भोजन पकाने और आग का उपयोग करने के तरीकों के आविष्कार ने मानव के विकास में एक महान भूमिका निभाई थी। हमने खाना पकाने के लिए आग का उपयोग करना, पिघलना सीखा है धातुओं , आदि उद्योगों में उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए, लेकिन सबसे बड़ी सफलता तब मिली जब हमने आग का उपयोग किए बिना समान काम करने के तरीकों का आविष्कार किया। समय के साथ और विकासशील प्रौद्योगिकियां , हमने हीटिंग प्रक्रियाओं के लिए आग के बजाय उपयोग करने के लिए कई विकल्प विकसित किए हैं। इस तरह के उल्लेखनीय आविष्कार में से एक 'ढांकता हुआ हीटिंग' का सिद्धांत है। आइए देखें कि यह सिद्धांत कैसे काम करता है और इसे कैसे लागू किया जाता है।
ढांकता हुआ ताप क्या है?
ढांकता हुआ हीटिंग की परिभाषा के रूप में कहा जा सकता है -। अपने अणुओं में ढांकता हुआ गति पैदा करके सामग्री को गर्म करने की प्रक्रिया वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र “। सभी पदार्थ अणुओं से बने होते हैं जो परमाणुओं से बने होते हैं। ढांकता हुआ हीटिंग सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है।
ध्रुवीय अणुओं में विद्युत द्विध्रुवीय क्षण होते हैं। जब ऐसे अणु विद्युत क्षेत्र के संपर्क में आते हैं, तो वे क्षेत्र की दिशा में खुद को संरेखित करने का प्रयास करते हैं। जब लागू फ़ील्ड दोलन करता है, तो सामग्री के ये अणु स्वयं को क्षेत्र के साथ संरेखित रखने के लिए घूर्णन से गुजरते हैं। जब क्षेत्र दिशा बदलता है, तो ये अणु भी अपनी दिशा बदल देते हैं। इस प्रक्रिया को 'ढांकता हुआ रोटेशन' कहा जाता है।
अणुओं का तापमान अणुओं की गतिज ऊर्जा से संबंधित है। अणुओं के ढांकता हुआ रोटेशन में, जैसे अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ती है, अणुओं का तापमान बढ़ता है। जब अणु टकराते हैं या अन्य अणुओं के संपर्क में आते हैं, यह ऊर्जा इस प्रकार सामग्री को गर्म करने पर सामग्री के सभी भागों में स्थानांतरित हो जाती है।
इस प्रकार में ढांकता हुआ रोटेशन सामग्री अक्सर सामग्री के ढांकता हुआ हीटिंग के रूप में जाना जाता है। यह हीटिंग या तो आरएफ आवृत्तियों या विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करके किया जाता है। लागू क्षेत्र ढांकता हुआ रोटेशन के लिए जगह लेने के लिए दोलन होना चाहिए। लागू फ़ील्ड की आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य भी सिस्टम के कामकाज को प्रभावित करते हैं।
ढांकता हुआ ताप कार्य
जैसा कि नीचे वर्णित है, ढांकता हुआ हीटिंग सिस्टम के सर्किट आरेख में दो धातु प्लेटें होती हैं जिनसे विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है। गर्म होने वाली सामग्री को इन दो धातुओं के बीच रखा जाता है। हीटिंग प्रक्रिया का उपयोग करके सामग्री को गर्म करने के दो तरीके हैं।
निम्न-आवृत्ति तरंगों का उपयोग करके हीटिंग, पास के क्षेत्र प्रभाव के रूप में और विद्युत-चुंबकीय तरंगों का उपयोग करके उच्च-आवृत्ति तरंगों के साथ हीटिंग। इन विभिन्न प्रकार की तरंगों का उपयोग करके गरम की गई सामग्री का प्रकार भी भिन्न होता है।
कम आवृत्ति वाली तरंगों में तरंगदैर्घ्य अधिक होता है। इस प्रकार वे गैर-प्रवाहकीय सामग्रियों के माध्यम से विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तुलना में अधिक गहराई से प्रवेश कर सकते हैं। कम आवृत्ति वाले क्षेत्रों का उपयोग करने वाले सिस्टम में रेडिएटर और अवशोषक के बीच की दूरी तरंग दैर्ध्य के 1 / 2π से कम होनी चाहिए। तो, कम-आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके हीटिंग की प्रक्रिया निकट - संपर्क प्रक्रिया है।
उच्च आवृत्ति प्रणालियों में कम तरंग दैर्ध्य होते हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों और माइक्रोवेव इन प्रणालियों के लिए उपयोग किया जाता है। इन प्रणालियों में, धातु की प्लेटों के बीच की दूरी लागू क्षेत्र की तरंग दैर्ध्य से बड़ी होती है। इन प्रणालियों में, धातु की प्लेटों के बीच पारंपरिक दूर-क्षेत्र विद्युत चुम्बकीय तरंगें बनती हैं।
