浅谈微波热风组合干燥设备的设计和应用
本科毕设论文-—微波粮食烘干控制系统
1.概述1.1 设计的目的和意义我国是世界上最大的粮食生产和消费国家，年总产粮食约5亿吨。
据统计，我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失达15%，远远超过联合国粮农组织规定的5%的标准。
在这些损失中，每年因气候潮湿，湿粮食来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%，若按年产5亿吨粮食计算，相当于2500万吨粮食。
若每人每天食用1斤粮食，可供6。
8万人一年的用量，约合人民币250亿元。
吉林省是农业大省，粮食年产量约为225亿公斤，由于粮食含水量的问题，每年损失约占7%，约为15。
75亿公斤，折合人民币约为14亿元左右。
这些数字是惊人的，因此发展粮食干燥机械化技术，改变传统靠天吃饭的被动局面，使到手的粮食损失降低到最低点，从这一意义上说，粮食干燥的现代化比田间的农业机械化更为重要，也是粮食丰产、丰收的重要保障条件。
本毕业设计的目的是设计一个微波粮食烘干控制系统。
该系统是以89C51单片机为核心，利用单片机来控制电机旋转的圈数和磁控管的工作时间，从而将粮食的含水量控制在安全水之下。
1.2 国内外粮食烘干技术发展状况与趋势现在很多粮食大国对粮食都采用微波或红外烘干技术，使粮食的质量得到明显的提高，而加工成本却得到明显下降，如美国和加拿大采用的是大型全自动、人机界面的微波或红外烘干加工系统。
而国内现有的粮食谷物烘干处理方式都是热风式烘干（燃油或燃煤），用于粮库、农场、种籽，和饲料加工等企业。
由卸粮、提升、清理、检厅，烘前仓、烘后仓、热风炉（油炉、煤炉）、电器及控制等单元组成。
我国现有的粮食烘干设备存在以下问题：1、烘干时间过长，一般在2~3小时/吨2、热风炉需要燃煤或燃油，造成了能源的大量消耗，而且造成了大量的空气污染。
3、由于是燃煤或燃油，很容易造成粮食的烧焦或火灾，对粮食也不卫生。
4、烘干不均匀，很难将水量控制在安全水范围内，造成了粮食和饲料的大量损失。
5、整个工艺流程复杂，设备成本高，能耗大。
烘房热风循环设计方案及流程
烘房热风循环设计方案及流程烘房热风循环设计方案及流程导语:烘房热风循环设计是工业生产中常见的一项技术。
通过利用热风循环，可以有效提高烘房的热风传递效率，加快产品的干燥速度，提高生产效率。
在本文中，我们将介绍烘房热风循环设计的方案及流程，并探讨其优势和应用范围。
一、烘房热风循环设计的基本原理烘房热风循环设计的基本原理是通过风机将热风吹入烘房内部，并采取适当的布置方式使热风能够均匀地分布于整个烘房空间。
这样可以更充分地利用热风的能量，提高热风的传递效率，从而加快产品的干燥速度。
二、烘房热风循环设计的方案及流程1. 确定烘房的尺寸和形状烘房的尺寸和形状是进行热风循环设计的基础参数。
在确定烘房尺寸和形状时，需要考虑产品的尺寸和产量，并结合实际生产需求进行综合评估。
一般来说，烘房的形状应尽量规整，以便更好地实现热风的均匀分布。
2. 设计合适的进风口和出风口进风口和出风口的设计对于热风循环设计起到至关重要的作用。
进风口应位于烘房的一侧，通常设在烘房的底部，并配备调节阀门以控制热风的流量。
出风口则应位于烘房的另一侧，通常设在烘房的顶部，以便将热风排出烘房。
3. 安装适当数量和位置的风机风机是热风循环设计中的重要组成部分，其数量和位置的选择直接影响到热风的循环效果。
在安装风机时，应根据烘房的尺寸和形状，以及产品的产量和干燥要求，合理确定风机的数量和位置。
一般来说，风机的数量应足够多，以保证热风能够在烘房内部形成循环流动。
4. 考虑热风的温度控制和调节热风的温度控制和调节是烘房热风循环设计中的一个重要环节。
通过合理控制进风口的阀门和风机的转速，可以调节热风的流量和温度，以满足不同产品干燥的要求。
还可以通过在烘房内部设置温度传感器和控制设备，实现对热风温度的实时监测和调节。
