工业微波加热原理图示
工业微波技术原理及其主要特点
工业微波技术原理及其主要特点地点:微朗科技微波实验室单位:株洲市微朗科技有限公司时间:2008-07-10声明:本研究成果归株洲市微朗科技有限公司所有,仿冒必究.微波加热主要特点：1、加热迅速微波加热与传统的加热方式不同，不需热传导过程，它是使被加热物料本身成为加热体，因此即使是热传导性较差的物料，也可以在极短的时间内达到加热温度。
2、均匀无论物体各部位形状如何，它是使物料表里表里同时均匀渗透电磁波而产生热能，不受物体形状限制，所以加热更均匀，不会出现外焦内生的现象3、节能高效由于含有水份的物质极易吸收微波而发热，因此，除少量的传输损耗外几乎无其它损耗。
微波加热与远红外加热相比，节约能源1/3以上。
4、防霉杀菌，不破坏物料营养成分微波加热具有热力效应和生物效应，因此，能在较低温度下杀死霉菌和细菌；传统加热方式加热时间较长，造成营养成分损失较大，而微波加热迅速，能最大限度地保存物料的活性和食品中的营养成份。
5、工艺先进，可连续生产只要控制微波功率即可实现加热或终止。
应用PLC人机界面可进行加热工艺过程规范的可编程自动化控制，它有完善的传送系统，可确保连续化生产，节省劳力。
6、安全无害微波是控制在金属制成的加热室内工作，微波泄漏被有效抑制，不存在放射线危害及有害气体的排放，不产生余热和粉尘污染，极不污染实物也不污染环境。
微波加热原理：波是频率从300MHz～300GMHz的电磁波，其方向和大小随时间作周期性变化。
微波与物料直接作用，将超高频电磁波转化为热能的过程即为微波加热过程。
水是强烈吸收微波的物质，物料中的水分子是极性分子，在微波作用下，其极性取向随着外电磁场的变化而变化，915MHz的微波可使水分子每秒运动18.3亿次，致使分子急剧磨擦、碰撞，使物料产生热化和膨化等一系列过程而达到微波加热目的微波杀菌机理：微波杀菌是微波的热效应和生物效应共同作用的结果。
微波对细菌的热效应是使蛋白质变性，使细菌失去营养、繁殖和生存的条件而死亡；生物效应是微波电场改变细胞膜断面的电位分布，影响细胞周围电子和离子浓度，从而改变细胞膜的通透性能，细菌因此营养不良，不能正常新陈代谢，细菌结构功能紊乱，生长发育受到抑制而死亡。
微波加热
利用微波加工食品的优点
良好的杀菌效果 微波炉烹任食品时，因为热在食品内部，所
以加热均匀 腌肉、腊肉、咸鱼和熏鸭等食品在加工过程
中会产生亚硝胺 用微波炉烹调肉类食品，还能使肉类食品的
营养成分得到充分保护
几种食品加工过程中常用的微波加热 设备
产品名称：L型食品微波膨化干燥设备
•
适用于小规模产量的各种膨化
由于微波的反射特性，在利用微波对食 品进行加热时就不需要电极，只要象反 光那样，把微波射向食品就可以加热。
微波的穿透性
吸收微波的食品，除部分反射外，微波则会穿 透食品表面，直接把能量传到食品内部。微波 比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远 红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。
微波穿透性优点
微波加热的选择性的优点
首先它可以在加热包装内食品时，使绝大部 分能量被加热对象吸收，减少容器或包装材 料对热的吸收，从而减少热损失。
另一个用途是微波杀虫。干燥食品（面粉等 粮食）中的害虫，由于含水较多所以在微波 场中会吸收更多的能量而被加热致死。
微波加热选择性的不利因素
食品解冻时，由于冰和水对微波的吸收能 力不同，当一部分冰相变为水后，微波几 乎全被水吸收，造成解冻不匀。
备占地面积小、加热速度快、加热 均匀、机动性可控性好、操作简单、 节能环保、价格较低等特点。微波 管采用日本松下品牌，变压器可选 择油浸水冷式、风冷式和自冷式， 可24小时连续工作，微波泄漏量达 到国家标准，符合美国UL标准。
微波真空杀菌设备
• 微波功率2—50千瓦
•
该设备应用于医药、化工、食品、生物制品领
由于对不吸收微波的玻璃、塑料等电介质穿透性极 好，可使能量直接到达食品内部一定深度。所以只 要选择适当的频率、电压，就可以实现对容器内食 品的迅速加热或者大块食品的内外均匀加热。
微波加热的原理及其发展状况共35页PPT
上，小时加工量达 120 公斤。几年前已有用我制造 的微波设备焙烤南乳花生米，生产出的花生米比传 统方法生产的花生米更松脆、清香、可口，其产品 出口到北美等地。4.膨化。膨化食品时 60 年代末 在我国迅速发展起来的一类新型食品，因其组织多 孔膨松、口感香酥、益于消化吸收，还因其具有加
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损耗外几乎无其他损耗。微波加热与远红外加热相 比，节约能量 1/3。3.防霉杀菌保鲜：微波干燥设 备的加热具有热效应和生物效应，因此，能在较低 温度下灭霉和杀菌；能最大限度地保存物料的活性 和食品中的维生素、色泽和营养成分。 4.工艺先进， 可连续生产：只要控制微波功率即可实现加热或终
波处理后，面包片的温度由 20℃上升到 80℃，时 间仅需 1-2 分钟，处理后的面包片的保存期由原来 的 3-4 天延长到 30-60 天。采用 2450MHZ、10KW 隧 道式微波干燥灭菌机生产天然花粉后，实现了连续 化生产，生产效率提高了十几倍，节电 80%以上， 产品质量好，经济效益显著。需要强调的是，在食
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于水分含量在 20%以下的物料效果最好，比起传统 方法加热干燥速度快得多，节能。2.灭菌。微波灭 菌较之传统方法灭菌具有速度快、温度低、效率高、 可穿透包装物（袋、瓶）灭菌以避免二次污染等优 点。瑞典永 2450MHA、 80KW 的微波面包杀菌防霉机， 用于每小时加工 4400 磅面包片的生产线上。经微
第一章 微波加热详述
——真空冷冻干燥（Freeze Dried，FD）简介
先将湿物质冷冻, 然后把它放到较低的水蒸气分压下, 使冰直接升 华成蒸汽的干燥方法。(是真空技术与冷冻技术相结合的干燥脱 水技术)
比 比热容小的物质温度升高的速度快；
热 容
在多组分食品的微波加热研究中，应很好地对比热容
加以控制，使加热速度基本同步。
三、微波加热工艺的计算 加热物料耗用的微波功率
P Tcm t
物料干燥需耗用的微波功率
Tcm Qm' P
1000t
电源总功率的估算
P' P /
第二节 微波加热设备
一、微波加热设备的类型
微波真空干燥：以微波加热为加热方式的真空干燥。 • 适用：热敏性的材料，如果汁； • 更好的保存果汁中的风味物质。
微波冷冻干燥： • 防止冷冻干燥时靠近加热板食品外层硬壳的形成； • 节约冷冻干燥时间：60-75%。
——微波真空干燥（Microwave vacuum drying）
微波真空干燥是随微波干燥技术发展起来的一项参数可控适合 多种不同物料干燥的新的组合干燥技术。
被加热物料
直流电源
微波发生器
微波加热器
冷却系统
微波加热设备方块示意图
箱式微波加热器
谐振腔加热器结构示意图 谐振腔微波加热器工作原理图
隧道式微波加热器
连续性谐振腔加热器之一
连续性谐振腔加热器之二
连续式多谐振腔加热器示意图
波导型微波加热器
压缩曲折波导外形图
V型波导加热器示意图
工业生产中的微波加热技术
