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廣州市核豐微波設(shè)備有限公司
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微波加熱與干燥的計算方法
我們在設(shè)計或選用微波加熱設(shè)備時，首先要估算一下設(shè)備的功率容量，因此要取得幾個必要的數(shù)據(jù)：
1）加工物料的比熱C,。水的比熱為1千卡/公斤/℃左右,；
2）每小時要加工的物料重量W；
3）每小時要求蒸發(fā)的液體重量W,；
4）蒸發(fā)液體的汽化潛熱Q,，水的汽化熱為540千卡/公斤；
5）加工物料的介電常數(shù)ε,。一般物料的介電常數(shù)為1～5,。水的介電常數(shù)為80，玻璃及陶瓷根據(jù)不同的材料為2～2000甚至更大,；
6）加工物料的介質(zhì)損耗tgδ,。一般在0.05～0.3之間，玻璃及陶瓷0.01～0.5,。
1,、物料加熱所耗用的微波功率：
式中 P－耗用的微波功率，千瓦,；
△T－物料的溫升,，度；
C－物料的比熱,，千卡/公斤/℃,；
W－物料的重量，公斤,；
t－微波作用的時間,，小時
2、物料干燥需耗用的微波功率：
式中 P－耗用的微波功率,，千瓦,；
Q－液體蒸發(fā)潛熱，或汽化熱,。水為540千卡/公斤,；
注：其它參數(shù)與上式相同
3、電源總功率的估算：
根據(jù)以上二式所算出的功率P為理想情況下所需要的微波功率,，實際上在微波加熱器內(nèi),，微波功率不可能全部為物料所吸收，將有一部分給加熱器本身消耗,，一部分損耗在饋送微波的波導(dǎo)內(nèi),。使用行波型加熱器時，未被物料吸收完的功率在終端被水負(fù)載所吸收,，因此選擇微波設(shè)備時,，考慮到吸收效率,，應(yīng)適當(dāng)加大容量。
P’= P/η式中P’－選擇的微波加熱設(shè)備功率容量,，千瓦,；
P－計算得到的微波功率，千瓦,；
η－微波吸收效率,，一般在50％～80％左右。
由于微波電子管將直流電能轉(zhuǎn)換成微波能時,，本身要消耗一部分電能,，加熱電子管陰極要消耗電能，電磁鐵也消耗少量電能,。因此微波加熱設(shè)備所消耗的電源總功率就是上述這些部分的總和,。
4、物料在不同微波頻率下其吸收的微波功率：
P＝(1/1.8) fE2εrtgδ*10－2式中P－單位體積的物料所吸收的功率,；瓦/厘米3
f－微波頻率,，赫；
E－電場強(qiáng)度,，伏/厘米,；
tgδ－介質(zhì)損耗系數(shù)；
εr－物料的介電常數(shù),。
由于電場強(qiáng)度在實際上難以測量得到,，只能大略折算。例如,，在矩形波導(dǎo)中，由于其阻抗為377歐姆,，如微波功率為P（瓦）,，波導(dǎo)窄面尺寸為b（厘米）則物料溫升計算：
式中f－微波頻率，赫,；
E－電場強(qiáng)度,，伏/厘米；
tgδ－介質(zhì)損耗系數(shù),；
εr－物料的介電常數(shù),；
d－物料的密度，克/厘米3,；
C－比熱,，卡/克/度。
以上是一般的計算方法,，在實際推廣應(yīng)用中,，我們是通過試驗來判斷物料對微波吸收的情況,。因此，限于我國目前的水平,，許多物料的tgδ沒有設(shè)備進(jìn)行測量,。根據(jù)經(jīng)驗一般按每千瓦微波功率每小時去水0.8～1.2公斤估算實際所需的微波功率大小。
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微波加熱與干燥的計算方法
我們在設(shè)計或選用微波加熱設(shè)備時,，首先要估算一下設(shè)備的功率容量,，因此要取得幾個必要的數(shù)據(jù)：
1）加工物料的比熱C。水的比熱為1千卡/公斤/℃左右,；
2）每小時要加工的物料重量W,；
3）每小時要求蒸發(fā)的液體重量W；
4）蒸發(fā)液體的汽化潛熱Q,，水的汽化熱為540千卡/公斤,；
5）加工物料的介電常數(shù)ε。一般物料的介電常數(shù)為1～5,。水的介電常數(shù)為80,，玻璃及陶瓷根據(jù)不同的材料為2～2000甚至更大；
6）加工物料的介質(zhì)損耗tgδ,。一般在0.05～0.3之間,，玻璃及陶瓷0.01～0.5。
1,、物料加熱所耗用的微波功率：
式中 P－耗用的微波功率,，千瓦；
△T－物料的溫升,，度,；
C－物料的比熱，千卡/公斤/℃,；
W－物料的重量,，公斤；
t－微波作用的時間,，小時
2,、物料干燥需耗用的微波功率：
式中 P－耗用的微波功率，千瓦,；
Q－液體蒸發(fā)潛熱,，或汽化熱。水為540千卡/公斤,；
注：其它參數(shù)與上式相同
3,、電源總功率的估算：
根據(jù)以上二式所算出的功率P為理想情況下所需要的微波功率，實際上在微波加熱器內(nèi),，微波功率不可能全部為物料所吸收,，將有一部分給加熱器本身消耗,，一部分損耗在饋送微波的波導(dǎo)內(nèi)。使用行波型加熱器時,，未被物料吸收完的功率在終端被水負(fù)載所吸收,，因此選擇微波設(shè)備時，考慮到吸收效率,，應(yīng)適當(dāng)加大容量,。
P’= P/η式中P’－選擇的微波加熱設(shè)備功率容量，千瓦,；
P－計算得到的微波功率,，千瓦；
η－微波吸收效率,，一般在50％～80％左右,。
由于微波電子管將直流電能轉(zhuǎn)換成微波能時，本身要消耗一部分電能,，加熱電子管陰極要消耗電能,，電磁鐵也消耗少量電能。因此微波加熱設(shè)備所消耗的電源總功率就是上述這些部分的總和,。
4,、物料在不同微波頻率下其吸收的微波功率：
P＝(1/1.8) fE2εrtgδ*10－2式中P－單位體積的物料所吸收的功率；瓦/厘米3
f－微波頻率,，赫,；
E－電場強(qiáng)度，伏/厘米,；
tgδ－介質(zhì)損耗系數(shù),；
εr－物料的介電常數(shù)。
由于電場強(qiáng)度在實際上難以測量得到,，只能大略折算,。例如，在矩形波導(dǎo)中,，由于其阻抗為377歐姆，如微波功率為P（瓦）,，波導(dǎo)窄面尺寸為b（厘米）則物料溫升計算：
式中f－微波頻率,，赫；
E－電場強(qiáng)度,，伏/厘米,；
tgδ－介質(zhì)損耗系數(shù)；
εr－物料的介電常數(shù),；
d－物料的密度,，克/厘米3,；
C－比熱，卡/克/度,。
以上是一般的計算方法,，在實際推廣應(yīng)用中，我們是通過試驗來判斷物料對微波吸收的情況,。因此,，限于我國目前的水平，許多物料的tgδ沒有設(shè)備進(jìn)行測量,。根據(jù)經(jīng)驗一般按每千瓦微波功率每小時去水0.8～1.2公斤估算實際所需的微波功率大小,。
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