키워드: 전자레인지 진공 건조, 연속 건조, 추출물 건조
기존 건조 방법에 비해 마이크로파 가열 건조는 장점이 많습니다. 경제적 이점으로 인해 마이크로파 가열 건조는 최근 몇 년 동안 제약 산업에서 더욱 많이 사용되었습니다. 의약품용 전자레인지 건조장치의 현황을 보면 마이크로웨이브 건조기, 마이크로파 벨트 건조기, 마이크로파 진공 건조기, 마이크로파 회전식 진공 건조기 등이 있을 뿐이다. 위에서 언급한 마이크로파 건조 장치는 모두 마이크로파 기술을 적용하고 있지만 항상 불완전성이 존재한다. 위의 문제를 해결하기 위해 Changzhou Kewei Machinery Manufacturing Co., Ltd.는 최근 WDZ 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기를 개발했습니다. 이 새로운 마이크로파 건조기는 마이크로파 및 진공 환경에서 연속 저온 건조 작업을 실현할 수 있습니다. 이 기사는 마이크로파 건조 메커니즘에서 시작하여 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기의 원리, 구조 및 특성을 설명하고 그 응용을 분석합니다.
1 전자레인지 건조 메커니즘
1.1 전자레인지의 특성
전자레인지는 주파수가 300MHz에서 300kMHz 사이인 매우 높은 주파수의 전자기파입니다. 1m에서 1mm 사이. 파장이 1m보다 큰 전자파는 전파이고, 파장이 1mm보다 작은 것은 광파입니다. 마이크로파가 전송 중에 다양한 유형의 재료를 만나면 반사, 전송 및 흡수 현상이 발생합니다. 이러한 현상의 강도는 재료 자체의 특성에 따라 달라집니다.
1.2 물질과 마이크로파장의 관계
물질과 마이크로파장의 관계에 따라 4가지 범주로 나눌 수 있습니다.
(1) 도체 , 이러한 종류의 재료(예: 금속)는 마이크로파를 반사할 수 있으며 마이크로파를 저장하거나 안내하는 데 사용할 수 있습니다. 즉, 도체는 건조 챔버 및 도파관용 재료로 사용할 수 있습니다. (2) "무손실 유전체"라고도 하는 절연체; ", 거의 모든 절연체는 반사하지 않습니다. 또한 마이크로파를 흡수하지 않지만 마이크로파는 절연체를 관통할 수 있으므로 이러한 재료(예: 세라믹, 유리, 플라스틱 등)는 마이크로파 장에서 가열된 재료의 지지 장치로 사용할 수 있습니다. ( 3) 특성이 처음 두 가지 사이에 있는 유전체 그 중 대부분의 재료는 마이크로파 에너지를 다양한 정도로 흡수하여 열로 바꿀 수 있는 "손실 유전체"라고 할 수 있습니다. (4) 또한 흡수하는 강자성 재료 반사 및 침투 마이크로파는 마이크로파의 자기장 구성 요소와 상호 작용하여 열을 생성합니다. 이 물질은 마이크로파 에너지 누출을 방지하기 위한 보호 장치 또는 초크 장치로 자주 사용됩니다.
1.3 전자레인지 가열 메커니즘
전자레인지 건조는 전자레인지 가열에 의존합니다. 마이크로파의 가열 메커니즘은 전통적인 가열 방법(전도, 대류, 복사)과 완전히 다릅니다. 마이크로파가 수분을 함유한 물질에 조사하면 물 분자는 극성 분자이기 때문에 극성 분자의 배열은 혼란스러운 비극성 상태에서 규칙적인 배열로 변화합니다. 외부 전기장의 방향이 반복적으로 바뀌면 극성 분자가 반복적으로 바뀌고 자주 흔들리게 됩니다. 스윙 과정에서 분자 간의 유사한 마찰로 인해 많은 양의 열이 발생하고 물질의 온도도 증가합니다. 마이크로파 가열은 마이크로파 에너지를 재료 가열에 필요한 열 에너지로 변환하기 위해 유전 손실의 원리를 사용합니다[1]. 물(또는 다른 용매)의 유전 손실 계수는 다른 물질보다 훨씬 크기 때문에 물(또는 다른 용매) 분자는 마이크로파 에너지를 우선적으로 흡수합니다. 물 분자는 재료 내부에서 표면으로 이동하여 계속해서 마이크로파를 흡수합니다. 에너지를 공급하고 물은 수증기로 변하여 배출되어 건조 목적이 신속하게 완료됩니다.
2 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기의 구조와 특성
2.1 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기의 구조
WDZ 유형 지능형 마이크로파 진공 연속 건조의 구조 기계는 그림 1에 나와 있습니다. 건조 실린더, 마이크로파 발생 시스템, 제어 시스템(PLC 제어 동적 디스플레이 시스템), 진공 시스템, 전송 시스템, 수분 제거 시스템, 분쇄 시스템, 공급 및 배출 시스템, 청소 시스템 등의 주요 부분으로 구성됩니다.
