Сушилка для сыпучих материалов

 

Изобретение относится к оборудованию для СВЧ-сушки сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Согласно изобретению в сушилке для сыпучих материалов барабан жестко закреплен в металлическом цилиндрическом корпусе, установленном с возможностью вращения на двух подшипниках скольжения, закрепленных на неподвижных крышках в боковых отверстиях корпуса, при этом в корпусе имеется линия передачи поверхностной волны, выполненная в виде ребристой структуры на внутренней цилиндрической поверхности, представляющая собой чередующиеся концентрические канавки шириной (0,04-0,05)λ и ребра толщиной (0,02-0,03)λ, а цилиндрические стенки барабана перфорированные и выполнены из радиопрозрачного материала, при этом подвод СВЧ-энергии к линии передачи осуществляется от отдельного СВЧ-генератора с частотой, отличной от частоты СВЧ-генератора, соединенного с системой волноводно-щелевых излучателей. Изобретение должно обеспечить равномерность распределения СВЧ–энергии по объему продукта при высокой степени загрузки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию для СВЧ-сушки сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является сушилка для сыпучих материалов [Патент № 2152571, МПК⁷ F 26 В 11/04, 3/347. Сушилка для сыпучих материалов авторов Морозова Г.А. и др.], содержащая барабан, установленный с возможностью вращения на двух подшипниках скольжения, закрепленных на неподвижных крышках в боковых отверстиях барабана, на внутренней цилиндрической поверхности которого выполнены два ряда встречно наклонных ребер, СВЧ-генератор, соединенный с системой волноводно-щелевых излучателей, введенной в полость барабана и имеющей четвертьволновые отражатели.

Однако в данной сушилке при большой степени загрузки барабана продуктом возникает неравномерность распределения СВЧ-энергии по объему продукта за счет ее поглощения поверхностными слоями. Использование в сушилке для подвода нагретого воздуха канала с установленным перфорированным экраном не обеспечивает продувку продукта, находящегося в застойных зонах вблизи наклонных ребер барабана, что приводит к невозможности использования сушилки для высоковлажных продуктов, обладающих способностью к налипанию.

Технической задачей изобретения является обеспечение равномерности распределения СВЧ-энергии по объему продукта при высокой степени загрузки барабана и возможность использования сушилки для высоковлажных продуктов, обладающих способностью к налипанию.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в сушилке для сыпучих материалов, содержащей барабан, на внутренней цилиндрической поверхности которого выполнены два ряда встречно наклонных ребер, СВЧ-генератор, соединенный с системой волноводно-щелевых излучателей, введенной в полость барабана и имеющей четвертьволновые отражатели, новым является то, что барабан жестко закреплен в металлическом цилиндрическом корпусе, установленном с возможностью вращения на двух подшипниках скольжения, закрепленных на неподвижных крышках в боковых отверстиях корпуса, при этом в корпусе имеется линия передачи поверхностной волны, выполненная в виде ребристой структуры на внутренней цилиндрической поверхности, представляющая собой чередующиеся концентрические канавки шириной (0,04-0,05)λ и ребра толщиной (0,02-0,03)λ, а цилиндрические стенки барабана перфорированные и выполнены из радиопрозрачного материала, при этом подвод СВЧ-энергии к линии передачи осуществляется от отдельного СВЧ-генератора с частотой, отличной от частоты СВЧ-генератора, соединенного с системой волноводно-щелевых излучателей, нагрев сушильного агента осуществляется за счет охлаждения СВЧ-генераторов, а его подвод по СВЧ-волноводу.

Технический результат заключается в обеспечении равномерности распределения СВЧ-энергии по объему продукта при высокой степени загрузки барабана и возможности использования сушилки для высоковлажных продуктов, обладающих способностью к налипанию.

На фиг.1 схематично показана СВЧ-сушилка для сушки сыпучих материалов; на фиг.2 - вид сбоку; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.