5. 安装适当的温度和湿度控制设备除了热风的控制和调节外，烘房热风循环设计中还需要考虑对温度和湿度的控制。
通过安装适当的温度和湿度控制设备，可以实现烘房内部温湿度的精确控制，从而更好地满足不同产品的干燥需求。
微波烘干设备
微波烘干设备微波烘干设备又称微波烘干机，它是一种用来烘干食品，药材，木材，建材，纸板等物料的微波机，与传统烘干设备相比，微波烘干设备的特点是：烘干速度快，效率高，环保节能，是响应低碳经济的新型设备。
它的工作原理是利用微波的穿透性加热提高物料的温度，使物料中的水分汽化蒸发，蒸发出来的水蒸汽由排湿系统排走而达到烘干物料的目的。
以下是关于微波详细资料。
微波的波长 微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。
微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。
微波作为一种电磁波也具有波粒二象性．微波量子的能量为1.99×10-25～1.99×10-22j。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。
而对金属类东西，则会反射微波。
穿透性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。
微波透入介质时，由于介质损耗引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料内外加热均匀一致。
选择性加热物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。
介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。
由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。
物质不同，产生的热效果也不同。
水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。
而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。
因此，对于食品来说，含水量的多少对微波加热效果影响很大。
一种20kW圆环形微波干燥设备的设计
一种20kW圆环形微波干燥设备的设计摘要：本文介绍一种适用于农产品干燥的20kW圆环形微波干燥器的设计与实验，通过多组实验数据对比表明，该干燥设备在功率方面，采用功率组合技术，不仅降低了生产成本，而且使加热更加均匀，干燥效果好。
关键词：微波干燥试验Abstract: This paper introduces the design and experiment of a suitable for drying agricultural products 20kW circular microwave dryer, compared several groups of experimental data, the drying equipment in the power, the power combination technology, not only reduces the production cost, and the heating is more uniform, good drying effect。
Keywords: Microwave；drying；experiment；0 引言目前，尽管有关微波干燥工艺研究的报道较多，但因微波干燥设备是一项集微波学、机械学、材料学、热力学、PLC控制等多学科为一体的高新技术产品，是干燥过程中物质的物理变化、内外热质交换条件下水分迁移过程的深入研究基础上，发展起来的一项新技术、新工艺。
因此，现在生产微波干燥设备的企业还比较少，产品缺少系列化。
目前国内外已有多家高等院校和科研机构对微波干燥技术进行了研究，国内外一些公司也开发出了相应的微波干燥设备。
