08食质第三章.ppt

第三章 远红外加热的应用;讲授内容;第一节 总论;一、红外辐射（线）的发现;二、红外线的定义及分类;;第二节 远红外加热的基本原理;一、知识点回顾; 质点的运动都有自己的固定频率。当遇到具有某个频率的红外线辐射时，如果红外线的频率与基本质点的固有频率相等，则会发生与共振学中共振运动相似的情况，质点会吸收红外线，并使运动进一步激化；如果二者的频率相差较大，那么红外线就不会被吸收而可能穿过。基本质点吸收红外线由一个能级跃迁到另一个能级，必须满足玻尔的量子条件， 即：Em -En =hvmn 其中 Em──高能级能量 En──低能级能量 h──普朗克常数 vmn──红外线频率 基本质点不具备上式的能级，则不会吸收频率为ｖmn 的红外线。;三、红外线加热的基本原理;四、用远红外线加热食品的理由;五、用远红外干燥水分的理由;六、物质对远红外辐射的选择性吸收;七、辐射与吸收的匹配;;八、红外线的吸收、反射与透射性; 图1-2示出辐射能流QE投射到物体2上，一部分QA被吸收，使物体升温；一部分QR被反射；还有一部分QT被透射。这种吸收、反射、透射份额的大小由物质的性质所决定，称为该物体对外来辐射能流的吸收率A、反射率R和透过率T，即 根据能量守恒定律，则A+R+T=1 ;九、热辐射基本定律;1、关于辐射的基本概念;材料的ε值具有以下规律： 金属的ε值一般较小，随温度增加成比例增加，不同的金属的ε值与其电阻的平方根成正比；粗糙的表面和氧化后的表面比磨光的表面具有较大约ε值。 一般非金属的ε值较大，在低温时大于0.8，高温时在0.3～0.8之间。 绝热材料的ε值一般比金属大得多，并随温度的升高而下降。;;2、普朗克定律;通常物体发射的辐射能不是单色的，即不是单一波长，而是由波长从零到无穷大的无数的单色辐射线所组成，构成了所谓辐射光谱。由普朗克定律可知：工程技术上常遇到的温度区间，辐射能几乎都集中在(λ=0.8-10μm)红外线范围内，而可见光射线的辐射能小得可以忽略不计。这就是红外加热技术被广泛应用的原因之一。;3、斯忒藩-玻尔兹曼定律;4???维恩位移定律;5、照度定律(负二次方定律) ;6、辐射加热元件或辐射加热器的能量利用率的计算 ; 辐射体将电源功率W0转变成自由发射的辐射功率的转变效率η1计算式：; 对于封闭空间两物体表面的辐射热交换，能量利用率η2可用下式进行计算。;十、远红外加热的特点;2、红外加热技术还不能充分的应用到食品加工中的原因;第二节 远红外加热设备; 一、远红外加热设备的分类 ;箱式炉外形;钢带隧道炉外形 1.钢带入炉端 2.炉顶 3.钢带出炉端 4.排气孔 5.炉门;二、食品工业用远红外加热元件;;（1）碳化硅红外加热元件;（2）金属管状远红外加热元件;（3）SHQ乳白石英远红外元件;三、辐射涂料与辐射涂料的选用;四、远红外加热设备(系统)的设计;第三节 远红外加热在食品工业中的应用 ;一、食品远红外干燥;二、食品远红外焙烤;三、食品远红外熟成;四、食品远红外杀菌;五、食品远红外解冻;