Ang pag-imbento ng mga paraan upang magluto ng pagkain at gumamit ng apoy ay may malaking papel sa ebolusyon ng mga tao. Natutunan naming gumamit ng apoy upang magluto, matunaw mga metal , para sa mga proseso ng produksyon sa mga industriya, atbp. Ngunit ang pinakadakilang tagumpay ay dumating noong naimbento namin ang mga paraan upang gawin ang parehong mga bagay nang hindi gumagamit ng sunog. Sa takbo ng oras at pagbuo ng mga teknolohiya , nakabuo kami ng maraming mga kahalili upang magamit sa halip na sunog para sa mga proseso ng pag-init. Ang isa sa mga kapansin-pansin na pag-imbento ay ang prinsipyo ng 'Dielectric pagpainit'. Tingnan natin kung paano gumagana ang prinsipyong ito at kung paano ito inilalapat.
Ano ang Dielectric Heating?
Ang kahulugan ng pag-init ng dielectric ay maaaring ipahiwatig bilang - 'ang proseso ng pag-init ng materyal sa pamamagitan ng pagdudulot ng paggalaw ng dielectric sa mga molekula nito gamit ang alternatibong mga patlang ng kuryente '. Ang lahat ng mga materyal ay binubuo ng mga molekula na binubuo ng mga atomo. Ang Dielectric Heating circuit diagram ay ipinapakita sa ibaba.
Naglalaman ang mga molekulang polar ng mga sandali ng electric dipole. Kapag ang mga naturang molekula ay nakalantad sa larangan ng kuryente, sinubukan nilang ihanay ang kanilang mga sarili sa direksyon ng patlang. Kapag nag-oscillate ang inilapat na patlang, ang mga molekulang ito ng materyal ay sumailalim sa mga pag-ikot upang mapanatili ang kanilang pagkakahanay sa patlang. Kapag binago ng patlang ang direksyon, binabaligtad din ng mga molekulang ito ang kanilang direksyon. Ang prosesong ito ay tinatawag na 'Dielectric Rotation'.
Ang temperatura ng mga molekula ay nauugnay sa lakas na gumagalaw ng mga molekula. Sa pag-ikot ng dielectric ng mga molekula, habang tumataas ang lakas na lakas ng mga molekula, tumataas ang temperatura ng mga molekula. Kapag ang mga molekula ay sumalpok o makipag-ugnay sa iba pang mga molekula, ang lakas na ito maililipat sa lahat ng bahagi ng materyal kaya't pinainit ang materyal.
Sa gayon pag-ikot ng dielectric sa ang materyal ay madalas na tinutukoy bilang Dielectric pagpainit ng materyal. Ang pagpainit na ito ay ginagawa gamit ang alinman sa mga electric field ng mga frequency ng RF o mga patlang ng electromagnetic. Ang inilapat na patlang ay dapat na oscillating para sa dielectric rotation na maganap. Ang dalas at haba ng daluyong ng inilapat na patlang ay nakakaapekto rin sa paggana ng system.
Gumagana ang Dielectric Heating
Tulad ng inilarawan sa ibaba, ang circuit diagram ng dielectric heating system ay binubuo ng dalawang mga plate ng metal kung saan inilapat ang electric field. Ang materyal na maiinit ay inilalagay sa pagitan ng dalawang metal na ito. Mayroong dalawang uri ng mga paraan kung saan ang materyal ay nagpapainit gamit ang proseso ng pag-init.
Pag-init gamit ang mga alon na mababa ang dalas, bilang isang malapit - epekto sa patlang at pag-init na may mga dalas ng dalas ng dalas gamit ang mga electromagnetic na alon. Ang uri ng mga materyales na pinainit gamit ang iba't ibang mga uri ng alon na ito ay magkakaiba rin.
Ang mga alon na may mababang dalas ay may mas mataas na mga haba ng daluyong. Sa gayon maaari silang tumagos sa pamamagitan ng mga di-kondaktibong materyales nang mas malalim kaysa sa mga electromagnetic na alon. Ang mga system na gumagamit ng mga low-frequency na patlang ay dapat may distansya sa pagitan ng radiator at absorber na mas mababa sa 1 / 2π ng haba ng daluyong. Kaya, ang proseso ng pag-init gamit ang isang mababang dalas ng electric field ay malapit - proseso ng contact.
Ang mga system ng mas mataas na dalas ay may mas mababang mga haba ng daluyong. Mga electromagnetic na alon at mga microwave ay ginagamit para sa mga sistemang ito. Sa mga sistemang ito, ang distansya sa pagitan ng mga metal plate ay mas malaki kaysa sa haba ng haba ng daluyong ng inilapat na patlang. Sa mga sistemang ito, nabubuo ang maginoo na malalayong electromagnetic na alon sa pagitan ng mga metal plate.
