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0、前言
    微波技術最早由英國在二次大戰時應用于雷達，之后，美國將其應用于民用。我國在上世紀末對微波的研究和開發有了突飛猛進的發展，特別是最近幾年，微波加熱干燥技術在醫藥、食品、建材、化工、生物工程、陶瓷、蔬菜、花卉、煙葉、種子等行業中得到越來越廣泛的應用。微波加熱干燥與常規干燥方法相比，有著顯著的優越性和良好的經濟效益，因此必將得到日益廣泛的應用。
    綜觀目前微波干燥設備的現狀，只有微波干燥烘干機、微波帶式干燥烘干機、微波真空干燥烘干機、微波回轉真空干燥烘干機等。這些干燥烘干機的特點歸納起來是：雖然都應用了微波技術，但是，要么在真空條件下，卻不能實現連續干燥作業；要么雖能連續操作，卻不能實現在真空條件下進行低溫干燥。本文將介紹最近研制開發成功的“WDZ型智能化微波真空連續干燥烘干機”的有關技術原理、結構設計要點和技術特點，這種新型干燥烘干機能實現在微波和真空環境中進行連續低溫干燥作業。
1、微波干燥烘干機理
1.1微波的性質
    微波是一種頻率非常高的電磁波，其頻率在300MHz至300GHz之間，波長在1m到1mm之間。電磁波波長大于Im為無線電波，小于1mm為光波。微波在傳輸過程中遇到不同種類的物質，也會產生反射、透射和吸收現象，這些現象的強弱依賴于物質本身的性質。
1.2物料與微波場的關系
    根據物料與微波場之間的相互關系，可分為四類：
    (1)導體該種物料（如金屬）能反射微波，可用于貯存或引導微波，即導體可作為干燥室和波導的材料。
    (2)絕緣體也稱“無損耗介電體”。幾乎所有的絕緣體不反射也不吸收微波，而微波可以穿透絕緣體，因此這些材料（如陶瓷、玻璃、塑料等）可用作微波場中被加熱物料的支撐裝置，如傳送帶、托盤等。
    (3)介電體其特性介乎前二者之間，它們中的絕大部分材料可叫做“有損耗介電體”。它們不同程度地吸收微波能量，并將之化為熱量，如干燥物料中的水、食品、木材等。
    (4)鐵磁體它們也吸收、反射和穿透微波，并同微波的磁場分量發生作用，且產生熱量，這種材料常作為保護或扼流裝置的材料，用來防止微波能量的泄漏。
1.3微波加熱機理
    微波干燥依賴于微波加熱。微波的加熱機理完全不同于傳統的加熱方法（傳導、對流、輻射）。當微波照射到含水物料時，由于水分子是極性分子，極性分子排列從雜亂無章非極性狀態變成有序的排列。當外電場方向反復變動時，極性分子相應隨之反復轉換，頻繁地擺動，在擺動過程中，造成分子間類似摩擦作用而產生大量熱量，物料的溫度也隨之升高。微波加熱就是利用介電損耗原理將微波能轉化成為物料加熱所需要的熱能，物料吸收熱量與其物料電介質的損耗因子成正比。由于水（或其它溶劑）的電介質損耗因子比其他物質大得多，所以水（或其它溶劑）分子優先吸收微波能，水分子由物料內部向表面移動，繼續吸收微波能，水分變成水蒸氣而被排走，從而迅速完成干燥過程。
2、智能化微波真空連續干燥烘干機結構
    WDZ型智能化微波真空連續干燥烘干機的結構如圖1所示。智能化微波真空連續干燥烘干機的結構由以下主要部分組成：干燥簡體、微波發生系統、控制系統(PLC控制動態顯示系統)、真空系統、傳動系統、排濕系統、破碎系統、加料和出料系統、清洗系統等。
    智能化微波真空連續干燥烘干機的工作過程是：
啟動真空泵，對干燥筒體(3)內部抽真空；啟動傳送系統(6)和破碎系統(12)；啟動供料泵(2)，將料筒(1)內的物料通過加料機構(4)向傳送帶上噴散干燥物料；啟動微波加熱系統(5)，此時干燥過程開始，微波能迅速轉化為熱能，將物料中的濕分轉變為蒸汽，經真空泵抽出排除；連續干燥好的物料經冷卻系統(8)冷卻后破碎，由特殊設計的出料系統(10、11)排出收集。
    運行過程中，物料的溫度、傳動速度及加料量均根據工藝要求和物料實際干燥狀態，依照“PLC,”內已編人的程序自動控制，使物料特性的保持和系統運行達到最佳效果。系統裝有液晶顯示屏，顯示箱體內物料的干燥狀態和各機構的運行狀況。
    物料的濕分汽化后，部分蒸汽會在箱體內壁上冷凝為冷凝液，冷凝液沿箱壁流下收集并排出系統。