但是这些设备和工艺对于广大的农村来说，价格过于昂贵，耗电量大，且操作烦琐，不宜在农村推广。
又由于一些贵重的农产品，比如中药材，用传统的干燥方法干燥过程中，大量使用煤、木柴等燃料，不但造成了大气污染，而且废气中的粉尘颗粒对干燥物造成了二次污染，严重的影响了成品的质量。
枸杞子微波热风联合干燥技术研究
４ ￣的热 风干燥 ６ｈ左 右 ，再用 温度 ６ ％的热风 干 ５Ｃ ５
燥 １ 。 ５ｈ
（ ） 波强度 为 ０ Ｗ、 ６微 ． ｋ 处理 时 间为 ４ ｉ、０— ６ ｎ４ ａ ｒ
４ ￣热 风 干燥 ８ｈ左 右 ，再 用 温度 ６ ％的热 风干燥 ５Ｃ ５
成熟 的枸 杞子 果实 呈红 色卵 圆形 ，可调 节机 体
免疫 功能 、 有效 抑制肿 瘤生 长 和细胞 突变 ， 能 设 备 采 用 ６ Ｗ一 Ｅ型 微 波 干 燥 设 备 和 ． ２ Ｃ ６
Ｚ Ｄ ０ ９型热 风干燥 机 。 Ｙ 一０
传统 中药 ， 场需要 量 非常大 。枸 杞子 采摘 下来后 ， 市
度、 微波处理时间、 热风温度、 热风干燥时间。 研究了
各种 干 燥 参 数 对 枸 杞 子 干 燥 速 度 与 外 型 效 果 的影
响， 给出了枸杞子干燥的最佳参数组合。
１ 试 验 材 料 与 设 备
１１ 试验原 料选 用 当天采摘 的优质 枸杞 子 。原料 中 ． 应 无金属 颗粒 等损 坏机 器 的夹杂 物 ，并 保证 有充 足
１ ６ ｈ。
、 嚼
１ 。第 三组 作为 对 照组 ，不 用微 波处 理 ，直 接 用 ６ｈ
４ ０～４ ｃ 热风 干燥 ８ｈ左右 ，再 用温 度 ６ ℃ 的热 风 ５ｃ ５ 干燥 １ 。 ６ ｈ
∞ ∞ ∞
∞ ∞ 们 ∞ 加
（ ） 波 强 度 为 ０６ｋ 、 理 时 间 为 １ ｎ ７微 ． Ｗ 处 ２ｍｉ、
２ 试 验 方 法
将枸杞 子 先用不 同强度 和不 同时 间的微 波初 步
干燥 ， 再用不同温度和不 同时间的热风干燥 ， 设计不 同的处理组 合 ，观察 微 波强度 和处 理时 间对枸 杞 子
微波干燥设备工作原理
微波干燥设备利用微波能量来加热和干燥物料。
微波是一种电磁波，它的频率范围通常在300 MHz到300 GHz之间，而微波干燥设备通常工作在2.45 GHz的频率上，因为这个频率在大多数国家被指定为工业、科研和医疗应用而不需要许可。
微波干燥的基本原理包括：1. 微波产生：微波是通过一个叫做磁控管的设备产生的。
磁控管通过电子在磁场和电场的共同作用下振荡来产生微波。
2. 微波辐射：产生的微波通过波导导向干燥腔体，并被均匀地辐射到待干燥的物料上。
3. 介质加热：微波的能量被物料中的水分子和其他极性分子吸收。
这些分子会因为微波场的作用而振动，并通过偶极旋转和离子传导机制产生热量。
换句话说，微波能量直接转换为物料内部的热能。
4. 内部蒸发：由于热量是在物料的整个体积中均匀产生的，水分子从内部加热并开始蒸发，这与传统的热传导方式不同，在传统方式中热量从物料外表面开始传入内部。
5. 蒸汽移除：随着水分子的蒸发，蒸汽会从物料中逸出，通常干燥腔体会有通风系统以帮助移除湿气和保持干燥效率。
微波干燥的优点包括：快速加热：由于是体积加热而非表面加热，微波干燥可以迅速将能量传递至物料内部，从而快速干燥。
节能高效：微波干燥相对于传统加热方式更加高效，因为它减少了热量在传递过程中的损失。
均匀干燥：理论上微波可以均匀加热整个物料，减少了传统干燥可能出现的过热或未干透的问题。
质量保持：由于加热过程快且温度相对较低，可以更好地保持物料的质量不被破坏。
然而，微波干燥设备也有其局限性，比如对于非极性物质或电磁波的穿透深度有限等问题，因此不是所有的干燥过程都适用微波干燥。
实际应用中需要根据待干燥物料的特性来选择合适的干燥技术。
微波干燥设备的性能特点及其市场前景探究
的振 荡周期短 、 穿透能力强 和物质 互相作 用下 可以产 生特定 的效应 等特性 。主要运用 于化工 、 纸、 造 木材 、 品等领域 。当下 ， 国微波 食 我
