一、概 述
微波真空干燥設備是微波能技術與真空技術相結合的一種新型微波能應用設備，它兼備了微波及真空干燥的一系列優點，克服了常規真空干燥周期長、效率低的缺點，在一般物料干燥過程中，可比常規方法提高工效4～10倍。具有干燥產量高、質量好，加工成本低等優點，微波真空干燥設備是一項集電子學、真空學、機械學、熱力學、程控學等多種學科為一體的高新技術產品，是在干燥過程中對物質的物理變化、內外熱質交換以及真空條件下水分遷移過程的深入研究的基礎上，發展起來的一項新技術、新工藝。工業化大生產中，有許多物品是不能在高溫條件下進行干燥處理的，例如一些藥品、化學制品、營養食品以及人參、鹿茸等高檔中草藥材，為了保證產品質量，其干燥處理必須在低于100℃或在室溫的條件下進行，眾所周知氣壓降低，水的沸點也降低，如在一個大氣壓（101.3kpa）下，水的沸點是100℃，而在0.073大氣壓（7.37kpa）下，水的沸點是40℃。在真空條件下，加熱物體可使物體內部水分在無升溫狀態下蒸發。由于真空條件下空氣對流傳熱難以進行，只有依靠熱傳導的方式給物料提供熱能。常規真空干燥方法傳熱速度慢，效率低，并且溫度控制難度大。微波加熱是一種輻射加熱，是微波與物料直接發生作用，使其里外同時被加熱，無須通過對流或傳導來傳遞熱量，所以加熱速度快，干燥效率高，溫度控制容易。
國外發達國家在八十年代時已開始進行工業化微波真空干燥設備開發，并在實際應用中取得良好的效果。法國國際微波公司用微波真空干燥設備加工無籽葡萄干，將傳統工藝65℃、24小時熱風烘干變為50℃、5小時微波真空干燥，產品質量和產量都大大提高。九十年代后期我單位在國內率先開始研發微波真空設備，通過幾年的努力，在二○○○年完成工業化10KW微波真空干燥設備研制。為制藥工程、生物工程、化工工程、材料工程以及農副產品深加工提供了一種新型、高效的干燥設備。
二、微波真空干燥設備的優點
1、高效
常規的真空干燥設備都采用蒸汽進行加熱，需要從里到外進行加熱，加熱速度慢需要耗費大量的煤，而微波真空干燥設備采用的是電磁波加熱，無需傳熱媒介，直接加熱到物體內部，升溫速度快，1千瓦的微波能在3-5分鐘內將常溫下的水加熱到100℃，避免了上述缺點，所以速度快、效率高、干燥周期大大縮短，能耗降低。與常規干燥技術相比可提高工效四倍以上。
2、加熱均勻
由于微波加熱，是從內到外對物料進行同時加熱，物料的內外溫差很小，不會產生常規加熱中出現的內外加熱不一致的狀況，從而產生膨化的效果，利于粉碎，使干燥質量大大提高。
3、易控，便于連續生產及實現自動化，由于微波功率可快速調整及無慣性的特點，易于即時控制，可以在40℃-100℃之間任意調節溫度。
4、備體積小，安裝維修方便
5、產品質量好，與常規方法相比，所加工的產品質量有較大幅度的提高。
6、微波具有消毒、殺菌的功效，產品安全衛生。保質期長。
7、經濟效益顯著。
從以上介紹的特點中，節能、降耗、提高產品質量、安全衛生、設備投資成本低等諸方面即可看出其經濟效益和社會效益的顯著。
三、基本結構及工作原理
1、微波真空干燥設備應用在貴重藥材加工中的流程圖（略）
四、電路控制設計
1、電路組成框圖（略）
五、系統設計
1、 真空泵選擇
2、 物料轉盤設計
3、 整機熱平衡設計
4、 功率調節設計
六、經濟效益分析
江西某藥廠加工各種干燥設備的工藝性能、經濟效益、產品質量等進行了比較，干燥指標對比如下：
項 目 動態微波干燥 噴霧干燥 蒸汽真空干燥
干燥時間 45~70分鐘 3~5秒 20~45小時
干燥溫度 45~60度（任意設定） 進風180度 50~60度（難控制）
浸膏損耗 0 2~5％ 3％以上
水 份 4~5％ 2~4％ 4~6％
含量損耗 比其它設備增加20~30％ 下降20~30％ 下降20~30％
產量同條件 一臺 需要3臺 需要5臺
每公斤干膏費用 0.4~0.5元/kg 3~4元/kg 3~4元/kg
干燥方法：工藝配置
以上可以看出：干燥成本最低、效益最好、設備占地面積小，相當于蒸汽真空干燥機面積的20％，噴霧干燥設備的30％，大大節約凈化廠房。動態真空微波干燥機，不但用于中藥浸膏面對保健品、食品化工產品，特別是糊狀、粘度較大的物料，更為適宜；還能起到更好的殺滅細菌的作用。
七、結束語
工業化微波真空干燥設備的研制成功，填補了國內空白，這套高新技術設備大大促進了國民技術的發展，尤其是我國制藥行業的發展，為此將產生深遠影響。與此同時它的研制成功也為微波能的應用開辟了一個更為廣闊的領域。
該產品研制成功，使許多關鍵技術取得突破進展，也提出了一些設計的理論依據和方法，且在實踐中取得了諸多寶貴的經驗，為該技術的進一步發展奠定了堅實的基礎。
實際運行表明該設備性能優良、技術先進、設計合理，是一項經濟效益顯著，社會效益良好、推廣價值高的新技術新產品。（天水華圓制藥設備科技有限責任公司）
