Блог

Nov 05, 2023

Радиочастотное отопление и сушка: волна будущего

Тимоти Д. Кларк, президент и генеральный директор Radio Frequency Company, Inc. | 04 января 2023 г.

Тимоти Д. Кларк, президент и генеральный директор Radio Frequency Company, Inc. | 04 января 2023 г.

Системы радиочастотного (РЧ) нагрева и сушки используют электромагнитную энергию для быстрого нагрева и сушки многих типов сыпучих материалов, а также готовой продукции с превосходной скоростью и эффективностью. Вообще говоря, они занимают лишь часть площади по сравнению с обычными технологиями отопления, не производят парниковых газов, не требуют высоких температур процесса и обеспечивают превосходный контроль конечного содержания влаги и однородности.

Сегодня многие производители модернизируют новые радиочастотные системы в соответствии с существующими традиционными технологиями для повышения производительности или решения важных проблем контроля влажности. Этот гибридный подход продемонстрировал убедительную рентабельность инвестиций, одновременно повышая энергоэффективность и качество конечной продукции.

Прежде чем провести анализ доступного оборудования и применений сушки, давайте сначала рассмотрим, что такое электромагнитная энергия. Ниже приведен спектр электромагнитной энергии с видимым светом ближе к центру. Слева мы видим возрастающие частоты и более высокие уровни энергии в сторону рентгеновских лучей и гамма-лучей, которые являются формами «ионизирующего» излучения. Часто называют «облучением». Справа мы имеем уменьшающиеся частоты и уменьшающуюся энергию в сторону микроволновых и еще ниже радиоволн. И микроволновое, и радиочастотное излучение являются формами «неионизирующего» излучения, и их не следует путать с «облучением».

Спектр электромагнитной энергии

Определение «Ионизирующего излучения» от CDC — это «форма энергии, которая действует путем удаления электронов из атомов и молекул». Радиочастотная энергия не расщепляет атомы.

Уникальная структура полярной молекулы воды H2O является основой теплового отклика воды при воздействии переменного радиочастотного энергетического поля. Молекула воды магнитно полярна, поскольку существует неравномерное распределение электронов между атомами кислорода и водорода. В системе радиочастотного нагрева ВЧ-генератор создает переменное электрическое поле между двумя электродами, расположенными над и под конвейером. Это заставляет молекулы воды вращаться лицом к противоположному полюсу, подобно тому, как вращался бы стержневой магнит в колеблющемся магнитном поле. Постоянное вращение приводит к быстрому развитию трения и нагрева.

Молекула полярной воды

В процессе принятия решения о том, использовать ли эту технологию в процессе сушки, необходимо учитывать следующие примечательные характеристики процесса ВЧ-нагрева и сушки:

Точный и равномерный контроль влажности. Радиочастота уникальна тем, что она преимущественно нагревает продукт с самым высоким содержанием влаги. Многие процессы сушки продлеваются из-за неспособности обычного тепла проникнуть внутрь материала, что значительно увеличивает время сушки последних нескольких процентов влаги, подлежащих сушке или отверждению. В изделиях с равномерным распределением влаги нагрев объемный и мгновенный.

Низкая температура сушки. В большинстве случаев температура ограничивается температурой кипения воды. Этот тип сушки иногда называют сушкой на месте, поскольку вода покидает материал в виде газа, а не под действием капиллярного действия при нагревании поверхности. Поскольку сушка происходит на месте, твердые вещества, содержащиеся во многих водных покрытиях и связующих, остаются равномерно распределенными в материалах, а не мигрируют на поверхность и не образуют корку.

Экструдированные керамические сажевые фильтры и подложки каталитического нейтрализатора

Равномерная усадка. Многие продукты, такие как керамика, сжимаются по мере высыхания, и если внешняя часть высыхает раньше внутренней, растрескивание поверхности может стать серьезной проблемой качества. Именно по этой причине подложки автомобильных каталитических нейтрализаторов сушат радиочастотным излучением. Объемный нагрев и сушка также обеспечивают равномерную усадку и устраняют поверхностные трещины.

Система радиочастотной сушки мощностью 420 кВт для сажевых фильтров