技术设计 不够完善 ， 自动化 水平不 高， 其渗 透面 也非常之 窄 ， 波烘 微 干技术研发 潜在 的市场仍然 很大 。如何促进 微波 烘干 设备的研 发 、 运 用及 推广 ， 笔者 就微 波干燥 设备 及其 性能特 点 、 干燥 原理 以及 市 场 前景展开 了比较系 统的剖析 。
的排列 ， 后 ， 速 地 随着 高频 交 变 电场 的方 向交相 变 更而 转动 ， 然 飞 并 且 产 生 猛 烈 的 碰 撞 与 摩 擦 ， 秒 钟 能 达 上 亿 次 之 多 ， 终 ， 部 每 最 一
于相 同， 受热均 匀 ； 而且微 波 的干燥 技 术不会 影响 被干 燥 的物料 的 色、 、 及其组 织的结构 ， 香 味 其有效 成分亦不 易被瓦解 、 损坏 乜 。 ］
制部分 、 送物料 机构 、 输 排湿 排热 机构 、 测量 系统 、 自动 控制 系 统和
操作 界面 及其 他 如冷 却机 构 、 电力驱 动部 分 、 全保 护 、 光报 警 ３ 微 波 干 燥 性 能 特 点 安 声 及 相关 配套 的部 分等组 成 ， 可依 需求设 置 。
３１ 具 有 干 燥 均 匀 的 特 点 ．
（ 家港 市 华 昌药 业 有 限 公 司 项 目办 ，பைடு நூலகம்苏 苏 州 ２ ５３ ） 张 江 １ ６８
摘
要 ： 为一种 高频的 电磁波 ， 作 微波技术在国外发达国家的研发和运用有 了悠久 的历史 ， 但在我 国仍处于初研阶段。现就微波干燥设备的
原 理 及 加 热特 性 以及 在我 国 的市 场 前 景 展 开 了详 尽 的 阐 述 。 关键 词 ： 波 干 燥 ； 热 特 性 ； 燥 原 理 ； 场 前 景 微 加 干 市
热风微波联合干燥工艺的研究
热风微波联合干燥工艺的研究【摘要】对竹笋进行热风微波联合干燥的研究，应用热风与微波联合干燥两种方式做对比试验和色泽分析，试验结果表明粗片竹笋干制品质比细片竹笋好，粗片竹笋在70℃热风干燥150min为转折点，以20g/600W的装载量进行微波干燥的工艺最佳。
【关键字】竹笋；热风干燥；微波干燥；联合干燥热风干燥是一种使用热风干燥机械进行干燥的方法。
用热风炉加热空气，由风机将热风送入烘箱与鲜竹笋接触实现加热干燥。
此方法成本较低，处理量大，易于操作，可实现自动化，但有效成分损失较大，品质较差[1]。
微波干燥具有速度快、热效率高、加热均匀、无污染的优点，是近几年来发展很快的新技术。
在干燥过程中，微波透入物料内，与物料的极性分子互相作用而转化为热能，使干燥物料内各部分在同一瞬间获得热量而升温，因此，具有加热速度快、能量利用率高、干燥效率高等优点。
然而微波干燥温度高，在密闭空间中空气流通速度慢，而且干燥全部采用电能，能耗高，干燥成本较大[2]。
热风微波联合干燥技术是指根据物料的特性，将微波干燥和热风干燥两种方式优势互补，分阶段进行的一种复合干燥技术，其目的是缩短干燥时间、降低能耗、提高产品质量[3]。
竹笋是斑竹或百家竹春季生长的嫩笋，富含多种氨基酸、维生素、矿物质和大量的膳食纤维，味美质脆，具有清肠减肥、降血脂预防肠癌等功效，由于受环境污染少，是现代人追求的绿色食品。
一般竹笋的出笋期只有30~40天，采收期短而集中，特别容易老化，长期贮藏比较困难。
干燥精制的脱水笋片，能最大限度地保持其营养及色香味，延长货架期，满足人们对快节奏、方便食品的需求[4]。
因此，对竹笋进行了热风微波联合干燥的研究，试图寻求较佳的联合干燥工艺，降低能耗，缩短干燥时间，提高脱水笋片质量。
1.材料与方法1.1材料竹笋购于广西南宁市西乡塘菜市场, 选尖叶发黄、根部扁平、嫩度适中的毛竹笋。
1.2仪器6CW- 6E 型微波干燥设备、ZYD- 009型热风干燥机、CR-10 小型色差计、FA 1104上皿电子天平。
微波联合干燥方法的发展趋势及展望
158 微波联合干燥方法的发展趋势及展望孙帅，崔政伟江南大学机械工程学院（无锡 214122）摘要微波联合干燥即微波干燥与其他干燥方法的联合应用。
