Wykorzystanie technologii ogrzewania mikrofalowego w przemyśle staje się coraz bardziej powszechne. Systemy mikrofalowe to nie tylko rozmrażanie, ale także gotowanie, suszenie i pasteryzacja. Nieograniczone możliwości zastosowań przekładają się na optymalizację produkcji, wydajność i efektywność procesów – począwszy od przemysłu chemicznego, poprzez spożywczy i farmakologiczny, aż po przemysł wydobywczy i hutniczy. Lista zastosowań wciąż rośnie.
Ogrzewanie mikrofalowe przynosi większe korzyści ekonomiczne w porównaniu do konwencjonalnej obróbki termicznej. Jedną z najważniejszych zalet ogrzewania mikrofalowego jest jego szybkość – skraca procesy trwające dni lub godziny (przy użyciu metod konwencjonalnych) – do minut i sekund! Przykładem może być produkcja aspiryny przez przemysł farmaceutyczny – zastosowanie suszarek mikrofalowych pozwoliło skrócić proces ogrzewania z ponad 2 godzin do 1 minuty! Zastosowanie systemów mikrofalowych to także wysoka oszczędność energii, zwiększona wydajność oraz lepsza jakość finalnego produktu.
Mikrofale są falami elektromagnetycznymi o paśmie częstotliwości od 300 MHz do 300 GHz oraz długości fali od 1 mm do 1 m. Ogrzewanie tymi falami opiera się na przemianie energii zmiennego pola elektromagnetycznego na ciepło przez tzw. efekt mikrofalowego ogrzewania dielektrycznego. Promieniowanie w zakresie mikrofalowym powoduje jednorodne wyrównanie się cząsteczek dipolowych (takich jak woda) oraz jonów w powstałym polu elektrycznym. Ponieważ pole to jest zmienne, zarówno dipole jak i jony próbują ułożyć się zgodnie z nim, oscylując i ocierając się o siebie nawzajem i o inne cząsteczki, w efekcie zamieniając dostarczaną w wyniku tarcia energię na ciepło..
Większość konwencjonalnych metod ogrzewania i suszenia dostarcza ciepło od powierzchni. To sprawia, że wilgoć usuwana jest z powierzchni w bardzo szybkim tempie, jednakże usuwanie cieczy w głębi produktu jest bardzo nieefektywne. Jeżeli temperatura zewnętrzna zostanie utrzymana na wystarczająco wysokim poziomie (jak w piekarniku), wilgoć wewnętrzna surowca dyfunduje do jego powierzchni i wyparowuje. Jest to jednak proces pasywny i długotrwały. Ogrzewanie energią mikrofalową jest ogrzewaniem całościowym, gdzie pole elektromagnetyczne oddziałuje na materiał jako całość. Ogrzewanie następuje niemal jednocześnie (tzw. ogrzewanie wolumetryczne).
Systemy mikrofalowego ogrzewania składają się z kilku elementów. „Silnikiem” całej maszyny jest generator, wewnątrz którego znajduje się oscylator mikrofalowy zwany magnetronem – odpowiada za moc urządzenia. Mikrofalowe generatory mogą być używane jako pojedyncze źródło zasilania mikrofalami, które dostarcza zazwyczaj od 5 – 100 kW energii podczas pracy ciągłej. W przypadku procesów wymagających wyższej mocy energetycznej, mogą być także użyte w połączeniu z innymi generatorami. Systemy ogrzewania mikrofalowego zawierają także komorę ogrzewania, falowód, którym mikrofale transportowane są z generatora do komory oraz panel sterowania.
W praktyce przemysłowej najczęściej stosuje się systemy mikrofalowe operujące z częstotliwością 915 MHz (większość systemów przemysłowych) oraz 2450 MHz (domowe systemy mikrofalowe). Mniejsza częstotliwość pozwala na wydajniejszą penetrację mikrofal przez materiał, co przekłada się na niższe koszty eksploatacyjne tych systemów.
Thermwave
All rights reserved © 2019 | SKT Solar Energy