Mga aplikasyon ng Dielectric Heating
Ang prinsipyo ng pagpainit ng dielectric na gumagamit ng mga dalas na de-kuryenteng may dalas ay iminungkahi noong 1930s sa Bell Telephone Laboratories. Sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng dalas ng mga electric field ang mga Dielectric system ay dinisenyo para sa maraming uri ng mga application.
Kapag Ginamit ang Microwaves
Sa pag-init na dielectric na ito, ang 2.45GHz ng microwave ng dalas Ginagamit. Ang mga microwave oven na ginagamit sa mga bahay ay isang halimbawa ng ganitong uri ng mga application. Ang mga sistemang ito ay nagbibigay ng mas kaunting pagtagos at lubos na mahusay na sistema ng pag-init. Ang pagpainit ng volumetric na microwave ay nagbibigay ng isang mas malaking lalim ng pagtagos. Sa gayon ang pag-init na ito ay ginagamit para sa pagpainit ng mga likido, suspensyon, at solido sa isang pang-industriya na sukat.
Microwave oven
Inilapat ang pagpainit ng volumetric ng microwave para sa pasteurisasyon, Flash pasteurization, mikrobyo ng microwave, isterilisasyon, pagpapanatili ng pagkain, paggawa ng biofuel, atbp.
Kapag Ginamit ang Frequency ng Radyo
- Ang RF dielectric ay madalas na nakakahanap ng mga aplikasyon sa lugar ng produksyon ng ani.
- Ang ganitong uri ng pag-init ay ginagamit upang pumatay ng ilang mga peste sa pagkain pagkatapos ng pag-aani ng ani.
- Ang ganitong uri ng pag-init ay maaaring magpainit ng mga materyales nang pantay.
- Ang ganitong uri ng pag-init ay maaaring maproseso nang mabilis ang pagkain.
- Ang Diathermy, ang proseso ng RF pagpainit ng kalamnan para sa kalamnan therapy ay gumagamit ng ganitong uri ng pag-init.
- Ang proseso na tinatawag na Hyperthermia therapy, kung saan ginagamit ang mas mataas na temperatura
- pumatay ng mga cancer at cancer tissue, ang pagpainit na may mga frequency ng RF ay inilapat
Pagproseso ng Pagkain
Sa post-baking ng mga biskwit sa linya ng produksyon, babawasan ng pag-init ng dielektrikong RF ang oras ng pagluluto sa hurno. Ang tamang sukat, hugis at kulay ng mga biskwit ay maaaring magawa gamit ang oven ngunit maaaring alisin ng pagpainit ng RF ang natitirang kahalumigmigan mula sa mga pinatuyong bahagi na ng mga biskwit.
- Ang RF pagpainit ay maaaring dagdagan ang kapasidad ng oven, na ginagamit sa mga pabrika ng produksyon ng pagkain, hanggang sa 50%.
- Ang mga produktong produktong sanggol na batay sa cereal at mga cereal sa agahan ay gumagamit ng post-baking sa pamamagitan ng pag-init ng RF dielectric.
- Sa pagpapatayo ng pagkain, ginagamit ang dielectric baking kasama ang maginoo na pagluluto sa hurno.
- Kapag ang isang electromagnetic dielectric ay ginagamit para sa baking mas mahusay na kalidad ng pagkain ay nakakamit.
- Ang mga katangian ng nutrisyon at pandama ng pagkain ay maaaring mapangalagaan sa panahon ng pagproseso ng pagkain kapag ginamit ang electromagnetic dielectric pagpainit, dahil ang mas mataas na temperatura sa pagproseso ay maaaring makamit sa isang mas maikling oras.
Mula mismo sa panahon ng pag-imbento nito, ginagamit ang pag-init ng dielectric sa iba't ibang anyo. Mula sa isang kamangha-manghang pagkain processor sa isang tumpak na pamamaraan ng pagtitistis sa elektro, natagpuan ng dielectric ang aplikasyon nito sa halos bawat larangan ng agham.
Ang pag-setup ng mekanismo ng dielectric heating ay maaaring matingnan bilang katulad sa istraktura ng ang kapasitor . Sa capacitor dielectric ay inilalagay sa pagitan ng dalawang nagsasagawa ng plate at ang kuryente ay ginawa sa isang dielectric. Sapagkat sa isang dielectric heating system, ang materyal na maiinit ay inilalagay sa pagitan ng dalawang nagsasagawa ng mga plate, kung saan inilapat ang electric field at ang init ay nabuo sa loob ng materyal.
Ngayon isang araw pagpainit ng dielectric ay natagpuan ang maraming mga aplikasyon sa industriya ng agrikultura, para sa pagpapatupad ng maraming pamamaraan ng pagkontrol sa peste. Ang patlang ng elektrisidad na inilapat para sa isang oven ng microwave ay Mas mababang dalas o mas mataas na larangan ng dalas?
