【摘 要】在研究的基礎上，設計出一種新型微波干燥機，將波導管和波源冷卻器相結合，解決了微波分布不平衡和微波源故障兩大問題。微波真空干燥機設計巧妙，安全可靠，可處理優質物料的干燥過程。

　　【關鍵詞】微波;真空干燥;設計

　　引言

　　微波干燥可以同時從內部和外部加熱物料，并提供高速和均勻的干燥。但干燥溫度通常在70℃以上，容易導致物料糊化。真空干燥可以在較低的溫度下干燥物料，熱敏性物料的有效成分得到很好的保護，但傳熱率低，干燥成本高。微波真空干燥機是一種包括微波干燥和真空干燥在內的新型技術。它有多種用途，可用于食品、農產品和醫藥。

　　一、微波制熱部分

　　1.1微波源及波導

　　微波源和波導源相互連接，微波源是頂層，而波導是底層。法蘭位于波源和波的方向之間。底視導向結構為中空管結構，帶有堅固的金屬絲。彈簧下方是不銹鋼板，以方便微波聚焦。彈簧結構的螺距是d，即代表微波運行平穩 這種波的控制使得下波片和彈簧之間的微波難以反射，當彈簧移動時，它就會使微波更加平穩。

　　此外，使用微波源產生的熱量嚴重影響著對整個過程的持續時間。自然冷卻效果相對較弱，所以彈簧波導設計采用開放式鋼管，制冷劑可以加入管子里用來冷卻微波源。此外，水輸入被添加到波浪入口。幫助控制進水溫度，關閉進水波導管，以避免冷卻劑泄漏。

　　1.2 微波室

　　微波室由頂層的微博發生室和底層的物料室組成，兩層以陶瓷板隔開。這是因為瓷磚中的微波無法通過管道傳輸。不僅可以對冷凍干燥的物料有明顯影響，還可防止水和灰塵進入導軌系統，為設備功能和壽命長短提供保護，提高微波真空干燥機的節能效率。

　　微波生產室的上下部分均采用不銹鋼制成，以防止微波輻射。底部是瓷磚，讓微波更容易進入到物料室中，瓷磚和金屬外墻密封牢固。物料室是一個兩層的結構。外層的材料是不銹鋼，為了防止微波泄漏。內層的材料是聚四氟乙烯，因此微波可以穿過它而不會泄漏。物料托盤的原料也是聚四氟乙烯。可以吸收物料并使微波不受阻礙地通過。物料托盤在聚四氟乙烯材料內包含一個空腔。換句話說，內層材料為聚四氟乙烯，起支撐作用，抽屜結構用于制作料盤。它可以對里面的聚四氟乙烯進行強制和拉動，可以很容易地裝卸，并且可以增加物料托盤的數量以滿足需求。微波真空干燥機保護殼位于料盤下。將微波保護板插入直徑為 2 至 4 毫米的與不銹鋼板上的小孔相等的孔中。一方面，一個安全的微波保護板可以防止微波蒸發。另一方面可以防止蒸汽材料被帶入房間并進入寒冷的地方。該管位于微波安全表面，穿過燈和溫度計。即測量儀器在物料室中，與測量儀器相連的電線在真空室中。照明裝置和溫度計裝在微波真空干燥機內，防止保護外殼，即金屬保護歪外殼，有一個直徑2-4毫米的小孔，以防止測量設備發生放電。

　　二、真空制冷部分

　　2.1 真空室

　　真空室包括物料室和真空室。物料室是真空室和微波室的交匯處，真空室的四周和底部均由不銹鋼制成，以防止微波逸出。頂部是微波屏蔽板，將材料與形成微波的表面分離。微波板保護和微波加熱段有類似的保護。在微波室的左側，許多個水蒸氣捕集孔均勻分布。冷阱上的孔與冷阱相連蒸汽器具中的水蒸氣通過微波屏蔽進入真空，然后通過水蒸氣捕集孔進入冷阱，在那里被冷阱捕獲。均勻分布的水汽捕集孔可以防止冷阱局部形成過厚的冰。