    物料連續干燥完畢，先關閉微波發生系統，然后關閉傳動系統，最后關閉真空系統，開啟放空口呼吸器，向干燥烘干機內部輸入潔凈空氣以平衡箱內負壓。
    干燥烘干機內部配置的清洗系統(7)，可對內部進行在線清洗(CIP)，以滿足GMP要求。
3、智能化微波真空連續干燥烘干機特點
    WDZ型智能化微波真空連續干燥烘干機集微波技術、帶式連續運動技術、真空干燥技術、自動控制技術于一體，因而具備以下突出的特點：
    (1)干燥速度快常規加熱方法采用熱空氣、燃氣、蒸汽或過熱蒸汽等對物料進行加熱，其實質是通過物料內部的溫度梯度來實現熱量的傳遞，因而加熱速度慢。而采用微波加熱，微。波場與物料的整體發生作用，在物料內迅速地產生熱效應，加熱速度很快，通常在幾秒中內便可完成加熱過程。
    (2)干燥均勻  在微波場中的物料進行的是“體積熱效應”，從而避免了常規加熱系統中出現大的溫度梯度，即微波加熱的物料非常均勻，不會出現物料表面過熱和結殼的現象。同時，該機的物料連續、勻速地進行直線運動，能均勻地接受微波能量，因此大大有助于提高干燥產品的質量。
    (3)連續于燥該機內部采用能夠自動糾偏的特殊材料的傳送帶、破碎機構、加料槍和出料器等，從而可以進行大產量的連續干燥作業。為此，結構設計中必須解決真空狀態下實現加料、出料和防止微波能泄漏等技術問題。
    (4)低溫干燥一方面，在微波場中，微波只與物料中的溶劑而不與基質相耦合，因此濕分就被加熱、汽化、排出，而濕分的載體（基質）則主要是通過熱傳導給熱，物料的溫度并不高，即所謂“選擇性加熱”；另一方面，該機是在真空環境中對物料進行干燥，從而大幅降低了溶媒的汽化溫度。干燥物料的溫度不高，并且可以對其控制，這樣就非常適合低融點、熱敏性物料的干燥。
    (5)具有滅菌功能這是由于微波的“生物效應”L81能在較低溫度下殺滅細菌，當其應用于藥品、食品干燥時尤其可貴。
    (6)物料收率高  在整個干燥過程中，物料不會散失，其收料率極高，這對于貴重物料的干燥顯得更為重要。
    (7)綜合應用高科技該機設計運用了多項先進電子技術：物料溫度的紅外遙測和控制、物料在干燥過程中的動態顯示（攝像頭和顯示器）、PI，C控制等，大幅度提高該機的技術性能。
    (8)安全可靠  該機設計有特殊結構的微波扼流裝置和真空密封機構。微波漏能嚴格控制在國家標準以下（出廠檢驗距設備5cm處小于1mW/cm2）。
    (9)清洗方便機器內部多處裝設清洗球，可以方便地進行在線清洗(CIP)，符合GMP要求。
    (10)占地面積小  與同樣產能的噴霧干燥烘干機相比，其占地面積約為噴霧干燥烘干機的五分之一或更少。
    (11)節能  由于微波加熱的可選擇性和上述各大特點，不僅節約了干燥所需的加熱能源，同時節省了大量的動力能量，使干燥的總能耗大大降低，是常規的真空干燥烘干機尤其是噴霧干燥烘干機所無法比擬的。
4、智能化微波真空連續干燥烘干機的應用
    該機的主要特點是將微波干燥、真空干燥、
帶式干燥、自動控制技術有效地結合在一起，使其既具有微波干燥的快速、均勻、節能等優點，又具有真空狀態下進行低溫干燥的優勢，并且還能在輸送帶勻速直線的作用下，使其連續進料和出料，從而提高物料干燥的效率。因此，WDZ型智能化微波真空連續干燥烘干機廣泛適用于微波、真空、連續干燥三個條件兼備的場合。微波帶式真空干燥烘干機主要用于醫藥、化工、食品等行業中粉狀、粒狀、片狀、條狀物料的干燥，還適用于膏狀物料（如浸膏）的干燥。
    對于膏狀物料，由于其黏稠和熱敏等特殊的物性，一直是干燥領域的技術難題。如采用“浸膏專用噴霧干燥烘干機”，為了獲得噴霧要求的流動性，必須增加物料的含濕量，由此必然增加物料的干燥成本。而且噴霧干燥設備龐大、熱效率低、物料收率低。如果僅僅采用“真空干燥烘干機”，由于在真空狀態下，傳導加熱速度很慢，則干燥時間長、干燥不均勻、產品質量差。如果采用不能連續出料的“微波真空干燥烘干機”，其最大的缺點是干燥物料處于靜止狀態，不同位置的物料接受的微波能差異很大，嚴重影響干燥質量。如果選擇“真空帶式干燥烘干機”，由于加熱裝置體積遠大于微波發生器，因此體積龐大、干燥速度慢。總之，集微波、真空、連續干燥于一體的干燥烘干機，克服了上述諸多干燥烘干機的缺點，對于極難干燥的浸膏類物料，已經取得了非常滿意的效果。