Kinetyka suszenia materiałów ziarnistych w instalacjach z przerywanym zasilaniem elektrycznym wykorzystujących promieniowanie mikrofalowe i podczerwone

Zarówno w przypadku obróbki ziarna za pomocą mikrofal, jak i promieniowania podczerwonego dochodzi do selektywnego ogrzewania wilgotnego materiału, ponieważ składniki wilgoci (woda) pochłaniają energię w sposób selektywny i z większą intensywnością, co zapewnia ukierunkowane dostarczanie energii, ponieważ ogrzewa się wyłącznie woda, a nie struktura materiału. Ponieważ wilgoć jest równomiernie rozłożona w całej objętości materiału, ogrzewanie przebiega jednolicie w całej masie. Na podstawie analizy typowych równań ogólnych dotyczących sprzężonego przenoszenia ciepła i masy sformułowano modele matematyczne procesu suszenia ziarna w polu elektromagnetycznym mikrofalowym i promieniowaniu podczerwonym. Wykorzystując dane eksperymentalne dotyczące suszenia ziarna, przeprowadzono identyfikację parametryczną opracowanych modeli matematycznych dynamiki procesu suszenia przy przerywanym dostarczaniu energii mikrofalowej i podczerwonej. Opracowano algorytm obliczania niestabilnych reżimów suszenia. Suszarnia MW-IR zapewnia ekologiczne suszenie ziarna przy zwiększonej efektywności energetycznej. Określono wpływ parametrów roboczych na kinetykę suszenia w suszarni zasilanej energią mikrofalową i podczerwoną. Optymalne parametry obróbki mikrofalowo-podczerwonej: moc mikrofalowa – 600 W/dm³, podczerwień: 940 W/m² – w pierwszym okresie; 1130 W/m² – w drugim okresie; 1210 W/m² – w trzecim okresie. Badania eksperymentalne potwierdziły wysoką wydajność dostarczania energii elektromagnetycznej do suszonego materiału – intensywność usuwania wilgoci była ponad dwukrotnie wyższa w porównaniu z suszeniem konwekcyjnym. Stwierdzono, że zastosowanie kombinowanego zasilania energią w procesie suszenia ziarna zmniejsza jednostkowe zużycie energii i intensyfikuje usuwanie wilgoci bez przegrzewania materiału.