平铺载荷下微波干燥室的反射特性

微波加热干燥是近几年来被广泛应用的种新产品和环境产生污染存在不安全隐患维护费用高使用寿命短工作温度难以控制等问。微波干燥加热设备可避免出现上述问，其能量转换效率高，易实现自动控制，占用空间小可以根据生产实际随时关停，而不会出现热风炉或锅炉设备那样的锈蚀等问，特别适合于季节性较强的农产品加工业。
但是受微波传输特点的限制，在微波干燥室的结构和干燥工艺设计及实际操作中不可避免地存在能量反射问。若使用不当，特别是干燥室的结构及河南省教育厅自然科学研究项目项目编号20015500005董铁有河南科技大学食品与生物工程系副教授，471⑴3洛阳市木村俊范日本筑波大学教授，3054572日本筑波市吉崎繁日本筑波大学教授孙贵保定农业机械厂副厂长工程师，71000河北省保定市上友晖日本通产省工业技术院电子技术综合研宄所研究员，3054569日本筑波市载荷配置不合理，会导致物料加热不均匀，产品质量难以保证，以及产生微波能反射，大大降低微波干燥设备的能遣效率712，闲此研究和掌握微波燥设备的关键技术燥宰的微波能反射特性足十分重要的。本研宄以具有典型形状的干燥室和典860，150，干燥床面距干燥室底面的距尚为8，波导口距干架床面的距尚为32干床由1.的薄纸板做成，由于其介电损失常数约比蒸馏水小两个数量级+6可以大限坟地减少其对微波功率反射系数的影响。
型的物料稻谷糙米及水作为研宄对象，对其在均匆平铺的典型载荷状态下微波干燥室的反射特性进0开宄根拟实验数析求1微波刊免室反射特性参数。
1微波干燥室反射系数计算方程根拟微波传输理论17，1所的微波燥装置可以看作为阁2所小1的微波传输，路，则该，路的电压反射系数为可写为z回路的固有阻抗值是载荷介电常数的函数，与载荷物料的种类数量及堆放形式1直接关系，1此将随载仙忒P入射波总功率反叫波总功率2材料与实验方法2.1材料室6.干燥床7.同轴开关8.衰减器9.微波功率仪2.2实验方法入射波总功率尸与反射波总功率，由1的实验装聊直接测出。1拟拟户。山式3求出，验Jpillr分别スJ0.12kW0.26kW0.4kW0.5kW0.7kW和0.86kW.为了测试微波搅拌器对功率反射系数的影响，分别在安装和不安装微波搅拌器两种条件下进行实验测定。
和糙米分别均匀地平铺在微波干燥室的干燥床上。
为防止水分蒸发对实验纳果产生影毗将物料密封于塑料袋进实验。个实验测试3次并取平均值实验物料为蒸馏水；1998年产品种为黏光575.31品种为黏光的糙米。其含水率为17.8，20.6干基密度为725.613.实验装笠为静岗制机提供的12型微波实验装置4，940型袋减器，0201425型双向偶MICROWAVEWATTMETER3仪构成了微波功率检测装置1.微波实验装置中的微波干燥室几何尺寸长宽父高为86，1 3实验结果与分析3.1物料量对微波功率反射系数的影响在均匀平铺载荷条件下，随着干燥室内物料量反射系数减小3.在蒸馏水载荷条件下，当蒸馏水深度大尸了⑴⑴时力率反射系数在，0.12范围内。在稻谷的平铺载荷条件下，当物料层厚度小于10时，功率反射系数在0.42，0.52范围内。如果在稻谷的平铺载荷条件下，物料层厚度500父400，1燥床的几何尺寸长宽为糙米，有微波搅拌器蒸馏水，有微波搅拌器，糙米，无微波搅拌器口蒸馏水，无微波搅拌器物料层厚度微波功率反射系数随物料层厚度变化大于20，或在糙米的平铺载荷条件下，物料层厚度大于17功率反射系数将小于0.15.功率反射系数的这种变化以因为胗着十燥床上物料的数量的支化，载荷的肌抗将胗之变化，进而使燥室的功率反射系数也随之变化。从以上结果还可以得出干燥宙存在可使其功率反射系数达到小值的物料层厚度临界值。在蒸馏水稻芥和槠米的，铺载荷条件下，临界值分别为20，17，和7 32物料种类对微波功率反射系数的影响物料+1则介电常数不同，使得干燥室在相同反射糸数，小，糙米载荷下下。燥室的功率反射系数略小于稻谷载荷下干燥室的功率反射系数。这是因为蒸馏水的介屯损失常数远太于糙米和稻谷的介电损失常数，所以在4样的物料量及微波功率糸什厂蒸馏水吸收的微波能量多反射的少。因此干燥室3.3微波搅拌器对微波功率反射系数的影响从3中的数据看不出微波搅拌器对功率反射系数是否有显著的影响，即在安装和不安装微波搅拌器的条件测定的功中反射系数没打明显的差别。