例如微波热风干燥，微波真空干燥，微波冷冻干燥及微波喷动床干燥等。
随着人们对干燥产品的品质提出了更高要求，各种联合干燥方法应运而生。
微波联合干燥以其如下几方面的优点倍受研究者的青睐：大量缩短干燥时间，提高产品干燥质量，灵活生产出各种类型的干燥产品。
简要阐述了微波干燥的基本原理，概述了微波联合干燥在果蔬干燥方面的研究状况及不同联合干燥方法的特点及其试验设备，为缩小实验室研究和工业生产之间的差距提供参考。
关键词微波联合干燥；研究现状；设备Trends and Prospects in Microwave-combined Drying MethodSun Shuai, Cui Zheng-weiCollege of Mechanical Engineering, Jiang Nan University (Wuxi 214122)Abstract Microwave (MW)-combined drying namely the combined application of microwave drying and other drying methods, such as MW-combined air drying, MW-assisted vacuum drying, MW-assisted freeze-drying, MW-enhanced spouted bed drying. Increasing concerns over product quality and production costs had motivated the researchers to investigate and the industry to adopt combination drying technologies. The advantages of MW-combined drying included the following: shorten drying time, improved product quality, and fl exibility in producing a wide variety of dried products. Expound the principle of microwave drying briefl y, summarize the research status of MW-combined drying on fruits and vegetables, and present the properties together with the laboratory equipment of different MW-combined drying methods. It provided reference for future research and bridges the gap between laboratory research and industrial applications.Keywords MW-combined drying; research status; equipment随着时代的发展，科技的进步，多种干燥方法的综合应用成为了现代干燥技术的一种发展趋势[1]。
组合式干燥机工作原理
组合式干燥机工作原理
组合式干燥机是一种用于干燥物料的设备，其工作原理主要包括热风循环和间接加热两个方面。
热风循环是指通过循环风扇将热风循环送入干燥室内，与物料进行热交换。
首先，由引风机将环境空气吸入预热室，经过燃烧器燃烧后产生的热风被吹入干燥室。
在干燥室内，风扇将热风均匀地吹送到物料上方，物料在热风的作用下逐渐失去水分。
失去水分的湿空气由湿空气出口排出，经过处理后被排出室外，而热风经过回风室重新加热后再次送入干燥室。
间接加热是指通过热交换器将外部热源传递给干燥室内的物料。
外部热源可以是蒸汽、热水或热油等。
热源经过热交换器的加热作用，将热能传递给干燥室内的物料，使其逐渐失去水分。
