Сверхвысокочастотная установка с резонатором, образованным между двумя сферами для термомеханического разрушения сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологическому оборудованию для термомеханического разрушения и обеззараживания сырья в непрерывном режиме. Сверхвысокочастотная установка с резонатором, образованным между двумя сферами для термомеханического разрушения сырья, содержит концентрически соосно расположенные сферы из неферромагнитного материала. На наружную сферу по вершинам условного равностороннего треугольника установлены СВЧ-генераторы так, что излучатели направлены в пространство между сферами, средний периметр которого равен кратной половине длины волны. Внутренняя вращающаяся сфера установлена на вал электродвигателя и выполнена с шероховатой поверхностью, покрытой абразивным материалом. Диаметр внутренней сферы чуть больше вписанной сферы в условный равносторонний треугольник. К наружной сфере пристыкован шнековый нагнетатель-измельчитель с загрузочным патрубком и выгрузной патрубок с электроприводным ударным элементом. Верхняя и нижняя части наружной сферы перфорированы. В резонаторной камере частично измельченное сырье равномерно нагревается в электромагнитном поле сверхвысокой частоты и дополнительно дробится за счет многократного удара о шероховатую поверхность внутренней сферы. Испаренная влага удаляется через мелкоячеистую перфорацию в верхней части наружной сферы. Диаметр отверстий перфорации дна наружной сферы согласован с размерами частиц готового продукта. Ударный элемент обеспечивает сепарирование частиц продукта через отверстия перфорации сферы. Использование изобретения позволит повысить надежность работы установки. 3 ил.

 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для термомеханического разрушения и обеззараживания сырья в непрерывном режиме (фуражного зерна, варки мясного фарша и т.п.).

Прототипом является сверхвысокочастотная установка для обеззараживания комбикормов, содержащая сферический резонатор [1].

Технологический результат в предлагаемой конструкции рабочей камеры достигается за счет обеспечения трехстороннего распределенного возбуждения электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ) в рабочей камере. Это позволяет увеличить равномерность нагрева сырья по сравнению с односторонним сосредоточенным возбуждением электромагнитного поля, которое применяется в бытовых СВЧ-печах. Распределенная трёхсторонняя система возбуждения электромагнитного поля позволяет увеличить зону активного действия источников, но при этом требуется исключения взаимного влияния источников. Располагая ввод СВЧ-энергии через наружную сферу от трех источников по вершинам равностороннего треугольника и выбирая диаметр внутренней сферы чуть больше вписанной в равносторонний треугольник сферы, решается данная техническая задача. При выполнении таких условий СВЧ-установка с тремя генераторами может надежно работать без специальных средств защиты магнетронов от отраженной мощности.

Технический результат достигается тем, что сверхвысокочастотная установка с резонатором, образованным между двумя сферами для термомеханического разрушения сырья, содержит:

концентрически соосно расположенные сферы из неферромагнитного материала, при этом на наружную сферу установлены СВЧ-генераторы по вершинам условного равностороннего треугольника так, что излучатели направлены в пространство между сферами, средний периметр которого равен кратной половине длины волны,

а внутренняя вращающаяся сфера установлена на вал электродвигателя и выполнена с шероховатой поверхностью, покрытой абразивным материалом, с диаметром чуть больше вписанной сферы в условный равносторонний треугольник, причем к наружной сфере пристыкован шнековый нагнетатель-измельчитель с загрузочным патрубком и выгрузной патрубок с электроприводным ударным элементом, а верхняя и нижняя части сферы перфорированы.

На фиг.1 приведено пространственное изображение сверхвысокочастотной установки с резонатором, образованным между двумя сферами из неферромагнитного материала для термомеханического разрушения сырья:

1 – наружная сфера; 2 – внутренняя сфера с шероховатой поверхностью; 3 – генераторные блоки; 4 – выгрузной патрубок; 5 – ударный элемент с электродвигателем; 6 – электродвигатель привода внутренней сферы; 7 – шнековый нагнетатель-измельчитель; 8 – загрузочный патрубок.

На фиг.2 приведена схема технологического процесса термомеханического разрушения сырья в электромагнитном поле сверхвысокой частоты:

1– наружная сфера; 2 – внутренняя сфера с шероховатой поверхностью, покрытой абразивным материалом; 3 – генераторные блоки; 4 – выгрузной патрубок; 5 – ударный элемент с электродвигателем; 6 – электродвигатель привода внутренней сферы; 7 – шнековый нагнетатель-измельчитель; 8 – загрузочный патрубок.

На фиг. 3 приведено пространственное изображение установки, вид снизу.

Сверхвысокочастотная установка для термомеханического разрушения сырья (фиг. 1) состоит из двух сфер 1, 2 разного диаметра из неферромагнитного материала; из трех СВЧ-генераторов 3; выгрузного патрубка 4 с ударным элементом 5; электропривода внутренней сферы 6; шнекового нагнетателя-измельчителя 7; загрузочного патрубка 8.

