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微波干燥系統

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     微波干燥系統主要由微波發生器(包括直流電源、微波管等)、導波裝置、微波應用裝置(或稱工業微波爐體)及冷卻系統、傳動系統、控制系統及安全保護系統等部分組成。微波管由直流電源提供高壓并轉化為微波能;也可以采用工業交流電源(50Hz、380V)經三相全波橋式整流電路,由多抽頭的高壓變壓器和整流硅堆產生平直的高壓直流電。目前,用于加熱干燥的微波管主要是磁控管和速調管。

     1  電源  電源的主要任務是提供微波管工作所需要的直流高壓電源,對非包裝式微波管還需提供直流磁場電源。采用的直流電源都是常用的整流電源形式,但對各種不同型號的微波管,根據它們的特性、使用條件和功率大小的不同,對電源的要求也不同。小功率的微波加熱器,常采用單相全波整流或單相半波倍壓整流電源。單相半波倍壓整流電路中變壓器選用漏磁變壓器,其特點是當電源電壓升高、負載電源電流增大時,由于漏磁的作用可自動保持負載電流不變,這就使磁控管工作穩定。這種電路體積小、經濟、穩定、安全可靠。

      用于大功率微波干燥器的電源,都采用三相全波橋式整流電路。由于它產生的電壓接近于平直的直流電壓,因此要求電源的內阻越小越好。這樣,當磁控管正常工作前后,即電源空載和有載情況下,直流高壓變化不大,使磁控管了作穩定。如果電路內阻過大,會導致電源電壓過大,特別是在空載狀態下杏可能導致磁控管起振時產生非π模式振蕩。

      2  微波管  磁控管由銅制成的空芯陽極(具有諧振腔結構)和位于其中心的發射電子的陰極組成,實質上是一個置于恒定磁場的二極管。當陰極與陽極之間存在有一定的直流電屆時,從陰極發射的電子受陽極正電位作用而向陽極加速運動,在相互垂直的電場、磁場的作用下,電子從電場中獲得能量并做圓周運動,在陽極諧振腔的作用下產生所需的微波能。若使只的頻率更高或在大功率的場合下則常采用速調管。速調管由電子槍(包括陰極、熱子、聚速電極)、諧振腔及輸入、輸出接頭和收集極等組成。

      3  波導  微波管產生的微波通過波導傳輸給應用裝置,即波導是一種導波裝置。從廣義上講,凡是能夠引導電磁波傳輸的裝置均可作為波導。人們熟悉的雙線傳輸線和同軸電纜都是導波裝置。但是,當頻率較高時,用雙線傳輸線作為導波裝置的損耗將急劇增大,同時電磁波向外輻射的現象也將逐漸明顯。如果改用同軸電纜作為導波裝置,電磁波向外輻射的可能性雖然減少,但當頻率繼續提高時能量損耗將越來越大以至無法正常工作。因此,為了減少傳輸耗,并防止電磁波向外輻射,采用空心的導電金屬裝置作為傳輸電磁能量的導波裝置。最常用的矩形波導又分為直管波導、波導分支(或T型接頭)、彎波導和扭波導等。  

      4  應用裝置  微波能產生后,經波導傳輸入應用裝置,目前應用裝置的主要形式有多模微波爐、單模諧振腔和行波型應用裝置3種形式。波導本身也可作為應用裝置,因為在波導中心的電場強度最大,可以讓物料通過該強電場區域而得到有效的加熱,如加熱絲狀物料。根據物料通過應用裝置的方式,其又可以分為連續式和間歇式兩種。

 

 

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