失去水分的湿空气通过湿空气出口排出，而热源经过热交换器后继续加热物料。
综合以上两个工作原理，组合式干燥机能够高效地将物料中的水分蒸发并排出，从而达到干燥的目的。
在整个工作过程中，通过适当的控制系统，可以灵活地调节热风循环和间接加热的工作方式，以适应不同物料干燥的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈微波热风组合干燥设备的设计和应用
发表时间：
2019-01-10T16:21:55.970Z 来源：《电力设备》2018年第25期 作者： 李海霞
[导读] 摘要：微波热风组合干燥技术是近些年来出现的新型干燥技术，这一技术是将微波干燥与热风干燥两种干燥技术结合起来，实现内
外共同干燥，能够有效的缩短物体的干燥时间，并确保干燥物体的质量。
身份证号码：63212419870811xxxx青海三四一九干燥设备有限公司 810016
摘要：微波热风组合干燥技术是近些年来出现的新型干燥技术，这一技术是将微波干燥与热风干燥两种干燥技术结合起来，实现内外
共同干燥，能够有效的缩短物体的干燥时间，并确保干燥物体的质量。微波热风干燥涉笔设备具有一定的复杂性，要对设备进行合理的设
计，确保其应用的科学性。本文主要对微波热风干燥技术以及微波干燥技术的缺点进行分析，针对微波热风干燥设备的设计与应用进行研
究。
关键词：微波热风；干燥；设备；设计
1
、微波热风组合干燥技术与设备
微波干燥是以湿木材作电介质，在交变电磁场的作用下使木材中的水分子高速频繁地转动，水分子之间发生摩擦而生热，使木材从内
到外同时加热干燥。
热风干燥是一种使用热风干燥机械进行干燥的方法。用热风炉加热空气，由风机将热风送入烘箱与待干燥物体接触实现加热干燥。此方法
成本较低，处理量大，易于操作，可实现自动化，但有效成分损失较大，品质较差。
热风微波联合干燥技术是指根据物料的特性，将微波干燥和热风干燥两种方式优势互补，分阶段进行的一种复合干燥技术，其目的是缩短
干燥时间、降低能耗、提高产品质量。
其优点如下：
1)
实现内外同时加热；
2)
环境温度上升加大系统抽湿能力；
3)
合理分配两者之间能量比例，可加快干燥速度，提高产品质量，降低干燥成本；
4)
充分发挥各自的工艺优势，如热风的处理量大，干燥成本低，微波场中热、质传递快；
5)
干燥兼有杀菌、杀虫功效，保证了产品的安全卫生；
6)
实时监控，便于实现连续生产及自动化控制。
目前，在我国各地从事常压微波设备生产制造的大小厂家很多，只有少数几家能生产工业用的间歇式微波真空干燥实验装置，还没有
厂家开发用于工业化生产的连续式微波真空干燥设备。真空微波
-热风组合干燥技术及装备，汇聚了多项关键技术，具有良好的延伸性能，
适于不同水果、蔬菜、珍贵药材等农产品的干燥加工，目前该技术已具有中试平台功能，设备的配套性能较高，成套生产线的性能价格比
具有较强的市场竞争力，为设备成果的进一步转化和产业化打下了坚实的基础。
2
、微波干燥的不足之处
微波干燥使用湿木材作为电介质，在交变电磁场的作用下，木材中的水分子频繁且快速地旋转，水分子之间产生摩擦产生热量，使木
材从内向外加热干燥。这种干燥方法的特点是干燥速度快，木材温度场均匀，残余应力小，干燥质量好。微波干燥的优点是干燥速度快，
通常比常规干燥速度快几倍甚至几百倍。而且干燥应力小，质量好。但是，这种干燥方法的缺点是投资大，功耗大。同时，如果功率选择
不同，功率太大或干燥过程控制不当，容易产生内部开裂和碳化。此外，微波干燥不适合干燥厚度大的木材或含水量高的物体。
由于微波、高频干燥在解决大断面髓心方材的干燥时有突出的优点，而且微波与高频干燥设备已较完善，干燥工艺已逐渐成熟，它的
工业应用与真空干燥比例差不多，而且通常是真空
――微波、真空――高频联合干燥。
微波加热效应与材料的介电性能、形状、分布和尺寸有关，具有选择性加热的特性。当干燥物体的形状、大小、厚度和密度不一致时，由