Сушилка состоит из металлического цилиндрического корпуса 1, установленного с возможностью вращения на двух подшипниках скольжения 3, закрепленных на неподвижных крышках 4 в боковых отверстиях корпуса 1. На внутренней цилиндрической поверхности корпуса имеется линия передачи поверхностной волны (фиг.3), выполненная в виде ребристой структуры и представляющая собой чередующиеся концентрические канавки шириной (0,04-0,05)λ и ребра толщиной (0,02-0,03)λ. Внутри корпуса жестко закреплен барабан 2 с радиопрозрачными перфорированными цилиндрическими стенками. На внутренней цилиндрической поверхности барабана 2 выполнены два ряда встречно наклонных ребер 5. Выход СВЧ-генератора 6 соединен с системой 7 волноводно-щелевых излучателей. Система 7 имеет четвертьволновые отражатели 8 и ведена в полость барабана 2 через неподвижную крышку 4 одной из боковых отверстий корпуса 1. Выход СВЧ-генератора 9 с частотой, отличной от частоты СВЧ-генератора 6, соединен с линией передачи поверхностной волны. Для подвода сушильного агента установлен вентилятор 10, а канал подвода 11 сушильного агента совмещен с выходом СВЧ-генератора 9. В канале подвода 11 установлена радиопрозрачная перегородка 12 для предотвращения прохождения сушильного агента к СВЧ-генератору. Через вторую неподвижную крышку 4 проходит канал 13 для отвода отработанного сушильного агента. Боковые крышки 4 установлены на опоры 14. Привод вращения 15 соединен с барабаном 2 через цепную передачу. Опоры 14 жестко закреплены к станине 17. Подшипники скольжения 3 набиты графитовой смазкой, которая уменьшает трение в подшипниках 3 и одновременно препятствует излучению СВЧ-энергии из полости корпуса 1. Для загрузки и выгрузки сыпучего материала 18 по центру образующей барабана 2 выполнено отверстие с герметичной крышкой 19.

Сушилка работает следующим образом.

Через открытую крышку 19 загружают сыпучий материал 18, затем герметично закрывают крышку 19, включают привод вращения 15 (скорость вращения барабана от 3 до 10 оборотов в минуту), СВЧ-генераторы 6 и 9, вентилятор 10. СВЧ-генератор 6 излучает энергию через систему волноводно-щелевых излучателей перпендикулярно слою сыпучего материала, а СВЧ-генератор 9 через линию передачи поверхностной волны подвергает материал СВЧ-воздействию со стороны, противоположной СВЧ-генератору 6, при этом генератор 6 и 9 имеют различные частоты излучения, все это повышает равномерность распределения СВЧ-энергии по всему объему материала. За счет ребер 5 происходит перемешивание сыпучего материала, что также повышает равномерность распределения СВЧ-энергии. При помощи вентилятора 10 холодный воздух проходит через радиаторы СВЧ-генераторов, охлаждая их и нагреваясь при этом, и поступает к перфорированным стенкам с внешней стороны радиопрозрачного барабана. Проходя через сыпучий материал, горячий воздух поглощает влагу и отводится через канал 13. После окончания процесса сушки металлический корпус 1 поворачивают отверстием вниз и открывают крышку 19 для выгрузки высушенной партии сыпучего материала.

Таким образом, предлагаемая нами сушилка для сыпучих материалов имеет следующие преимущества:

- обеспечивает высокую равномерность распределения СВЧ-энергии по объему продукта при высокой степени загрузки барабана;

- позволяет высушивать высоковлажные продукты, обладающие способностью к налипанию.

Формула изобретения

1. Сушилка для сыпучих материалов, содержащая барабан, на внутренней цилиндрической поверхности которого выполнены два ряда встречно наклонных ребер, СВЧ-генератор, соединенный с системой волноводно-щелевых излучателей, введенной в полость барабана и имеющей четвертьволновые отражатели, отличающаяся тем, что барабан жестко закреплен в металлическом цилиндрическом корпусе, установленном с возможностью вращения на двух подшипниках скольжения, закрепленных на неподвижных крышках в боковых отверстиях корпуса, при этом в корпусе имеется линия передачи поверхностной волны, выполненная в виде ребристой структуры на внутренней цилиндрической поверхности, представляющая собой чередующиеся концентрические канавки шириной (0,04-0,05)λ и ребра толщиной (0,02-0,03)λ, а цилиндрические стенки барабана перфорированные и выполнены из радиопрозрачного материала, при этом подвод СВЧ-энергии к линии передачи осуществляется от отдельного СВЧ-генератора с частотой, отличной от частоты СВЧ-генератора, соединенного с системой волноводно-щелевых излучателей.

2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что нагрев сушильного агента осуществляется за счет охлаждения СВЧ-генераторов, а его подвод - по СВЧ-волноводу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3