　　2.2 真空泵

　　空泵的原料是不銹鋼，看起來像長方體，泵的頂部有一個把手，方便取用。確保身體泵的能量和穩定性平衡也是有道理的。另外，泵體上裝有注油器和放油閥。油入口是更換燃油時注入燃油的地方，位于泵體頂部。在重力的作用下，油很容易流入泵體內。出油口是更換燃油時燃油熔化的地方。它位于泵床下方，只需接觸燃油泵室的底端即可完成供油。在油室的側面有一個窗口可以看到油室的內部。視液鏡有高低額定值，可輕松估算額外燃料的成本。真空管位于頂部，并通過封閉管與真空室相連。底座上有一個插座，用于電動驅動真空泵。

　　2.3制冷機和冷阱

　　將冷卻劑放入制冷機中以連接到冷阱入口的末端。冷卻阱的末端連接到波導入口的末端，因此冷卻水波可以進入源結構并冷卻微波源，從而將微波的使用壽命延長。將真空閥插入冷卻阱和波導的交匯處，以確保冷卻阱連接到波導。水蒸氣口連接冷卻阱和真空室，讓水蒸氣進入真空室。然后在進入真空室之前積聚在蒸汽室中，由凝器塊檢測。

　　冷卻設備包括冷凝器單元、保護殼、進水口、出水口和溢流閥。冷凝器管是由不銹鋼管制成的立方體，使“田”字對齊在立方體的每一側。通風口的門沒有均勻安裝，讓冷凝水自由進入內側。立方體的正面和背面代表冷凝劑的入口和出口。由于冷凝器箱的尺寸保持不變，因此，很容易增加或減少冷凝器管塊的數量以滿足干燥設備的成本，從而可以提高冷阱的使用效率。冷凝管的入水口和出水口中的冷凝器單元采用螺紋，冷凝器單元連接到標準管件。冷凝管單元位于冷阱體中心，冷阱體是長方體，背面和側面為不銹鋼，正面為純玻璃，玻璃與不銹鋼密封在一起。這種結構可以清楚地觀察到水分夾雜情況和通過玻璃窗供給冷阱的水量。在干燥過程結束時，水蒸氣被困在冷阱中，凍結并粘在冷凝器上。同時，在室溫下加水可以將霜變成液態水并輕輕釋放。因此，進水口、出水口和溢流閥位于冷阱的主體內。進水位置最高，出水位置最低，可利用重力輕松加水或排水。進水口和出水口之間設有溢流閥，防止加水溢出。

　　結束語

　　在本次設計研究中，冷卻源和波源的結合不僅提高了材料的傳熱率，而且改善了波的生物學特性。物料室是真空室和微波室的組合，可以在微波和真空室中同時操作。物料托盤被設計為一種抽屜的結構，可以方便的進行裝載和卸載，充分地利用了空間。本研究開發的微波真空干燥機是基于實驗室測試，在實際使用過程中還有很多參數需要細化或修改。該裝置可以滿足大多數熱敏性物料對干燥速度和干燥質量的要求，但自動控制系統仍有待改進，以進一步將加工成本降低，能夠更加適應廣闊的市場。

　　參考文獻：

　　[1]代建武，楊升霖，XIE Yuceng，王杰，溫夢達，任領.旋轉托盤式微波真空干燥機設計與試驗[J].農業機械學報，2020，51(05)：370-376.

　　[2]楊曉童，段續，任廣躍.新型微波真空干燥機設計[J].食品與機械，2017，33(01)：93-96+208.

　　[3]黃建立. 銀耳微波真空干燥機理及品質特性的研究[D].福建農林大學，2010.

　　作者：湯曉峰

　　推薦閱讀：科學管理研究好發論文嗎