工业生产中的微波加热技术随着科技的不断发展，微波技术在工业生产中的应用已经越来越广泛，其特点在于加热效率高，加热速度快，且可以对不同材料进行加热处理。
现今，微波加热技术已被广泛应用在食品、医药、化工、纺织等许多不同行业领域，本文将从微波加热技术的实质、适用场景、优点缺点以及未来展望等方面来进行论述。
一、微波加热技术的实质微波加热即指利用电磁波所产生的能量对物体进行加热的一种方式，其中电磁波波长在1mm至1m之间的为微波。
当电磁波通过物体时，这些能量会在物体内发生转换，并以热能形式释放出来，使物体产生加热现象。
因此，微波加热技术在工业生产中是一种独特、高效的加热方式，它的加热效率比传统的加热方式高出几倍。
二、微波加热技术的适用场景1、食品工业：例如膳食营养食品、农产品、方便食品、干果类、饲料等。
2、医药工业：该行业净化水分较高的药品粉末、医学中的热疗领域等等。
3、纺织工业：织物干燥、印染、胶合、亚麻布烘干等领域。
4、化工工业：吸水树脂的干燥加热、超声波医学、聚氨酯泡沫材料干燥等。
微波加热技术在不同场景中具有独特的优点，对于物体的表面与内部都可以达到一高加热效率的作用。
三、微波加热技术的优点和缺点1、优点（1）高效、快速：微波加热的加热效率较高，加热速度也较快，可以使物体内部迅速达到温度。
比传统的加热方式，如电加热、火加热等，快速3-5倍，甚至更多。
（2）纯净、卫生：与其他加热方式相比，微波加热没有明火，无燃烧产物，因此加热的物体会更加纯净和卫生。
（3）多功能、高度适应性：微波加热对不同类型的物体均适用，能够加热生物、化学和物理等不同领域的物体。
同时，它也适用于不同的尺寸和形状的物体。
（4）省时省能：微波加热技术不仅加热效率高，还可以节省能源，减少生产成本。
2、缺点（1）价格昂贵：微波加热技术是比较先进的技术，因此价格较高，不是每个企业都能承受。
（2）均匀性差：由于电磁波强度的差异性，导致物体内外的温度分布不均匀，需要对设备进行特殊的设计。
工业微波 加热 可以达到的温度
标题：探讨工业微波加热所能达到的温度一、前言工业微波加热作为一种先进的加热方式，被广泛应用于食品加工、材料处理、化工生产等领域。
在工业生产中，人们常常会关注微波加热能够达到的温度范围。
本文将从深度和广度的角度探讨工业微波加热所能达到的温度，以帮助读者更全面、深入地理解这一技术。
二、微波加热原理及特点1. 微波加热原理微波是一种高频电磁波，具有穿透性强、能量密度高的特点。
在微波加热过程中，物质吸收微波能量后，分子振动增加，从而产生热量，实现加热的目的。
2. 微波加热特点与传统的对流、传导加热方式相比，微波加热具有加热均匀、速度快、能源利用率高的优势。
这使得微波加热在工业生产中得到广泛应用，成为研究热点之一。
三、工业微波加热能够达到的温度范围1. 低温微波加热在食品加工、医药领域，常常需要进行低温加热。
微波加热可以实现精准控温，将温度控制在较低范围内，保持食品或药品的营养成分和活性物质。
2. 中温微波加热在材料处理、化工生产中，中温微波加热可以达到数百摄氏度的高温，满足不同材料加工的需求。
在这一温度范围内，微波加热可以实现快速加热及非接触加热的优势。
3. 高温微波加热部分工业领域需要高温加热，以完成特定工艺要求。
通过定制化的微波加热设备，可以实现数千摄氏度的高温加热，满足金属材料处理等特殊领域的需求。
四、工业微波加热在实际生产中的应用1. 食品加工工业微波加热在食品加工中可以实现精准的环境温度控制，保持食品的营养和口感，同时能够快速杀菌，延长食品的保质期，受到了食品行业的青睐。
2. 材料处理在材料处理工艺中，微波加热能够实现快速加热、能耗低、环保等优势，被广泛应用于橡胶硫化、木材干燥等领域。
