Вакуумное микроволновое сушильное оборудование — это новая технология, использующая микроволны для сушки материалов при низких температурах и изоляции их от кислорода в условиях вакуума. Оно состоит из микроволнового генератора, вакуумной сушильной камеры, вращающегося диска для материала, вакуумной системы и электронной системы управления. Оно объединяет различные дисциплины, включая электронику, вакуумную науку, механику, термодинамику и программное управление.
Это оборудование обеспечивает низкотемпературную сушку за счёт испарения воды при низкой температуре в условиях вакуума. Оно эффективно сохраняет первоначальный цвет, аромат, вкус и питательную ценность обрабатываемого материала, предотвращая окисление и порчу активных ингредиентов, а также улучшая регидратационные свойства продукта. Микроволны проникают в материал, а роторная система приводит его во вращательное движение, обеспечивая более равномерный нагрев и более быструю сушку. Эксплуатационные расходы значительно ниже, чем при сублимационной и инфракрасной сушке, и обеспечивает энергосберегающие, гигиеничные и экологически безопасные преимущества. Согласно отечественным и международным данным, микроволновый нагрев в 4–20 раз быстрее и эффективнее традиционных методов нагрева.
Оборудование для вакуумной микроволновой сушки широко используется в пищевой промышленности. Например, при сушке фруктов и овощей, таких как ломтики яблок и бананов, это оборудование позволяет сохранить их первоначальный цвет и питательные вещества, улучшить регидратацию и создать хрустящую текстуру. Питательные продукты, такие как смешанные продукты, богатые витаминами и минералами, также можно сушить при низких температурах для сохранения питательных веществ. Высушенные бутоны роз также можно использовать для приготовления ароматного чая, придавая им насыщенный аромат. Кроме того, для продуктов, содержащих масла и жиры, таких как кунжутные таблетки, вакуумная микроволновая сушка позволяет снизить потерю летучих компонентов и сохранить вкус.
В фармацевтической промышленности многие лекарства, таблетки и другие продукты требуют сушки. Вакуумное микроволновое сушильное оборудование особенно подходит для некоторых термочувствительных лекарств и биохимических продуктов. Например, после микроволновой сушки время растворения концентрированных таблеток Лювэй Дихуан сократилось на 22 минуты, время сушки сократилось на 36%, а скорость потери содержания паонола (термочувствительного ингредиента) снизилась на 2,4%. Для фармацевтических порошков, содержащих летучие ингредиенты (такие как ментол и борнеол), низкотемпературная сушка может значительно снизить потери летучести. Для фармацевтических порошков, содержащих животный клей или ингредиенты органов (таких как таблетки Цзанлянь), низкотемпературная стерилизация позволяет избежать денатурации белка и обеспечить эффективность препарата. После микроволновой сушки в таблетках Фунинг не было обнаружено плесени, а индекс микробного предела был значительно лучше, чем у традиционных методов.
Высококачественные китайские растительные лекарственные средства, такие как женьшень и оленьи рога, нельзя сушить при высоких температурах. Вакуумное микроволновое сушильное оборудование позволяет сушить эти травы при температуре ниже 60°C или при комнатной температуре, гарантируя их качество. Например, использование этого оборудования для сушки архата позволяет сохранить его лечебные свойства и уникальный вкус.
Некоторые химические продукты требуют сушки в процессе производства. Вакуумное микроволновое сушильное оборудование позволяет удовлетворить потребности в низкотемпературной сушке, избежать химических реакций при высоких температурах и гарантировать качество и эксплуатационные характеристики продукции.
Что касается сушки древесины, это оборудование позволяет влаге из древесины быстро испаряться, а скорость сушки становится высокой и равномерной, что позволяет снизить такие проблемы, как растрескивание и деформация древесины, вызванные неравномерной сушкой, а также повысить качество и коэффициент использования древесины.
Микроволновый нагрев — это разновидность электромагнитного нагрева. Микроволны воздействуют непосредственно на материал, нагревая его как изнутри, так и снаружи, устраняя необходимость в конвекции или теплопроводности для передачи тепла. Микроволновая печь мощностью 1 киловатт может нагреть воду комнатной температуры до 100 °C за 3–5 минут, что более чем в четыре раза повышает эффективность по сравнению с традиционными технологиями сушки. Роторная система приводит материал во вращательное движение, обеспечивая более равномерный нагрев и значительно сокращая время сушки. Например, при сушке таблеток Funing Pills микроволновая сушка позволяет равномерно снизить содержание влаги в порошке, достигая более высокой эффективности по сравнению с традиционными сушильными печами.
В условиях вакуума вода испаряется при низкой температуре, что обеспечивает низкотемпературную сушку. Это критически важно для материалов, которые нельзя сушить при высоких температурах, таких как фармацевтические препараты, химикаты, пищевые продукты и высококачественные китайские растительные лекарственные средства. Это позволяет сохранить первоначальный цвет, аромат, вкус и питательную ценность обработанных материалов, предотвращая окисление и разрушение активных ингредиентов. Например, для материалов, содержащих летучие компоненты, низкотемпературная сушка может значительно снизить потери от улетучивания.
Равномерный нагрев микроволнами в полной мере используется для минимизации разницы температур внутри и снаружи материала. Это не только позволяет использовать преимущества вакуумной сушки, но и решает проблему затрудненной теплопроводности в вакууме. Благодаря вращающейся системе материал вращается, обеспечивая равномерный нагрев всех деталей, что гарантирует эффективность сушки и качество продукции.