ढांकता हुआ ताप के अनुप्रयोग
बेल टेलीफोन प्रयोगशालाओं में 1930 के दशक में उच्च आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्रों का उपयोग कर ढांकता हुआ ताप सिद्धांत प्रस्तावित किया गया था। विद्युत क्षेत्रों की आवृत्ति को अलग करके, ढांकता हुआ सिस्टम कई प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है।
जब माइक्रोवेव का उपयोग किया जाता है
इस ढांकता हुआ हीटिंग में, 2.45GHz का आवृत्ति का माइक्रोवेव प्रयोग किया जाता है। घरों में प्रयुक्त माइक्रोवेव ओवन इस प्रकार के अनुप्रयोगों का एक उदाहरण है। ये सिस्टम कम मर्मज्ञ और अत्यधिक कुशल हीटिंग सिस्टम प्रदान करते हैं। माइक्रोवेव वॉल्यूमेट्रिक हीटिंग एक बड़ी पैठ गहराई प्रदान करता है। इस प्रकार इस हीटिंग का उपयोग औद्योगिक पैमाने पर तरल पदार्थ, निलंबन और ठोस पदार्थों को गर्म करने के लिए किया जाता है।
माइक्रोवेव ओवन
माइक्रोवेव वॉल्यूमेट्रिक हीटिंग को पाश्चराइजेशन, फ्लैश पाश्चराइजेशन, माइक्रोवेव केमिस्ट्री, नसबंदी, खाद्य संरक्षण, जैव ईंधन उत्पादन, आदि के लिए लागू किया जाता है।
जब रेडियो फ्रीक्वेंसी का उपयोग किया जाता है
- आरएफ अचालक अक्सर फसल उत्पादन क्षेत्र में आवेदन पाता है।
- फसल के पकने के बाद भोजन में कुछ कीटों को मारने के लिए इस प्रकार के ताप का उपयोग किया जाता है।
- इस प्रकार की हीटिंग सामग्री को समान रूप से गरम कर सकती है।
- इस तरह के हीटिंग से भोजन जल्दी से संसाधित हो सकता है।
- डायथर्मी, मांसपेशियों की थेरेपी के लिए आरएफ हीटिंग की प्रक्रिया इस प्रकार के हीटिंग का उपयोग करती है।
- हाइपरथर्मिया थेरेपी नामक प्रक्रिया, जिसमें उच्च तापमान का उपयोग किया जाता है
- कैंसर और ट्यूमर के ऊतकों को मारना, आरएफ आवृत्तियों के साथ हीटिंग लागू किया जाता है
खाद्य प्रसंस्करण
उत्पादन लाइन में बिस्कुट के पोस्ट-बेकिंग में, आरएफ ढांकता हुआ हीटिंग बेकिंग के समय को कम करेगा। सही आकार, आकार और रंग बिस्कुट का उत्पादन ओवन के साथ किया जा सकता है लेकिन आरएफ हीटिंग बिस्कुट के पहले से सूखे भागों से शेष नमी को हटा सकता है।
- आरएफ हीटिंग ओवन की क्षमता बढ़ा सकता है, जिसका उपयोग खाद्य उत्पादन कारखानों में 50% तक होता है।
- अनाज आधारित शिशु उत्पाद और नाश्ते के अनाज, आरएफ ढांकता हुआ हीटिंग द्वारा पाक के बाद का उपयोग करते हैं।
- भोजन के सुखाने में, पारंपरिक बेकिंग के साथ ढांकता हुआ बेकिंग का उपयोग किया जाता है।
- जब खाना पकाने के लिए विद्युत चुम्बकीय ढांकता हुआ उपयोग किया जाता है तो भोजन की बेहतर गुणवत्ता प्राप्त होती है।
- भोजन के पोषण और संवेदी गुणों को खाद्य प्रसंस्करण के दौरान संरक्षित किया जा सकता है जब विद्युत चुम्बकीय ढांकता हुआ हीटिंग का उपयोग किया जाता है, क्योंकि उच्च प्रसंस्करण तापमान कम समय में प्राप्त किया जा सकता है।
अपने आविष्कार की अवधि से ही, विभिन्न रूपों में ढांकता हुआ हीटिंग का उपयोग किया जा रहा है। एक अद्भुत भोजन से प्रोसेसर एक सटीक इलेक्ट्रो सर्जरी पद्धति में, ढांकता हुआ ने विज्ञान के लगभग हर क्षेत्र में अपना आवेदन पाया।
ढांकता हुआ हीटिंग तंत्र सेटअप की संरचना के समान देखा जा सकता है संधारित्र । संधारित्र में ढांकता हुआ दो संचालक प्लेटों के बीच रखा जाता है और बिजली एक ढांकता हुआ में उत्पन्न होती है। जबकि ढांकता हुआ हीटिंग सिस्टम में, गर्म होने वाली सामग्री को दो संवाहक प्लेटों के बीच रखा जाता है, जिसमें विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है और सामग्री के अंदर गर्मी उत्पन्न होती है।
आजकल ढांकता हुआ हीटिंग कई कीट नियंत्रण विधियों के कार्यान्वयन के लिए कृषि उद्योग में कई अनुप्रयोग पाए गए हैं। माइक्रोवेव ओवन के लिए लगाया जाने वाला विद्युत क्षेत्र निम्न आवृत्ति या उच्च आवृत्ति क्षेत्र है?
