远红外线技术..ppt

远红外技术
目录
1、什么是远红外?
2、远红外技术的原理
3、远红外技术在食品中应用及问题
4、专业联想---远红外技术在乳制品中的应用
5、总结
6、参考文献
什么是远红外?
x
射线
紫外线
红外线
微波
无线电波
10-9
10-6
10-3
m
可见光

近红外
中红外
远红外


1000μm
X射线波长<;〈紫外线<
〈可见光线<;
根据图示可以看出红外线介于可见光和微波之间的电磁波,且分为近、中、远红外。
~1000μm之间的电磁波
远红外技术:利用热辐射对原料进行加热干燥的一种方法。
远红外技术的原理
远红外加热是利用辐射能进行加热的过程, 其能量是通过辐射方式而传递。分子总是在不断地运动着的,或者是振动或者是转动, 它们都有自己固有的频率。当辐射体发出的远红外线到达物体上时, 会出现反射、吸收或穿透等现象。若辐射体射出的远红外线辐射波长与被照物体吸收波长一致时,该物体就会大量吸收远红外线,从而改变物体本身分子的振动和运动状态,扩大了以平衡位置为中心的振幅,增加了运动能量,分子由摩擦和运动而产生热,用于能量的转换使物质里外同时变热。
远红外技术的特点
1、热辐射效率高
所有的辐射加热都需要一个热辐射源,由物理学可知:作为热源物体的热辐射效率与物体的材质有关,把热辐率最大的理想物质称为黑体,黑体不仅有最大的热辐率,同时也有最大的对外来辐射的吸收率。远红外线加热时为了提高热辐射效率,热源的材质一般都选用热辐射率接近黑体的物质。
2、热损失小,易控制
远红外辐射热在空气中传播时的损失很小,可以把热直接辐射到被加热体的表面;因为不存在传热界面, 并且同其他光波一样具有直线传播、漫反射和镜反射的性质,因此可以通过光的集散、遮断机构来使辐射热在加热器中更有效地被利用和控制,提高加热质量,减少不必要的热损失。
3、传热效率高
食品物料在加工工程中大都对于温度的限制比较严格,例如:有许多食品的加热要求不超过1000C。,在这样的要求下,使热源的温度也受到限制。例如:热风干燥时,热风的温度就不能高于物料的温度。因为热源与物料的温差不能过大,那么单位时间的能量传递也必然受到限制。然而远红外辐射的特点之一就是在不使物料过热的情况下,可以使热源有较高的温度。
4、热吸收效率高
在热辐射传播中,物体吸收、透过和反射辐射波的程度不仅与其表面状况有关,而且也与共材质有关,被照射物质对该辐射波反射、透过的损失越少,吸收效率越高。部分学者的研究表明食品材料例如水、淀粉、纤维素等的电磁波吸收峰值多集中在 2~ 20μm的远红外线的波长范围内,也就是说大部分食品材料对远红外辐射的吸收率最高。
5、加热引起食物材料的变化损失较小
在食品的烘烤、干燥等加热工程中,避免食物成份的变化和损失是很重要的问题。在热辐射电磁波中远红外线的光子能量级比起紫外线、可见光线都要小,因此一般只会产生热效果,而不会引起物质的化学变化。而且,因为远红外辐射加热的效率较高,可使加热时间大大缩短,这也使得食品成份受热分解的可能性大为减少。许多实验已证明:一些含有叶绿素、Vc等易分解成份的果蔬,采用远红外辐射代替传统的干燥方法后,可以使这些成份的损失大大减少。
6、辐射可达一定深度,受热均匀
从电磁波传播的原理可知,波长越长,透过物体的深度越大。因此比起其他光波,远红外热辐射不仅可以把热能传播到物体的表面,而且还能把热能直接传播到物体的一定深度, 可以显著提高加热效率;同时远红外被物体吸收的程度与被照射物体的抓色无关,因此远红外辐射加热时,可使物料不受本身颜色的影响,受热比较均匀,避免局部的过热损失。
1、只有一个出入炉门的密闭的箱式加热炉,称为烘箱,或烤箱。
常见的远红外加热设备及种类
箱式炉外形
钢带隧道炉外形


2、是用于生产线上连续加热物料或对物料进行于燥、杀菌等处理的远红外加热设备。这类设备内有输送物料装置,物料由输送装置从一端输入、经处理后从另一端输出;这类设备设计成通道形式,因此称为“烘道”,有时也称为隧道炉。
灯状远红外辐射器
(1)棒状辐射体
(2)梨状轴射体
(3)弯月型辐射体

平板状辐射加热器
1、根据结构形式:灯状、管状和板状辐射器。
食品工业用远红外加热元件