Rad dielektričnog sustava grijanja i njegove primjene

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Izum načina kuhanja hrane i upotrebe vatre odigrao je veliku ulogu u evoluciji ljudi. Naučili smo koristiti vatru za kuhanje, topljenje metali , za proizvodne procese u industriji, itd. Ali najveći proboj dogodio se kada smo izmislili načine da radimo iste stvari bez upotrebe vatre. S vremenom i razvoj tehnologija , razvili smo mnoge alternative za upotrebu umjesto vatre za procese grijanja. Jedan od takvih izvanrednih izuma je princip 'dielektričnog grijanja'. Pogledajmo kako ovo načelo djeluje i kako se primjenjuje.

Što je dielektrično grijanje?

Definicija dielektričnog zagrijavanja može se izreći kao - ‘postupak zagrijavanja materijala uzrokujući dielektrično gibanje u njegovim molekulama izmjenična električna polja “. Svi se materijali sastoje od molekula koje se sastoje od atoma. The Dijagram električnog kruga grijanja prikazano je dolje.




Polarne molekule sadrže električne dipolne momente. Kad su takve molekule izložene električnom polju, pokušavaju se poravnati u smjeru polja. Kad primijenjeno polje oscilira, ove molekule materijala podvrgavaju se rotacijama kako bi se održale poravnate s poljem. Kad polje promijeni smjer, ove molekule također preokrenu svoj smjer. Taj se proces naziva 'Dielektrična rotacija'.

Dielektrično grijanje

Dielektrično grijanje



Temperatura molekula povezana je s kinetičkom energijom molekula. U dielektričnoj rotaciji molekula, kako se povećava kinetička energija molekula, temperatura molekula raste. Kada se molekule sudare ili dođu u kontakt s drugim molekulama, ovu energiju prenosi se na sve dijelove materijala čime se materijal zagrijava.

Tako dielektrična rotacija u materijal često se naziva dielektričnim zagrijavanjem materijala. Zagrijavanje se vrši pomoću električnih polja RF frekvencija ili elektromagnetskih polja. Primijenjeno polje trebalo bi biti oscilirajuće da bi došlo do dielektrične rotacije. Frekvencija i valna duljina primijenjenog polja također utječu na funkcioniranje sustava.

Radi dielektrično grijanje

Kao što je dolje opisano, shema sklopa dielektričnog sustava grijanja sastoji se od dvije metalne ploče na koje je primijenjeno električno polje. Materijal koji se zagrijava postavlja se između ova dva metala. Postoje dvije vrste načina na koje se materijal zagrijava postupkom zagrijavanja.


Zagrijavanje niskofrekventnim valovima, kao efekt bliskog polja, i grijanje visokofrekventnim valovima elektromagnetskim valovima. Vrsta materijala koji se zagrijavaju pomoću ovih različitih vrsta valova također je različita.

Niskofrekventni valovi imaju veće valne duljine. Tako oni mogu prodrijeti kroz neprovodljive materijale dublje od elektromagnetskih valova. Sustavi koji koriste polja niske frekvencije trebali bi imati udaljenost između radijatora i apsorbera manju od 1 / 2π valne duljine. Dakle, postupak zagrijavanja pomoću niskofrekventnog električnog polja gotovo je kontaktni postupak.

Sustavi viših frekvencija imaju niže valne duljine. Elektromagnetski valovi i mikrovalne pećnice se koriste za ove sustave. U tim je sustavima udaljenost između metalnih ploča veća od valne duljine primijenjenog polja. U tim sustavima između metalnih ploča nastaju uobičajeni elektromagnetski valovi dalekog polja.

Primjene dielektričnog grijanja

Princip dielektričnog grijanja korištenjem visokofrekventnih električnih polja predložen je 1930-ih u Bell Telephone Laboratories. Varirajući frekvenciju električnih polja, dielektrični sustavi dizajnirani su za mnoge vrste primjena.

Kada se koriste mikrovalne pećnice

U ovom dielektričnom zagrijavanju, 2,45 GHz od mikrovalna pećnica frekvencije koristi se. Mikrovalne pećnice koje se koriste u kućama primjer su ove vrste primjene. Ovi sustavi pružaju manje prodoran i visoko učinkovit sustav grijanja. Volumetrijsko grijanje u mikrovalnim pećnicama osigurava veću dubinu prodiranja. Stoga se ovo grijanje koristi za zagrijavanje tekućina, suspenzija i krutih tvari u industrijskim razmjerima.

Mikrovalna pećnica

Mikrovalna pećnica

Volumetrijsko zagrijavanje u mikrovalnim pećnicama primjenjuje se za pasterizaciju, flash pasterizaciju, mikrovalnu kemiju, sterilizaciju, konzerviranje hrane, proizvodnju biogoriva itd.

Kada se koriste radio frekvencije

  • RF dielektrik često pronalazi primjenu u području ratarske proizvodnje.
  • Ova vrsta zagrijavanja koristi se za ubijanje nekih štetnika u hrani nakon žetve usjeva.
  • Ova vrsta grijanja može ravnomjerno zagrijavati materijale.
  • Ova vrsta grijanja može brzo preraditi hranu.
  • Dijatermija, proces RF zagrijavanja mišića za mišićnu terapiju koristi ovu vrstu zagrijavanja.
  • Proces nazvan Hipertermija terapija, u kojem su navikle više temperature
  • ubijaju tkiva raka i tumora, primjenjuje se zagrijavanje s RF frekvencijama
Kratkovalna dijatermija

Kratkovalna dijatermija

Prerada hrane

Kod naknadnog pečenja keksa u proizvodnoj liniji, RF dielektrično zagrijavanje smanjit će vrijeme pečenja. Keksići prave veličine, oblika i boje mogu se proizvesti s pećnicom, ali RF grijanje može ukloniti preostalu vlagu iz već osušenih dijelova keksa.

  • RF grijanje može povećati kapacitet pećnice, koja se koristi u tvornicama za proizvodnju hrane, i do 50%.
  • Dječji proizvodi na bazi žitarica i žitarice za doručak koriste naknadno pečenje RF dielektričnim grijanjem.
  • U sušenju hrane koristi se dielektrično pečenje uz uobičajeno pečenje.
  • Kada se za pečenje koristi elektromagnetski dielektrik, postiže se bolja kvaliteta hrane.
  • Nutritivna i osjetna svojstva hrane mogu se sačuvati tijekom prerade hrane kada se koristi elektromagnetsko dielektrično zagrijavanje, jer se u kraćem vremenskom roku mogu postići više temperature obrade.

Od razdoblja izuma dielektrično grijanje se koristi u raznim oblicima. Od nevjerojatne hrane procesor preciznoj elektro-kirurškoj metodi, dielektrik je pronašao svoju primjenu u gotovo svim područjima znanosti.

Postavljanje dielektričnog mehanizma za grijanje može se smatrati sličnim strukturi kondenzator . U kondenzatoru se dielektrik postavlja između dvije provodne ploče, a u dielektriku se proizvodi električna energija. Dok se u dielektričnom sustavu grijanja materijal koji se zagrijava postavlja između dvije provodne ploče, na koje se primjenjuje električno polje i stvara toplota unutar materijala.

Ovih dana dielektrično grijanje je pronašao mnoge primjene u poljoprivrednoj industriji, za primjenu mnogih metoda suzbijanja štetočina. Električno polje primijenjeno za mikrovalnu pećnicu je Polje niže frekvencije ili Više frekvencije?