Установка непрерывной твч-дефростации продуктов в блоках
Владельцы патента RU 2328125:
Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано на береговых рыбообрабатывающих предприятиях, а также при размораживании мяса, плодов, овощей и других продуктов. Установка содержит пары верхних и нижних пластинчатых электродов прямоугольной формы с автономным питанием каждой пары от отдельных генераторов различной мощности, конвейер для блоков продукта, размещенную над ним рабочую камеру установки. Настил конвейера состоит из пластин, изготовленных из диэлектрического материала. Нижние электроды в виде отдельных пластин, размещены под конвейером. Верхние электроды подвешены к потолку рабочей камеры над конвейером. Электроды в зоне их воздействия на блоки продукта устанавливают так, что пара электродов с максимальной мощностью расположена над центральной частью блока, а последующие пары электродов с уменьшающейся мощностью смещены по ходу конвейера на длину электрода. По ширине блока они установлены с возможностью расположения на расстояния, превышающие зоны действия краевых эффектов электромагнитного поля, образованного верхними и нижними электродами ТВЧ. Изобретение позволяет повысить качество продукта и интенсифицировать процесс его дефростации за счет исключения зон перегрева блока продукта при дефростации. 6 ил.
Изобретение относится к диэлектрической обработке пищевых продуктов в блоках, в частности к рыбной промышленности для диэлектрической дефростации рыбы и морепродуктов, и может быть использовано на береговых рыбообрабатывающих предприятиях, а также на предприятиях для размораживания мяса, плодов, овощей и др. продуктов.
Известно устройство для осуществления способа дефростации замороженных в блоках пищевых продуктов (а.с. №762839, кл. А23В 4/06, 1980 г., БИ №34) путем погружения блока в воду между плитами-электродами и воздействия на блоки постоянного по величине тока промышленной частоты.
Недостатком данного устройства является невозможность регулирования распределения мощности излучения по площади блока в зависимости от неравномерности размораживания центральных и периферийных областей блока, а также вследствие использования недостаточно эффективного для размораживания тока промышленной частоты.
Известно устройство (Стефановский В.М. Размораживание рыбы. - М.: Агропромиздат, 1987. - 190 с.), где продукт вводится в пространство между двумя пластинчатыми электродами, которые могут быть выполнены в виде стержней или колец.
Недостатком данного устройства является неравномерный нагрев продукта из-за отсутствия регулирования распределения мощности излучения по площади продукта, вызывающего локальные зоны его перегрева.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является устройство для диэлектрической обработки продуктов в блоках (патент №2280988, кл. А23В 4/06, 2006 г., БИ №22), в котором осуществляется размещение замороженного блока продуктов между пластинчатыми электродами прямоугольной формы или в виде колец, подключенных к источникам питания, и воздействие на блоки токов высокой частоты, при этом пластинчатые электроды представляют собой набор отдельных электродов в качестве источников питания, к которым автономно используют отдельные генераторы, мощность которых регулируют таким образом, чтобы мощность излучения каждого электрода увеличивалась от периферии к центру при их воздействии на блоки продукта, которые размещают между электродами в ванне, имеющей прямоугольную или круглую форму по конфигурации электродов и заполненной водой с температурой 17-20°C.
Недостатком данного устройства является длительность процесса дефростации из-за отсутствия возможности непрерывной ТВЧ-дефростации.
Технической задачей изобретения является повышение качества продукта и интенсификации процесса его дефростации за счет исключения зон перегрева блока продукта при обеспечении непрерывной ТВЧ-дефростации путем равномерного его нагрева, осуществляемого регулированием распределения мощности излучения электродов по площади продукта.
Техническая задача достигается тем, что в установке непрерывной ТВЧ-дефростации продуктов в блоках, включающей пары верхних и нижних пластинчатых электродов прямоугольной формы с автономным питанием каждой пары от отдельных генераторов различной мощности, которую можно устанавливать таким образом, чтобы мощность воздействия на блоки излучения каждой пары электродов уменьшалась от центра к периферии блоков, новым является то, что дополнительно установлен конвейер, настил которого состоит из пластин, изготовленных из диэлектрического материала, под которым размещены нижние электроды в виде отдельных пластин, при этом над конвейером расположена рабочая камера установки, к потолку которой подвешены верхние электроды, причем верхние и нижние электроды в зоне их воздействия на блоки продукта, размещенные на пластинчатом конвейере, устанавливают таким образом, чтобы пара электродов с максимальной мощностью находились над центральной частью блока, а последующие пары электродов с уменьшающейся мощностью смещены по ходу конвейера на длину электрода, а по ширине блока с возможностью расположения на расстояния, превышающие зоны действия краевых эффектов электромагнитного поля, образованного верхними и нижними электродами ТВЧ.
Технический результат заключается в повышении качества продукта и интенсификации процесса его дефростации за счет исключения зон перегрева блока продукта при обеспечении непрерывной ТВЧ-дефростации путем равномерного его нагрева, осуществляемого регулированием распределения мощности излучения электродов по площади продукта.
На фиг.1 изображена схема установки непрерывной ТВЧ-дефростации продуктов в блоках, на фиг.2 представлена схема расположения электродов, на фиг.3 представлена схема наложения электромагнитных полей в результате действия краевых эффектов при чрезмерно близком расположении электродов друг к другу, на фиг.4 представлена схема температурного градиента в результате диэлектрического нагрева центральной части блока продукта, на фиг.5 - распределение температур в блоке продукта при воздействии на него электромагнитных полей последующих пар электродов, а на фиг.6 - трехмерная модель конвейера с блоками продукта.
