Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата

12.Пример электрической принципиальной схемы СВЧ печи………27

13.Рекомендации по ремонту……………………………………….…….30

14.Список литературы…………………………………………………….31

Введение

СВЧ нагрев и его применение

Технологическая обработка самых различных объектов почти всегда включает в себя термообработку и в первую очередь нагрев или сушку.

При традиционных способах нагрева и сушки (конвективном, радиационным и контактном) нагрев объекта происходит по поверхности. Если теплопроводность объекта низка, что имеет место у диэлектриков, то термообработка объекта происходит медленно, с локальным перегревом поверхности нагрева, отчего возможно подгорание этой поверхности, возникновение внутренних механических напряжений. Все это в конечном счете может привести к выходу объекта из строя.

Сверхвысокочастотным называется нагрев объекта энергией электромагнитного поля сверхвысоких частот. Электромагнитная волна, проникая в объект, взаимодействует с заряженными частицами. Совокупность таких микроскопических процессов приводит к поглощению энергии поля в объекте. Полное описание эффекта может быть получено лишь с помощью квантовой теории. Ограничимся учетом макроскопических свойств материальной среды, описываемых классической физикой.

В зависимости от расположения в них зарядов молекулы диэлктрической среды могут быть полярными и неполярными. В некоторых молекулах расположение зарядов столь симметрично, что в отсутствии внешнего электрического поля их электрический дипольный момент равен нулю. Полярные молекулы обладают некоторым электрическим дипольным моментом и в отсутствии внешнего поля. При наложении внешнего электрического поля неполярные молекулы поляризуются, то есть симметрия расположения их зарядов нарушается, и молекула приобретает некоторый электрический момент.

Под действием внешнего поля у полярных молекул не только меняется величина электрического момента, но и происходит поворот оси молекулы по направлению поля. Обычно различают электронную, ионную, дипольную и структурную поляризации диэлектрика. На СВЧ наибольший удельный вес имеют дипольная и структурная поляризации, так что выделение тепла возможно даже в отсутствии тока проводимости.

СВЧ устройства для технологических целей работают на частотах, установленных международными соглашениями. Для термообработки в диапазоне
СВЧ наиболее часто используются электромагнитные колебания на частотах 433,
915, 2375 (2450) Мгц. В таблице приведены сведения о глубине проникновения электромагнитной волны в некоторые из диэлектриков с потерями.

Таблица 1

Глубина проникновения электромагнитной волны

В диэлектрике с потерями при 20-25оС

|Диэлектрики |Глубина проникновения, см |
| |433 Мгц |915 Мгц |2375 Мгц |
|Титанат бария |11.3 |3.5 |0.6 |
|Метиловый спирт |33.0 |7.8 |1.4 |
|Вода |70.5 |23.4 |3.5 |
|Стекло |4600 |2180 |840 |
|Мясо |5.1-10.7 |2.8-6.2 |1.6-3.1 |
|Овощи |8.1-9.1 |5.0-6.3 |2.6-3.0 |
|Рыба |5.0-6.2 |3.4-3.8 |1.2-2.0 |

Итак, если вместо традиционных способов нагрева использовать нагрев с помощью энергии СВЧ колебаний, то из-за проникновения волны в глубь объекта происходит преобразование этой энергии в тепло не на поверхности, а в его объеме, и потому можно добиться более интенсивного нарастания температуры при большей равномерности нагрева по сравнению с традиционными способами нагрева. Последнее обстоятельство в ряде случаев приводит к улучшению качества изделия.

СВЧ термообработка обладает рядом других преимуществ. Так, отсутствие традиционного теплоносителя обеспечивает стерильность процесса и безинерционность регулирования нагревом. Изменяя частоту, можно добиться нагрева различных компонентов объекта. СВЧ электротермические установки занимают площадь меньшую, чем аналогичные установки с традиционным энергоприводом, и оказывают меньшее вредное воздействие на окружающую среду при лучших условиях труда обслуживающего персонала.

СВЧ установки и их рабочие камеры

При любом назначении СВЧ электротермической установки, она имеет структурную схему, приведенную на рисунке 1.

Рис.1

Основным генератором СВЧ энергии является магнетрон. Из приборов других типов наиболее перспективны клистроны и СВЧ триоды. Генерируемая мощность поступает по волноводу (линия связи) в рабочую зону СВЧ печи, представляющую собой прямоугольную камеру (рабочая камера). Рядом с волноводным выходом расположен диссектор, вращающийся от воздушной струи вентилятора. Диссектор необходим для того, чтобы получать равномерное распределение СВЧ поля по объему камеры и, следовательно, обеспечить равномерный нагрев продукта. В новых конструкциях СВЧ печей используют не диссектор, а вращающийся столик, на который помещают обрабатываемый продукт. Система управления (по другому блок управления и ввода информации) управляет всем технологическим процессом обработки.

Магнетрон

Магнетрон это электровакуумный прибор, предназначенный для генерирования колебаний сверхвысокой частоты. При работе магнетрона выделяется мощность, которая переходит в тепло, т.е. внутри рабочей камеры создается «тепловое СВЧ электромагнитное поле». Конструкция магнетрона показана на рисунке 2.

Рис.2

Колебательная система – анодный блок (1) содержит резонаторы (2), форма и размеры которых выбираются в зависимости от рабочей длины волны.
Внутренняя цилиндрическая полость (3) называется пространством взаимодействия. В центре этой полости располагается цилиндрический катод
(4), подогреваемый обычной нитью накала. К магнетрону извне прилагается сильное постоянное однородное магнитное поле, направленное вдоль оси цилиндрической полости. В пространстве взаимодействия (3) переменным электрическим и постоянным внешним магнитным полем происходит управление электронными потоками. Электроны, вылетевшие с поверхности катода, под воздействием скрещенных электрических и магнитных полей движутся между электродами по циклоидальным траекториям. При своем движении они пролетают мимо щелей резонаторов (2) и возбуждают в них электромагнитные колебания.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: скачать реферат бесплатно без регистрации, диплом работа, инновационный менеджмент.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата