真空应用设备

一、概 述 微波真空干燥设备是微波能技术与真空技术相结合的一种新型微波能应用设备，它兼备了微波及真空干燥的一系列优点，克服了常规真空干燥周期长、效率低的缺点，在一般物料干燥过程中，可比常规方法提高工效4～10倍。具有干燥产量高、质量好，加工成本低等优点，微波真空干燥设备是一项集电子学、真空学、机械学、热力学、程控学等多种学科为一体的高新技术产品，是在干燥过程中对物质的物理变化、内外热质交换以及真空条件下水分迁移过程的深入研究的基础上，发展起来的一项新技术、新工艺。工业化大生产中，有许多物品是不能在高温条件下进行干燥处理的，例如一些药品、化学制品、营养食品以及人参、鹿茸等高档中草药材，为了保证产品质量，其干燥处理必须在低于100℃或在室温的条件下进行，众所周知气压降低，水的沸点也降低，如在一个大气压（101.3kpa）下，水的沸点是100℃，而在0.073大气压（7.37kpa）下，水的沸点是40℃。在真空条件下，加热物体可使物体内部水分在无升温状态下蒸发。由于真空条件下空气对流传热难以进行，只有依靠热传导的方式给物料提供热能。常规真空干燥方法传热速度慢，效率低，并且温度控制难度大。微波加热是一种辐射加热，是微波与物料直接发生作用，使其里外同时被加热，无须通过对流或传导来传递热量，所以加热速度快，干燥效率高，温度控制容易。 国外发达国家在八十年代时已开始进行工业化微波真空干燥设备开发，并在实际应用中取得良好的效果。法国国际微波公司用微波真空干燥设备加工无籽葡萄干，将传统工艺65℃、24小时热风烘干变为50℃、5小时微波真空干燥，产品质量和产量都大大提高。九十年代后期我单位在国内率先开始研发微波真空设备，通过几年的努力，在二○○○年完成工业化10KW微波真空干燥设备研制。为制药工程、生物工程、化工工程、材料工程以及农副产品深加工提供了一种新型、高效的干燥设备。 二、微波真空干燥设备的优点 1、高效 常规的真空干燥设备都采用蒸汽进行加热，需要从里到外进行加热，加热速度慢需要耗费大量的煤，而微波真空干燥设备采用的是电磁波加热，无需传热媒介，直接加热到物体内部，升温速度快，1千瓦的微波能在3-5分钟内将常温下的水加热到100℃，避免了上述缺点，所以速度快、效率高、干燥周期大大缩短，能耗降低。与常规干燥技术相比可提高工效四倍以上。 2、加热均匀 由于微波加热，是从内到外对物料进行同时加热，物料的内外温差很小，不会产生常规加热中出现的内外加热不一致的状况，从而产生膨化的效果，利于粉碎，使干燥质量大大提高。 3、易控，便于连续生产及实现自动化，由于微波功率可快速调整及无惯性的特点，易于即时控制，可以在40℃-100℃之间任意调节温度。 4、备体积小，安装维修方便 5、产品质量好，与常规方法相比，所加工的产品质量有较大幅度的提高。 6、微波具有消毒、杀菌的功效，产品安全卫生。保质期长。 7、经济效益显著。 从以上介绍的特点中，节能、降耗、提高产品质量、安全卫生、设备投资成本低等诸方面即可看出其经济效益和社会效益的显著。 三、基本结构及工作原理 1、微波真空干燥设备应用在贵重药材加工中的流程图（略）

地球上的真空环境 一.在地球上，通常是对特定的封闭空间抽气来获得真空，用来抽气的设备称为真空泵。早期制成的真空泵，抽气速度不大，极限真空低，很难满足生产和科学试验的需要。后来相继制成一系列抽气机理不同的真空泵，抽速和极限真空都得到不断的提高。如低温泵的抽气速率可达60000升/秒，极限真空可达千亿分之一帕数量级。 需要 A.为了保证真空系统能达到和保持工作需要的真空(负压），除需要配备合适的、抽气性能良好的真空泵以外，真空系统或其零部件还必须经过严格的检漏，以便消除破坏真空的漏孔。低(粗)真空、中真空和高真空系统一般用气压检漏 ；对于超高真空系统，在采用一般检漏法粗检以后，还要采用灵敏度较高的检漏仪，如卤素检漏仪和质谱检漏仪来检漏。 应用 B.随着真空获得技术的发展，真空应用日渐扩大到工业和科学研究的各个方面。真空设备应用是指利用稀薄气体的物理环境完成某些特定任务。有些是利用这种环境制造产品或设备，如灯泡、电子管和加速器等。 这些产品在使用期间始终保持真空；而另一些则仅把真空当作生产中的一个步骤，最后产品在大气环境下使用，如真空镀膜、真空干燥和真空浸渍等。 C.真空的应用范围极广，主要分为低真空、中真空、高真空和超高真空应用。低真空是利用低(粗)真空获得的压力差来夹持、提升和运输物料，以及吸尘和过滤，如吸尘器、真空吸盘 。 D.中真空一般用于排除物料中吸留或溶解的气体或水分、制造灯泡、真空冶金和用作热绝缘。如真空浓缩生产炼乳，不需加热就能蒸发乳品中的水分。 E.真空冶金可以保护活性金属，使其在熔化、浇铸和烧结等过程中不致氧化，如活性难熔金属钨、钼、钽、铌、钛和锆等的真空熔炼；真空炼钢可以避免加入的一些少量元素在高温中烧掉和有害气体杂质等的渗入，可以提高钢的质量。 F.高真空可用于热绝缘、电绝缘和避免分子电子、离子碰撞的场合。高真空中分子自由程大于容器的线性尺寸，因此高真空可用于电子管、光电管、阴极射线管、X 射线管、加速器、质谱仪和电子显微镜等器件中，以避免分子、电子和离子之间的碰撞。这个特性还可应用于真空镀膜 ，以供光学、电学或镀制装饰品等方面使用。 G.外层空间的能量传输与超高真空中的能量传输相似，故超高真空可用作空间模拟。在超高真空条件下，单分子层形成的时间长(以小时计)，这就可以在一个表面尚未被气体污染前 ，利用这段充分长的时间来研究其表面特性，如摩擦、粘附和发射等。(end)

真空设备是产生、改善和（或）维持真空的装置，真空应用设备和真空获得设备存在问题　　真空设备制造产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。 　　从什么角度分析中国真空设备制造产业的发展状况？以什么方式评价中国真空设备制造产业的发展程度？中国真空设备制造产业的发展定位和前景是什么？中国真空设备制造产业发展与当前经济热点问题关联度如何……诸如此类，都是真空设备制造产业发展必须面对和解决的问题——中国真空设备制造产业发展已到了岔口；中国真空设备制造产业生产企业急需选择发展方向。行业前景　　真空设备制造产业发展研究报告阐述了世界真空设备制造产业的发展历程，分析了中国真空设备制造产业发展现状与差距，开创性地提出了“新型真空设备制造产业” 及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”、“科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型真空设备制造产业” 及替代产品的内涵。根据“新型真空设备制造产业” 及替代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国真空设备制造产业发展进行了推演和精准预测，在此基础上，对中国的行政区划和四大都市圈的真空设备制造产业发展进行了全面的研究。