Установка (фиг.1) состоит из конвейера 1, настил которого состоит из пластин 2, изготовленных из диэлектрического материала. Под настилом установлены нижние электроды 3 в виде отдельных пластин. Над конвейером 1 установлена рабочая камера 4 установки, к потолку которой подвешены верхние электроды 5. Каждая пара электродов 3 и 5 подключена к отдельному источнику питания 6, имеющему возможность регулирования мощности, подаваемой на пары электродов 3 и 5.
Пары нижних 3 и верхних 5 электродов в зоне их воздействия на блоки продукта 13, размещенных на пластинчатом конвейере 1, устанавливают таким образом, чтобы пары электродов с максимальной мощностью излучения находился над центральной частью блока 13, а последующие пары электродов с уменьшающейся мощностью по длине смещены по ходу конвейера 1 на длину электрода, а по ширине блока 13 с возможностью расположения на расстояния, превышающие зоны действия краевых эффектов электромагнитного поля, образованного нижними 3 и верхними 5 электродами ТВЧ.
Под настилом конвейера 1 установлен лоток 7 для сбора воды, образовавшейся при таянии льда блоков.
Привод конвейера 1 осуществляется от приводных звездочек 8, установленных с возможностью вращения при помощи электродвигателя 9, соединенного муфтой 10 с редуктором 11 и цепной передачей 12.
Установка непрерывной ТВЧ-дефростации продуктов в блоках 13 работает следующим образом.
Замороженные блоки 13 подаются на настил движущегося конвейера 1 (фиг.6). Через приемное окно 14 рабочей камеры 4 установки блоки 13 попадают в зону обработки, где, проходя между электродами 5 и 3, прогреваются и размораживаются. Равномерный прогрев блоков 13 происходит благодаря разнесенному в пространстве расположению пар электродов 5, 3 (фиг.2) и возможности регулирования мощности источников питания. Представленная схема размещения пар электродов 5, 3 позволяет избежать наложения электромагнитных полей от двух соседних источников при чрезмерно близком расположении пар электродов друг к другу (фиг.3) и избежать зон подваривания продукта. При прохождении блока 13 между первой парой электродов 5 и 3 происходит прогрев средней его части. При этом на первую пару электродов подается максимальная мощность (предельно допустимая, обусловленная свойствами продукта) от источника питания 6 (фиг.4). Центральная часть блока 13 под воздействием электромагнитного поля прогревается от температуры t1 до t2, при этом возникает температурный градиент, направленный в сторону убывания температуры, т.е. от центра блока 13 к его периферии. После прогрева центральной части непрерывно движущийся блок 13 проходит между последующими двумя парами электродов 5, 3, где происходит прогрев удаленной на некоторое расстояние от центра части блока 13 до температуры t2, однако затраты энергии при этом будут меньше и мощность источника 6 необходимо снижать. Размер прогретой зоны увеличивается. Несмотря на то, что последующие пары электродов располагаются в один ряд, перегрев продукта вследствие возникновения краевого эффекта не происходит из-за большего расстояния между соседними парами электродов (фиг.5). Аналогично происходит прогрев остальной части блока 13 до требуемой температуры.
Подобное расположение электродов (фиг.2) позволяет сократить протяженность рабочей камеры (по сравнению, например, с диагональным расположением электродов) и снизить потери теплоты в окружающую среду.
Размороженный продукт выгружается через разгрузочное окно 15. Образовавшаяся при размораживании вода собирается в установленный под настилом конвейера поддон 7, из которого она потом удаляется.
Установка непрерывной ТВЧ-дефростации продуктов в блоках имеет следующие преимущества:
- размещение блоков продукта на пластинчатом конвейере, выполненном из диэлектрического материала, позволяет обеспечить ТВЧ-дефростацию в непрерывном режиме;
- расположение пар электродов в зоне их воздействия на блоки продукта таким образом, чтобы пара электродов с максимальной мощностью находились над центральной частью блока, а последующие пары электродов с уменьшающейся мощностью смещены по ходу конвейера на длину электрода, а по ширине блока с возможностью расположения на расстояния, превышающие зоны действия краевых эффектов электромагнитного поля, образованного верхними и нижними электродами ТВЧ, позволяет повысить качество продукта и интенсифицировать процесса его дефростации за счет исключения зон перегрева блока продукта при обеспечении непрерывной ТВЧ-дефростации путем равномерного его нагрева, осуществляемого регулированием распределения мощности излучения электродов по площади продукта.
Установка непрерывной ТВЧ-дефростации продуктов в блоках, включающая пары верхних и нижних пластинчатых электродов прямоугольной формы с автономным питанием каждой пары от отдельных генераторов различной мощности, которую можно устанавливать таким образом, чтобы мощность воздействия на блоки излучения каждой пары электродов уменьшалась от центра к периферии блоков, отличающаяся тем, что дополнительно установлен конвейер, настил которого состоит из пластин, изготовленных из диэлектрического материала, под которым размещены нижние электроды в виде отдельных пластин, при этом над конвейером расположена рабочая камера установки, к потолку которой подвешены верхние электроды, причем верхние и нижние электроды в зоне их воздействия на блоки продукта, размещенные на пластинчатом конвейере, устанавливают таким образом, чтобы пара электродов с максимальной мощностью находились над центральной частью блока, а последующие пары электродов с уменьшающейся мощностью смещены по ходу конвейера на длину электрода, а по ширине блока с возможностью расположения на расстояния, превышающие зоны действия краевых эффектов электромагнитного поля, образованного верхними и нижними электродами ТВЧ.