Эксплуатационные расходы значительно ниже, чем при сублимационной и инфракрасной сушке. Высокая скорость сушки сокращает цикл сушки, снижая тем самым энергопотребление. Кроме того, микроволновый нагрев устраняет необходимость в теплоносителе и нагревает непосредственно внутреннюю часть объекта, повышая энергоэффективность.
Оборудование не требует большого количества пара или других теплоносителей в процессе сушки, что снижает выбросы загрязняющих веществ. Кроме того, сушка осуществляется в вакуумной среде, что исключает загрязнение посторонними примесями и обеспечивает санитарное качество продукта.
Изделия, высушенные методом вакуумной микроволновой сушки, обладают хорошими регидратационными свойствами и могут быстро возвращаться в исходное состояние при использовании, сохраняя изначальные свойства материала.
Вертикальная вакуумная сушилка с подвесной корзиной работает в прерывистом режиме, загружая и выгружая материалы вручную на поддоны. Она отличается простотой эксплуатации и точным контролем температуры. Интенсивность микроволн автоматически регулируется в зависимости от процесса сушки материала. Вертикальная микроволновая сушилка Shunchang Environmental Protection может быть настроена с использованием различных программ, адаптированных к конкретным производственным процессам различных материалов, что обеспечивает непрерывную оптимизацию процесса и по-настоящему интеллектуальное управление.
Горизонтальное вакуумное микроволновое оборудование имеет уникальную конструкцию, в которой материалы сушатся в горизонтальной сушильной камере. Оно подходит для материалов определённой формы или свойств и обеспечивает относительно стабильную среду сушки, обеспечивая равномерный нагрев материалов в горизонтальном направлении.
Вакуумное микроволновое оборудование непрерывного действия обеспечивает непрерывную сушку материалов с высокой производительностью, что делает его пригодным для крупномасштабного производства. Оно обеспечивает непрерывность процесса сушки материалов, сокращает время и стоимость ручного труда, а также повышает уровень автоматизации производства.
Различные модели вакуумных микроволновых сушильных установок имеют разную выходную мощность микроволн. Например, микроволновая вакуумная сушилка SCWB-5S имеет выходную мощность микроволн 25 кВА (с интеллектуальной регулировкой мощности). Соответствующая выходная мощность микроволн может удовлетворить потребности сушки различных материалов. Избыточная мощность может привести к локальному перегреву материала, а слишком низкая мощность увеличит время сушки.
Распространенная частота микроволн — 2450 МГц ± 10 Гц. Стабильная частота микроволн обеспечивает эффективность и стабильность микроволнового нагрева, что позволяет равномерно нагревать материал.
Уровень вакуума критически важен для вакуумного микроволнового сушильного оборудования. Как правило, для снижения температуры кипения воды и достижения низкотемпературной сушки уровень вакуума следует регулировать в диапазоне от -0,08 до -0,1 МПа. Для достижения оптимальных результатов сушки для разных материалов может потребоваться разный уровень вакуума.
Способы подачи включают ручную загрузку и выгрузку. Например, микроволновая вакуумная сушилка SCWB-5S имеет общую площадь подачи (приблизительно) 3,3 кв. м прямоугольных подающих лотков. Количество лотков может быть выбрано из 6, 8, 10 или 12, при этом стандартная конфигурация включает 8 лотков. Размеры подающих лотков составляют 1300 мм x 320 мм x 80 мм. Выбор правильного способа и площади подачи может повысить эффективность и равномерность сушки.
Оборудование должно обеспечивать высокую точность контроля температуры и измерять температуру высушиваемого материала. Микроволновая вакуумная сушилка SCWB-5S обеспечивает высокую точность контроля температуры, что гарантирует сушку материала при необходимой температуре, исключая влияние высоких или низких температур на качество материала.
В связи с непрерывным развитием таких отраслей, как пищевая, фармацевтическая и химическая, спрос на сушильное оборудование растёт. Вакуумное микроволновое сушильное оборудование, обладающее такими преимуществами, как высокая эффективность, низкая температура и энергосбережение, пользуется растущим спросом на рынке. В пищевой промышленности потребители предъявляют всё более высокие требования к качеству и питательной ценности продуктов питания, и вакуумное микроволновое сушильное оборудование способно удовлетворить этот спрос, производя высококачественные продукты. В фармацевтической промышленности требования к качеству и безопасности лекарственных препаратов становятся всё более строгими. Это оборудование обладает уникальными преимуществами в сушке и стерилизации лекарственных препаратов и имеет широкие рыночные перспективы.
В будущем вакуумное микроволновое сушильное оборудование будет развиваться в сторону интеллектуальных, эффективных, энергосберегающих и экологически безопасных функций. С точки зрения интеллекта, оборудование будет оснащено более совершенными системами управления, которые автоматически корректируют параметры сушки в зависимости от характеристик материала, обеспечивая по-настоящему интеллектуальную работу. С точки зрения эффективности, скорость и производительность сушки будут постоянно повышаться, сокращая время сушки и энергопотребление. С точки зрения энергосбережения и охраны окружающей среды, будут использоваться более передовые технологии и материалы для снижения эксплуатационных расходов оборудования и минимизации воздействия на окружающую среду. Более того, область применения оборудования будет продолжать расширяться, удовлетворяя потребности в сушке в более широком спектре отраслей и материалов.