微波干燥设备

系统系统连接波导连接系统系统连接波导连接波导■波

加巷案11.3.3微波干燥设备11.3.3.1微波干燥设备的组成微波干燥设备主要由直流电源、微波发生装置(磁控管、调速管等)、冷却装置、微波传输元件、加热器、控制及安全保护系统等组成如图11-5所示。被加热物料图11-5微波加热设备方块示意图微波发生装置由直流电源提供高压并转换成微波能，目前工业上使用的微波发生装置主要为磁控管。冷却装置主要用于对微波发生装置的腔体和阴极等部位进行冷却，以降低磁控管的温度。方法为风冷和水冷，一般为风冷。微波传输元件是将微波传输到微波炉腔体对被干燥物料进行干燥的元件。11.3.3.2微波干燥系统的主要部件1)微波发生器微波发生器是微波加热干燥中产生微波能的主要器件，主要有以下2种：(1)磁控管。磁控管通常具有一个用高导电率无氧铜制成的阳极，一个发射电子的直热式或间热式阴极，阳极同时是产生高频振荡的回路，其结构如图11-6所示。当磁控管阴极与阳极之间存在着一定的直流电场时，从阴极发射的电阻受阳极上电位加速而向阳极移动,移动速度正比于电压的1/2次方。由于空间存着磁场，其方向与电场方向垂直,同时也与电子运动方向垂直。根据左手定则，从阴极发射的电子将受到磁场的作用，结果使电子偏离原来的方向呈圆周运动状态，在阴极上的谐振腔作用下即产生了所需要的微波能。

林*阳极块;4灯:丝；5…谐振腔才相互作用空问」能量辑出黑；官一制版；9输出葡:，图H-6通控管冏面图⑵速调管。速调管结构比磁控管复杂，效率比磁控管略低，但单管可以获得功率大的效果,常被用于高频且大功率的场合。速调管主要由电子枪、谐振腔及输人、输出接头和收集极组成，如图11-7所示。速调管在工作时，从阴极发出的电子束，在进入谐振腔体小孔的漂移管过程中，由于电子相互作用排斥而产生径向分力，在聚焦磁场的作用下使之产生旋转运动。如果聚焦磁场足够强时，电子运动将限定在很小半径范围内而不散开。如果在输人腔上加上激励信号，并调到在信号区的频率上谐振，则在腔体的溧移哲头隙缝间将激起微波电场。无论使用磁控管或是速调管，都要尽可能使输出负载匹配。匹配一般是以驻波比来衡量的。驻波是指由于实际传输线中存在波导的弯曲、加工尺寸不均匀、连接处欠佳，致使传输线整个长度上出现周期分布且位置固定不动的电磁场。2)微波加热器在微波干燥系统中，加热器是主要设备，常用的有箱式微波加热器和隧道式微波加热器。(1)箱式微波加热器。箱式微波加热器是一种应用较为普及的加热装置，家用微波炉就是典型的箱式微波加热器。箱式微波炉是一个矩形箱体，如图11-8所示。主要由矩形请振腔、输人传导、反射板和揽拌器等组成。箱体通常用不锈钢或招制成。谐振腔腔体为矩形腔体,设谐振波波长为入时，其空间每边长度都大于1/2入时，从不同的方向都有微波的反射;同时,微波能在箱壁的损失极小。这样，使被干燥物料在谐振腔内各个方向都可以受热，而有效地利用能量进行加热和干燥。

ffi11ffi11-1速调管的站构示慰港I一胃痍机构3—冷崩点套；3—岐jfcHU4■-电话曲战恒:S-*出械牛6-ifiTA*7—回辅看&』一«1善・】9-畔瞅mi!-a幕式谦波炉I-a&WA:2-波捉管；3l横式揽并暮、4—酸林］3—拒工产站；WTE抽帽介曲枳:7-»»fL；e现察倒；勺」门-箱体中设有搅拌器，作用是通过搅拌不断改变腔内场强的分布，达到加热均匀的目的。而箱内水蒸汽的排除，则由箱内的排湿孔在送人的经过预热的空气或大的送风量来解决。(2)隧道式微波加热器。隧道式微波加热器为连续式谐振腔加热器如图11-9所示。它是一种目前工业干燥常用的装置。隧道式微波加热器可设看作数个箱式微波加热器打通后相连的形式，隧道式微波加热器可以安装几个乃至几十个的低功率2450MHZ磁控管获取微波能,也可以使用大功率的915MHZ进控管通过波导管把微波导人加热器中，加热器的微波导入口可以在加热器的上、下部和2个侧边。被加热的物料通过输送带连续进入加热器中,按要求工作后连续输出。图II-9RM式微波加检器I一输送带