3. 化工生产化工生产中，微波加热可以实现高温反应的控制，提高反应效率，降低能耗，减少产品污染，已成为化工生产的重要技术手段。
五、总结与展望通过对工业微波加热所能达到的温度范围进行全面探讨，我们了解到微波加热在低温、中温和高温方面都具有广泛的应用前景。
微波加热
微波加热是在二十世纪六七十年代开始发展起来的一项新技术。
微波加热通过增加材料分子运动的动能来使被加热物体升温，属体积加热，具有深度加热、热惯性小、控制容易的优点，目前己在家庭、工农业、橡胶、木材、医疗以及化学、新材料、微电子和公路等领域得到广泛应用，并拓展成为一门学科。
微波与微波加热机理微波是一种频率极高( 通常在3 0 0 ～ 3 0 0 0 0 0 M H z 之间) 、波长很短 ( 通常在l ～1 0 0 0 mm 之间) 的电磁波。
中国目前用于工业加热的微波频率为9 1 5 M H T~ 0 2 4 5 0 M H z ，具体频率可以根据加热材料的形状、大小、含水量来选择。
微波是指频率在300 MHz~300 GHz、对应波长λ为1 000~1 mm的电磁波[3]。
目前，微波加热技术通常使用的微波频率为（915 ±15）MHz 波段和（2 450±50）MHz 波段，其加热机理是依靠介质材料自身损耗电磁能转化为热能，即微波在电磁场的作用下，介质材料中的极性分子从原来的随机分布状态转向按照电场的极性排列取向，随着交变电磁场的变化，导致介质分子的剧烈运动和相互摩擦而产生热量，使介质温度不断升高。
微波的特点：微波是一种高频波。
与低频波相比，微波具有以下特点：1：波长与尺寸的共度性微波的波长与人们日常生活中的许多物体具有可相比拟的长度，如钢笔、手表、书本、碗筷等。
这就是说，在微波的厘米波段，其微波波长约几厘米至几十厘米，在毫米波段的波长约为几毫米的数量级，这与普通无线电广播中的波长( 为数百米) 相比要短得多，即使是与调频广播( 超短波) 的电磁波相比也要短一些。
因此，这时微波的传输线已不再是低频时的2 根金属导线，也不是传输电视节目的普通视频电缆了，而是一种被称为波导的空心金属导管( 矩形或圆形截面) ，矩形截面的称为矩形波导或方波导，圆形截面的称为圆波导2：直线传播与光波相似，微波以3*105k m ／s 的速度沿直线传播，遇到金属物体时会产生反射或散射，遇到绝缘介质时会穿透进去并继续向前传播( 透射) ，同时会产生部分反射，如图2 所示。
微波加热基本原理
微波烧结制取的合金性能明显优于常规方法
特种烧结方法二：激光烧结
激 光
分子气体激光器( CO2激光器)结构图 CO2激光器的激发条件：放电管中，通常输入几十mA或几百mA的 直流电流。放电时，放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子 的撞击而被激发起来。这时受到激发的氮分子便和CO2分子发生碰 撞，N2分子把自己的能量传递给CO2分子，CO2分子从低能级跃迁 到高能级上形成粒子数反转发出激光。
金属粉末压坯吸收微 波能并转化为热能的 过程中,介电损耗、涡 流损耗以及粉末颗粒 对微波的多次散射具 有不可忽略的贡献。 但涡流损耗成为其促
进金属粉末压坯烧结 的重要机理。
自由电子就被约束在各自颗粒的表面,形成界面极 化。快速改变电、磁场方向,使得自由电子也以此 速度改变极化方向,电荷高速来回运动产生焦耳热, 从而,压坯从内部整体均匀地加热、升温。
激光表面熔凝
激光淬火 激光在材料表面改性中的应用
激光表面熔敷
激光表面合金化
气相沉淀
激光在材料加工制造中的应用
激光打孔和切割
激光焊接
激光立体成形技术
(1)选择性激光烧结应用：
选择性烧结成形原理图
