Holodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ (Sep 2024)
Особливості взаємодії діелектричних матеріалів з енергією мікрохвильового поля: приклад нагрівання цеолітів
Abstract
Розглядаються переваги методу нагрівання діелектричних матеріалів в мікрохвильовому полі, що ґрунтуються на особливості перетворення електромагнітної енергії в тепло безпосередньо в об'ємі шару. Перетворення енергії мікрохвильового поля в теплову в об’ємі матеріалу здатне призвести до унікальних ефектів, які не проявляються при застосуванні традиційних способів термообробки, як то зміна внутрішньої структури матеріалу, що дає можливість отримати кінцевий продукт з якісно новими властивостями. Визначається, що процеси, засновані на мікрохвильовому нагріванні матеріалів з достатньо високими діелектричними коефіцієнтами, мають великий потенціал енергоефективності. Нагрівання у мікрохвильовому полі є альтернативою традиційним методам, проте для багатьох технологій в промислових масштабах не використовується внаслідок недостатньо вивчених особливостей поглинання мікрохвильової енергії конкретним матеріалом та можливості виникнення негативних явищ, таких як великі температурні неоднорідності, локальне перегрівання, низький ККД перетворення енергії мікрохвильового поля у внутрішню енергію матеріалу. Основний фокус роботи зосереджений на визначенні ефективності застосування мікрохвильового нагріву для регенерації цеолітів. Інтерес до використання цеолітів визначається широкою сферою застосування, зокрема в технології зберігання тепла без втрат протягом тривалих періодів часу. Представлені результати досліджень сушіння щільного шару цеоліту 13Х в мікрохвильовому полі та оцінка впливу діелектричних характеристик на енергоефективність перетворення мікрохвильової енергії в теплоту. Результати довели, що сушіння цеоліту 13Х проходить дещо інтенсивніше порівняно з цеолітом 4А. Проведено порівняння діелектричних властивостей цеоліту 13Х та 4А, які суттєво впливають на перетворення енергії мікрохвильового поля в теплову та на енергетичну ефективність
Keywords