지능형 마이크로웨이브 진공 연속 건조기의 작동 과정은 다음과 같습니다. (1) 진공 펌프를 가동하여 건조 실린더 3 내부를 비웁니다. (2) 이송 시스템 6과 분쇄 시스템 12를 시작합니다. (3) 공급 펌프 2를 시작하고 배럴 1의 재료를 공급 메커니즘 4를 통해 컨베이어 벨트에 분사합니다. (4) 마이크로파 가열 시스템 5를 시작합니다. 이때 건조 과정이 시작되고 마이크로파 에너지가 시작됩니다. 빠르게 열에너지로 변환되고, 수분은 증기로 변환되어 진공 펌프에 의해 펌핑되어 제거됩니다. (5) 연속적으로 건조된 재료는 냉각 시스템(8)에 의해 냉각된 후 분쇄되어 배출됩니다. 특별히 설계된 배출 시스템(10, 11)에 의해 수집됩니다.
작업 과정에서 재료의 온도, 운반 속도 및 공급량은 공정 요구 사항 및 재료의 실제 건조 상태에 따라 자동으로 제어되며 PLC에 프로그래밍된 프로그램에 따라 재료 특성이 유지되고 시스템 작동이 최상의 결과에 도달하도록 합니다. 시스템에는 상자 안의 재료의 건조 상태와 각 메커니즘의 작동 상태를 표시할 수 있는 LCD 화면이 장착되어 있습니다.
재료의 수분 함량이 기화되면 증기의 일부가 상자 내벽에 응축되어 응축수가 상자 벽 아래로 흘러 시스템에서 수집되어 배출됩니다. .
재료가 지속적으로 건조된 후 먼저 전자레인지 발생 시스템을 끈 다음 이송 시스템을 끄고 마지막으로 진공 시스템을 끄고 환기 호흡기를 켜고 깨끗한 공기를 건조기에 넣으십시오. 상자에 있는 부정적인 압력을 균형을 맞추기 위하여.
건조기 내부에 설치되는 청소시스템(7)으로 내부를 간편하게 청소할 수 있다.
3.2 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기의 구조
WDZ 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기는 마이크로파 기술, 벨트 연속 운동 기술, 진공 건조 기술 및 자동 제어 기술을 통합하여 강조합니다. 다음과 같은 특징:
(1) 빠른 건조 속도. 기존의 가열 방법은 뜨거운 공기, 가스, 증기 또는 과열 증기를 사용하여 재료를 가열합니다. 본질은 재료 내부의 온도 구배를 통해 열을 전달하므로 가열 속도가 느립니다. 마이크로파 가열은 마이크로파장을 사용하여 재료 전체와 상호 작용하여 재료에 열 효과를 신속하게 생성하며 가열 속도는 일반적으로 몇 초 내에 완료될 수 있습니다.
(2) 고르게 건조시킵니다. 마이크로파 장의 재료는 "체적 열 효과"[2]를 겪으므로 기존 가열 시스템의 큰 온도 구배를 피할 수 있습니다. 즉, 마이크로파 가열 재료는 매우 균일하며 과열이나 "딱지 현상"이 없습니다. "재료 표면에. 현상. 동시에, 본 기계에서 건조되는 재료는 연속적이고 균일하게 직선으로 이동하므로 재료가 마이크로파 에너지를 보다 균일하게 받을 수 있어 건조된 제품의 품질 향상에 크게 기여합니다.
(3) 지속적인 건조. 이 기계는 특수 재료 컨베이어 벨트, 분쇄 메커니즘, 공급 건 및 편차를 자동으로 수정할 수 있는 배출 장치를 채택하여 대용량 연속 건조 작업을 수행할 수 있습니다. 이를 위해 진공 상태에서 마이크로파 에너지의 공급, 방전, 누출 방지 등의 기술적 문제를 구조 설계에 적절하게 해결했습니다.
(4) 저온 건조. 한편, 마이크로파 분야에서는 마이크로파가 매트릭스가 아닌 물질 내 용매와만 결합하므로 수분이 가열, 기화, 배출되는 반면 수분의 운반체(매트릭스)는 주로 열을 제공한다. 열전도를 통해 재료의 온도가 높지 않습니다. 이는 소위 "선택적 가열"입니다. 반면에 이 기계는 진공 환경에서 재료를 건조시켜 기화 온도를 크게 줄입니다. 용매. 건조물의 온도가 높지 않고 조절이 가능하여 융점이 낮고 열에 민감한 물질의 건조에 매우 적합합니다.
(5) 살균 기능. 전자레인지의 '생물학적 효과'는 낮은 온도에서 박테리아를 죽일 수 있기 때문에 약이나 식품을 건조하는 데 사용할 경우 건조하면서 살균 효과를 얻을 수 있습니다.