采用激光逐层有选择性地烧结固体粉末,然后叠 加生成三维实体零件的快速原型制造方法。
(2)激光表面熔敷
金属基粉末冶金零件的微波烧结机理初探
致密金属是一种高损耗物质,能有效地加 强对微波反射，实现微波能整体均匀地 向热能转化是不可能的！
原因：
微波在金属导体中行进时，由于产生的焦耳热使微波能不断损耗,波的振幅迅速衰减, 同时,相位也明显滞后。在实际有耗的金属媒质中沿+ Z 方向行进的微波，若设其电
场强度沿+ X 方向， Ex 为x 处的电场强度，根据麦克斯韦方程组导出传播方程：
微波炉及其工作原理ppt
搅拌器和箱体组成； 磁控管利用 电能产生微波，微波由天线末端 发射出去；
随着水分子不断转向，彼此发生 碰撞，相互摩擦进而产生热量；
一些型号的微波炉中 没有玻璃托盘，但波 导管端部有一个旋转 小叶片，它能将微波 完全散布开。
在出口处有形如风 扇叶片的搅拌器把 微波分散开，射出 的微波一部分直接 射到食物上，一部 分通过微波炉的内 壁反射到食物上， 使食物能从各个 方面得到较为均 匀的微波照射；
若干年前，一些营养学家担心 微波会破坏食物中的营养成分。
瓷制碗碟不能镶有金、银花边。盛装 食品的容器一定要放在微波炉专用的 盘子中，不能直接放在炉腔内； 时间太长，会使食物变得发硬，失 去香、色、味。按照食物的种类和 烹饪要求，调节定时及功率（温度） 旋钮，可以仔细阅读说明书，
在断开电源后，使用湿布与中性 洗涤剂擦拭，辐射而受损伤。也不宜 长时间受到微波照射，以防引起头 晕、目眩、乏力、消瘦、脱发等症 状，使人体受损；
研究表明，微波炉不会产生极端 高温，与燃气灶或烤箱相比，它 所需要的烹饪时间实际上更少。 十亿分之一数量级的泄漏量对我们 的身体来说决不会有丝毫感觉，
Wi-Fi技术规格为IEEE提出，经Wi-Fi联盟认证后，可确保不同无线产品的互通
与磁控管无关，磁控管的谐振频率 很高，远高于人耳所能听见的声音 频率. 将电源插座50Hz电流的电压逐渐升 高时会产生振动，发出嗡嗡声；
加热液体时应使用广口容器，因 为在封闭容器内食物加热产生的 热量不容易散发，使容器内压力 过高，易引起爆破事故。 即使在煎煮带壳食物时，也要事先 用针或筷子将壳刺破，以免加热后 引起爆裂、飞溅弄脏炉壁，或者溅 出伤人。
食品放入微波炉解冻或加热，若忘 记取出，如果时间超过2小时，则应 丢掉不要，以免引起食物中毒。
第四章_微波在食品工业中的应用
第四章微波在食品工业中的应用概述１、微波──指波长在1mm-1m范围(频率为300-300000MHz)的电磁波。
２、民用微波波段３、微波加热的特点第一节微波加热的原理１、加热原理２、微波加热的影响因素外加电场的变化频率越高，分子摆动就越快，产生的热量就越多；外加电场越强，分子的振幅就越大，由此产生的热量就越多；与物料的种类及性质有关：如物料的密度大，温度升高慢；物料的比热容大，温度升高慢。
第二节微波加热的设备一、基本构成电源、微波管、连接波导、加热器及冷却系统等。
二、基本类型箱式、隧道式、平板式、曲波导式和直波导式（一）箱式微波加热器１、结构图4-4２、原理图4-5３、用途：适于非连续化加热（二）隧道式微波加热器图4-6为防止微波能的辐射，在图4-8中的入口和出口处加上了吸收功率的水负载。
图4-8（三）波导型微波加热器波导型加热器（行波场波导加热器）──即在波导的一端输入微波，在另一端有吸收剩余能量的水负载，这样使微波能在波导内无反射地传输，构成行波场。
１、开槽型波导加热器（图4-9）２、Ｖ型波导加热器（图4-10）３、直波导加热器（图4-11）（四）辐射型微波加热器辐射型加热器是利用微波发生器产生的微波通过一定的转换装置，再经辐射器（照射器、天线等）向外辐射的一种加热器（图4-12）。
