微波能量被介質(zhì)物料吸收并轉(zhuǎn)化為升溫所需要的熱量，形成了微波能量利用高效率的特性。與常規(guī)電加熱方式相比，它一般可以節(jié)電30％～50%。

    5.微波加熱安全、衛(wèi)生、無污染，具有很強的殺菌能力

    常規(guī)加熱一般采用礦物燃料作為能源，其燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是被稱為產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的主要成分。而微波加熱所用能源為電能，對環(huán)境沒有污染。用微波輻射生物體時，除了產(chǎn)生微波熱效應(yīng)外，微波還能使生物體的生物活性得到抑制或激勵，即微波的非熱效應(yīng)或生物效應(yīng)。在相同溫度條件下，微波對細(xì)菌的致死率遠(yuǎn)高于常規(guī)加熱。除此之外，微波加熱還具有加熱質(zhì)量高、營養(yǎng)破壞少、加熱設(shè)備緊湊、節(jié)省空間等優(yōu)點田]。