微波真空干燥設備是微波能技術與真空技術相結合的一種新型微波能應用設備，它兼備了微波及真空干燥的一系列優點，克服了常規真空干燥周期長、效率低的缺點，在一般物料干燥過程中，可比常規方法提高工效4～10倍。具有干燥產量高、質量好，加工成本低等優點，微波真空干燥設備是一項集電子學、真空學、機械學、熱力學、程控學等多種學科為一體的高新技術產品，是在干燥過程中對物質的物理變化、內外熱質交換以及真空條件下水分遷移過程的深入研究的基礎上，發展起來的一項新技術、新工藝。工業化大生產中，有許多物品是不能在高溫條件下進行干燥處理的，例如一些藥品、化學制品、營養食品以及人參、鹿茸等高檔中草藥材，為了保證產品質量，其干燥處理必須在低于100℃或在室溫的條件下進行，眾所周知氣壓降低，水的沸點也降低，如在一個大氣壓（101.3kpa）下，水的沸點是100℃，而在0.073大氣壓（7.37kpa）下，水的沸點是40℃。在真空條件下，加熱物體可使物體內部水分在無升溫狀態下蒸發。由于真空條件下空氣對流傳熱難以進行，只有依靠熱傳導的方式給物料提供熱能。常規真空干燥方法傳熱速度慢，效率低，并且溫度控制難度大。微波加熱是一種輻射加熱，是微波與物料直接發生作用，使其里外同時被加熱，無須通過對流或傳導來傳遞熱量，所以加熱速度快，干燥效率高，溫度控制容易。
國外發達國家在八十年代時已開始進行工業化微波真空干燥設備開發，并在實際應用中取得良好的效果。法國國際微波公司用微波真空干燥設備加工無籽葡萄干，將傳統工藝65℃、24小時熱風烘干變為50℃、5小時微波真空干燥，產品質量和產量都大大提高。九十年代后期我單位在國內率先開始研發微波真空設備，通過幾年的努力，在二○○○年完成工業化10KW微波真空干燥設備研制。為制藥工程、生物工程、化工工程、材料工程以及農副產品深加工提供了一種新型、高效的干燥設備。
二、微波真空干燥設備的優點
1、高效
常規的真空干燥設備都采用蒸汽進行加熱，需要從里到外進行加熱，加熱速度慢需要耗費大量的煤，而微波真空干燥設備采用的是電磁波加熱，無需傳熱媒介，直接加熱到物體內部，升溫速度快，1千瓦的微波能在3-5分鐘內將常溫下的水加熱到100℃，避免了上述缺點，所以速度快、效率高、干燥周期大大縮短，能耗降低。與常規干燥技術相比可提高工效四倍以上。
2、加熱均勻
由于微波加熱，是從內到外對物料進行同時加熱，物料的內外溫差很小，不會產生常規加熱中出現的內外加熱不一致的狀況，從而產生膨化的效果，利于粉碎，使干燥質量大大提高。
3、易控，便于連續生產及實現自動化，由于微波功率可快速調整及無慣性的特點，易于即時控制，可以在40℃-100℃之間任意調節溫度。
4、備體積小，安裝維修方便
5、產品質量好，與常規方法相比，所加工的產品質量有較大幅度的提高。
6、微波具有消毒、殺菌的功效，產品安全衛生。保質期長。
7、經濟效益顯著。
從以上介紹的特點中，節能、降耗、提高產品質量、安全衛生、設備投資成本低等諸方面即可看出其經濟效益和社會效益的顯著。
三、基本結構及工作原理
1、微波真空干燥設備應用在貴重藥材加工中的流程圖（略）
四、電路控制設計
1、電路組成框圖（略）
五、系統設計
1、 真空泵選擇
2、 物料轉盤設計
3、 整機熱平衡設計
4、 功率調節設計
六、經濟效益分析
江西某藥廠加工各種干燥設備的工藝性能、經濟效益、產品質量等進行了比較，干燥指標對比如下：
項 目 動態微波干燥 噴霧干燥 蒸汽真空干燥
干燥時間 45~70分鐘 3~5秒 20~45小時
干燥溫度 45~60度（任意設定） 進風180度 50~60度（難控制）
浸膏損耗 0 2~5％ 3％以上
水 份 4~5％ 2~4％ 4~6％
含量損耗 比其它設備增加20~30％ 下降20~30％ 下降20~30％
產量同條件 一臺 需要3臺 需要5臺
每公斤干膏費用 0.4~0.5元/kg 3~4元/kg 3~4元/kg
干燥方法：工藝配置
以上可以看出：干燥成本最低、效益最好、設備占地面積小，相當于蒸汽真空干燥機面積的20％，噴霧干燥設備的30％，大大節約凈化廠房。動態真空微波干燥機，不但用于中藥浸膏面對保健品、食品化工產品，特別是糊狀、粘度較大的物料，更為適宜；還能起到更好的殺滅細菌的作用。
七、結束語
工業化微波真空干燥設備的研制成功，填補了國內空白，這套高新技術設備大大促進了國民技術的發展，尤其是我國制藥行業的發展，為此將產生深遠影響。與此同時它的研制成功也為微波能的應用開辟了一個更為廣闊的領域。
該產品研制成功，使許多關鍵技術取得突破進展，也提出了一些設計的理論依據和方法，且在實踐中取得了諸多寶貴的經驗，為該技術的進一步發展奠定了堅實的基礎。
實際運行表明該設備性能優良、技術先進、設計合理，是一項經濟效益顯著，社會效益良好、推廣價值高的新技術新產品。（天水華圓制藥設備科技有限責任公司）