(6) 높은 재료 수율과 쉬운 작동. 전체 건조 과정에서 재료가 손실되지 않으며 재료 회수율이 매우 높기 때문에 귀중한 재료를 건조하는 데 더욱 중요합니다. 동시에 전체 작업 프로세스는 자재를 자동으로 로드 및 언로드하는 것과 동일하므로 작업이 비교적 간단합니다.
(7) 첨단 기술의 포괄적인 적용. 이 기계는 적외선 원격 측정 및 재료 온도 제어, 건조 과정 중 재료의 동적 표시(카메라 및 디스플레이), PLC 제어 등과 같은 다양한 고급 전자 기술을 사용하여 전체 기계의 기술 내용을 향상시킵니다.
(8) 안전하고 신뢰할 수 있습니다. 특수구조의 마이크로웨이브 초크장치와 진공밀폐기구를 탑재하여 마이크로웨이브 누설에너지를 국가기준 이하로 엄격히 관리하는 장비입니다. (공장검사는 장비로부터 5cm 거리에서 1mW/cm2 이하) .
(9) 청소가 쉽습니다. 장비 내부 곳곳에 청소볼이 장착되어 쉽고 효과적으로 내부를 청소할 수 있습니다.
(10) 에너지 절약. 마이크로파 가열의 선택성과 위에서 언급한 주요 특성으로 인해 건조에 필요한 가열 에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 많은 양의 전력 에너지를 절약하여 건조에 필요한 전체 에너지 소비를 크게 줄입니다.
4 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기 적용
WDZ 유형 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기는 빠르고 균일하며 에너지 절약과 같은 마이크로파 건조의 장점을 가질 뿐만 아니라 진공 상태의 장점 저온 건조의 장점이 있으며 컨베이어 벨트의 균일한 직선 작용에 따라 재료를 연속적으로 공급 및 배출할 수 있어 재료 건조 효율성이 향상됩니다. 따라서 산업 생산의 재료 및 제품에 전자레인지, 진공 및 연속 건조의 조합이 필요한 모든 곳에서 널리 사용될 수 있습니다.
WDZ 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기는 주로 제약, 화학, 식품 및 기타 산업에서 분말, 과립, 플레이크 및 스트립 재료를 건조하는 데 사용되며 특히 페이스트 재료(예: 추출물)에도 적합합니다. ) 건조.
이중 점도, 열 민감성 등 페이스트 재료의 특수한 물리적 특성으로 인해 건조 분야에서는 항상 기술적인 문제가 되어 왔습니다. 진공 건조 장비를 사용하면 진공 상태에서 전도성 가열 속도가 느리기 때문에 건조 시간이 길고 불균일하며, 연속적으로 재료를 배출할 수 없는 마이크로웨이브 진공 건조기를 사용할 경우 건조된 재료가 건조되는 것이 가장 큰 단점입니다. 다른 위치의 재료가 받는 마이크로파 에너지는 매우 다르며 이는 건조 품질에 심각한 영향을 미칩니다. 다른 유형의 건조기 장비를 선택하면 더 큰 가열 장치 및 느린 건조 속도와 같은 결함이 발생합니다. 간단히 말해서, 지능형 마이크로웨이브 진공 연속 건조기는 위에서 언급한 많은 건조 장비의 단점을 극복했으며, 건조가 매우 어려운 추출 물질에 대해서도 매우 만족스러운 결과를 달성했습니다.
5 결론
이 기사는 마이크로파 건조 메커니즘에서 시작하여 Changzhou Kewei Machinery Manufacturing Co.가 최근 개발한 WDZ 지능형 마이크로파 진공 연속 건조기의 원리, 구조 및 특성을 분석합니다. Ltd.에 대한 설명이 제공되고 다음과 같은 결론이 도출됩니다.
(1) 장비는 마이크로파 에너지 및 진공 기술을 사용하는 동시에 건조 공정의 동적 구조 및 동적 표시 수단을 사용하여 재료가 건조기 내에서 직선으로 연속적으로 움직입니다. 이동을 통해 재료는 전자레인지 및 진공 환경에서 전체 건조 과정을 완료할 수 있으므로 수신된 전자파는 항상 기본적으로 동일하며 재료의 건조 정도는 기본적으로 동일하게 재료를 균일하게 건조시키고 지속적인 건조 작업을 수행합니다. 이는 낮은 출력 및 불편한 작업과 같은 간헐적 건조의 단점을 크게 극복합니다.
(2) 장비는 또한 증발 온도를 크게 낮추는 진공 건조 기술을 채택하여 재료의 수분이 빠르게 증기로 변할 수 있으므로 재료를 저온에서 건조하는 데 특히 적합합니다. 저융점의 경우, 열에 민감한 물질의 건조는 특히 끈적거리고 젤라틴질이며 건조가 매우 어려운 추출 물질에 적합합니다.