于微波会选择性加热，材料的温度不均匀，优先吸收微波能的物料先于其他物料干燥，甚至出现部分物料已过温而其他物料未干燥的情
况。微波加热与物料分布、形状有关，一般情况下，料层内部温度会高于外部。工业生产中，温差有时会使物料变质，导致物料品质不一
致。
3
、微波与热风组合干燥设备的开发研究
在干燥过程中，物料表面蒸发的水分如果没有空气流将其带走，就会聚集在物料表面形成一层水蒸气薄膜层，称为蒸发界面。随着水
汽持续蒸发，薄膜层逐渐增厚，当
F（薄膜层厚）=（f蒸发界面）时，停止蒸发。为了使水分保持快速蒸发，必须采用强制通风，破坏该蒸
发界面。空气温度升高，水蒸气分压下降，相对湿度下降，就能够携带更多的水汽。例如，
15℃时的湿度RH=65%，40℃时的湿度
RH=15%
。从2003年开始尝试将热风技术与微波技术有机结合，称为微波热风结合干燥（MDC），经过多年的开发实践，积累了一定的经
验。
3.1
第一代微波与热风组合干燥设备
第一代机型（2003年）采用微波与平流热风相结合。该机型平流热风的风道设计比较简单，机械结构也比较简单。经过实践发现，平
流热风效果并不理想。干燥能耗的
80%以上来自于微波，未取得预期大幅度降低电耗的效果。
3.2
第二代微波与热风组合干燥设备
第二代机型（2005年）采用微波与穿流热风相结合。微波能自上向下馈送，热风自上向下穿过物料层及网状传送带。这一机型在使用
中基本达到了预期的干燥效果，但也发现如下问题：（
1）热风一次性排放，热能未充分利用。（2）热风风道布置及分风结构比较复杂，
与微波部件在机械结构上存在冲突。设备设计偏离了简洁和美观的原则，因此这一结构仍不够完善。
3.3
第三代微波与热风组合干燥设备
在开发过程中，采用将物料同时置于微波能和热风下的合理结构，使两者能最大程度地发挥作用、互不冲突，并且寻求两者的最佳热
能配比。微波传输时具有在曲折空间内绕行传输的特点，利用这一特点将微波系统与热风系统有机结合，进行整合和协同，设计出三代机
型，简称第三代为
MDC-R。热风干燥时，穿流风的干燥效率要比平流风提高至少2倍，而均匀分风和风量控制就成为关键，其中传送带横
向方向的分风更为重要。在风道设计上，采用了热风循环配合部分新风补充、部分排潮，这样既能充分利用热能，又能保持充足的风量。
通过实际应用和改进，对风温和热能配比进行了探索。
通过试验发现，在微波作用存在时，热风温度设为
60～70℃即可，既能减少热风的能量消耗，又能降低物料过热的概率。在同等风温的干
燥条件下，为达到
30kg/h的水蒸发量，选择不同的微波功率，使其热能贡献份额分别在50%、35%、20%、15%、5%条件下进行试验。结
果表明，当微波贡献在
50%时，药材仍旧出现了部分完全干燥而少量部分未干的现象；微波贡献在35%～5%时，若物料原始含水在30%以
内，微波贡献份额可以控制在
20%左右；若物料原始含水在35%～30%时，微波贡献份额可以控制在15%或更低一些，这样即可得到较好
的干燥效果。由于干燥时热风的贡献较高，这样
MDC-R可以称为带有微波的热风组合干燥设备。
4
、结语
总而言之，微波热风干燥技术在药品、食物加工等方面具有十分广泛的应用，这一干燥设备的设计与应用也是非常重要的。因此，在
微波热风干燥设备的设计过程中，要不断对设备进行优化，提高干燥质量。
参考文献
[1]
顾思忠,刘斌,杨兆丹.胡萝卜在微波干燥条件下的热物理性质和多孔特性[J/OL].江苏农业学报,2018(04):897-903[2018-09-05].
[2]
张绪坤,杨祝安,吴肖望,刘胜平,徐刚,徐建国,李华栋.基于控温的莲子微波干燥特性及干燥品质研究[J/OL].食品工业科技:1-13[2018-09-05].
[3]
魏来,唐道邦,傅曼琴,邹波,吴继军,安可婧.CO_2浸渍处理对生姜热风间歇微波联合干燥动力学及品质的影响[J/OL].现代食品科技:1-
10[2018-09-05].
[4]
王斌,杨大伟,李宗军.热风和微波干燥对槟榔的干燥特性及其品质的影响[J].包装与食品机械,2018,36(03):1-3+15.