（五）慢波型微波加热器（表面波加热器）该加热器是一种微波沿着导体表面传输的加热器。
因为它传送微波的速度比空间传送慢，所以叫做慢波加热器（图4-13）。
（六）微波真空干燥箱将微波加热与真空干燥相结合的干燥方法,叫做微波真空干燥法。
三、微波加热器的选择（一）选择加热器要考虑的因素（Ｐ139-140）选择频率主要应考虑以下几点：１、加工食品的体积和厚度选用915MHz可以获得较大的穿透厚度。
２、一般加工食品的含水量及介质损耗食品的含水量越大，介质损耗也越大；但微波的频率越高，介质的损耗也越大。
综合考虑，一般对于含水量高的食品，宜选用915MHz的频率；对含水量低的食品，宜选用2450MHz的频率。
工业微波 加热 可以达到的温度
工业微波加热可以达到的温度标题：工业微波加热：超越传统加热方式的高温技术一、引言工业微波加热作为一种新兴的加热技术，在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
相比传统的加热方式，工业微波加热具有温度控制精准、加热速度快、能源利用高等优点，受到了越来越多企业的青睐。
那么工业微波加热到底可以达到怎样的温度呢？二、工业微波加热的原理及优势1. 工业微波加热的原理工业微波加热是利用微波在介质中的传输特性，通过介质分子的摩擦作用来产生热量的一种加热方式。
微波能够迅速穿透物料并在其中产生热量，使物料内部和表面同时受热，实现了整体加热的效果。
2. 工业微波加热与传统加热方式的对比相比传统的加热方式，工业微波加热具有以下优势：- 温度控制精准，能够实现快速、均匀的加热；- 加热速度快，提高了生产效率；- 能源利用高，有利于节能减排；- 不受物料热导率的影响，适用范围广。
三、工业微波加热可以达到的温度工业微波加热可以达到的温度取决于多个因素，包括物料的特性、工艺要求、设备设计等。
一般来说，工业微波加热可以达到几百摄氏度的温度，甚至可以高达1000摄氏度以上。
1. 物料的特性工业微波加热对物料的要求较为严格，通常要求物料中含有一定的水分或极性分子，这样微波能够更好地被吸收并转化为热量。
适合于工业微波加热的物料包括但不限于橡胶、塑料、陶瓷、食品等。
2. 设备的设计工业微波加热设备的设计也是影响其加热温度的重要因素。
优秀的工业微波设备可以提供足够的功率和较高的频率，从而实现更高的加热温度。
设备还应具备良好的温度控制系统，确保温度的稳定性和精准性。
3. 工艺要求不同的工业生产过程对温度要求各不相同，工业微波加热可以根据具体的工艺要求实现不同的加热温度。
例如在橡胶硫化、陶瓷烧结等工艺中，工业微波加热可以达到所需的高温，快速完成加热过程。
四、工业微波加热的应用及发展前景1. 应用领域工业微波加热已经广泛应用于橡胶硫化、塑料成型、陶瓷烧结、食品加工等领域。
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微波是怎样加热的？
快速密集极性分子摩擦生热
微波的穿透特性
微波对物体选择性作用
工业微波炉的频率
用微波设备加热好不好？
对微波加热所产生的反应因物质不同而异。
微波在末段干燥有明显效果
微波干燥设备图片
安全的设计、方便的操作
微波机穿透加热的温度
微波与传统加热反应比较
比较项目\能
源
微波混合能源传统油炸油炸时间7 分钟17 分钟
制成率85%(w/w)73%(w/w)
含油率6%12%加热均匀性+/-3.9°C+/-2.0°C
每只鸡腿能源成本批式
连续式NTD0.215NTD0.322 NTD0.096NTD0.322
品质特性表皮金黄酥脆内多汁表皮焦黑内干涩。