Резонаторная камера образована между двумя сферами 1 и 2. Сферы разного диаметра расположены концентрически соосно и выполнены из неферромагнитного материала. Средний периметр пространства между сферами должен быть равен кратной половине длины волны. Сверхвысокочастотные генераторы 3 расположены по вершинам условного равностороннего треугольника на поверхности наружной сферы 1. Причем расстояние между соседними источниками электромагнитных излучений согласовано с длиной волны и с углом падающих лучей с тем, чтобы исключить нарушение работы соседних генераторов от отраженной волны. Внутренняя сфера 2 установлена на вал, вращается от электродвигателя 6 и выполнена с шероховатой поверхностью, покрытой абразивным материалом для дополнительного крошения сырья за счет многократного удара о шероховатую поверхность. Электродвигатель установлен с наружной стороны сферы большого диаметра. К наружной сфере пристыкован шнековый нагнетатель-измельчитель 7 с загрузочным патрубком 8. Нагнетательный шнек 7 в корпусе из неферромагнитного материала ограничивает излучение за пределы наружной сферы 1. Верхняя и нижняя части наружной сферы 1 перфорированы. Нижнее основание наружной сферы 1 перфорировано для выгрузки обработанного продукта через выгрузной патрубок 4, выполняющий функцию запредельного волновода. Мелкоячеистая перфорация в верхней части наружной сферы обеспечивает удаление пара из резонаторной камеры. При этом ударный элемент приводится в движение от электродвигателя 5, что способствует высыпанию измельченного продукта через отверстия перфорированного основания наружной сферы 1.

Технологический процесс термомеханического разрушения сырья происходит следующим образом. Включают электродвигатель 6 для вращения внутренней сферы 2 и электропривод шнека-измельчителя 7. Сырье из загрузочного патрубка поступает в шнековый нагнетатель-измельчитель 7. Частично измельчённое сырье попадает в пространство между двумя сферами 1, 2, т.е. в резонаторную камеру, после чего следует включить СВЧ-генераторы. При этом в резонаторной камере частично измельченное сырье равномерно нагревается в электромагнитном поле сверхвысокой частоты и дополнительно дробится за счет многократного удара о шероховатую поверхность внутренней сферы 2. Испаренная влага удаляется через мелкоячеистую перфорацию в верхней части наружной сферы 1. Измельченное сырье в резонаторной камере находится в режиме завихрения, что также повышает равномерность диэлектрического нагрева продукта по всему объему. Диаметр отверстий перфорации дна наружной сферы согласован с размерами частиц готового продукта, длиной волны, так как общая живая площадь отверстий снижает собственную добротность резонатора и радиогерметичность. Для исключения забивания отверстий перфорации включают электропривод ударного элемента 5, обеспечивающий сепарирование частиц продукта. При обеспечении напряженности электрического поля выше 1,5 кВ/см происходит достаточное снижение микробиологической обсемененности. Конструкционно-технологические параметры согласованы с режимом работы установки (со скоростью вращения внутренней сферы, частотой колебания ударного элемента, скоростью вращения нагнетательного шнека, мощностью СВЧ-генераторов, объемом загрузки сырья и его влажности). Энергозатраты зависят от физико-механических и диэлектрических параметров сырья.

Источники информации

1. Патент №. 2535146 РФ, МПК А23N 17/00. СВЧ-установка для обеззараживания комбикормов / Г.Л. Долгов, М.В. Белова, Т.В. Шаронова, Г.В. Новикова; заявитель и патентообладатель ЧГСХА (RU). – № 2013121131/13; заявл. 07.05.2013. Бюл. № 34 от 10.12.2014. − 8 с.

Сверхвысокочастотная установка с резонатором, образованным между двумя сферами для термомеханического разрушения сырья, характеризующаяся тем, что сферы расположены концентрически соосно и выполнены из неферромагнитного материала, при этом на наружную сферу установлены СВЧ-генераторы по вершинам условного равностороннего треугольника так, что излучатели направлены в пространство между сферами, средний периметр которого равен кратной половине длины волны, а внутренняя вращающаяся сфера установлена на вал электродвигателя, выполнена с шероховатой поверхностью, покрытой абразивным материалом, и имеет диаметр чуть больше вписанной сферы в условный равносторонний треугольник, причем к наружной сфере присоединен шнековый нагнетатель-измельчитель с загрузочным патрубком и выгрузной патрубок с электроприводным ударным элементом, а верхняя и нижняя части наружной сферы перфорированы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложена установка с движущимися источниками СВЧ энергии для термообработки сыпучего сырья, которая содержит внутри экранирующего корпуса тороидальный резонатор, по внутреннему периметру которого имеется щель, куда направлены излучатели от сверхвысокочастотных генераторов, расположенных равномерно на круглой платформе по периферии, вращающейся с помощью мотора-редуктора.

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, в частности к способу производства кормовых высокоэнергетических жировых добавок жвачным животным. Способ включает барогидротермическую обработку масложировой кормовой смеси, содержащей (в %) ячменя дробленого - 86, фуза-отстоя – 8, стеариновой жирной кислоты - 2 и минеральной добавки – 4, путем гранулирования в рабочем режиме при давлении 10 мПа и температуре 100-120°C выше температуры плавления стеариновой кислоты - 70°C и кавитационную обработку фуза-отстоя подсолнечного масла частотой 22 кГц±10% с экспозицией 10 мин.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологическому оборудованию для проведения теплообменных процессов, например для термообработки и обеззараживания сыпучего сырья в виде фуражного зерна, комбикормов и т.п.

Изобретение относится к кормопроизводству, а именно экструдированию смеси кормовых продуктов. Смеситель-дозатор пресс-экструдера содержит бункер (смесительную емкость), в нижней части которого крепится подающий шнек.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для приготовления комбикормов. Пресс-экструдер состоит из загрузочного бункера 1, полого корпуса 2 с профилированной внутренней поверхностью 3, оснащенной винтообразными рифлями, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к технологиям тепловой сушки сыпучих кормов для животных и птицы. Способ комбинированной инфракрасной и кондуктивной сушки движущихся сыпучих кормов для животноводства и птицеводства включает применение принудительно вентилируемой камеры сушки, регулируемых регулятором мощности инфракрасного излучателя и кондуктивного нагревателя для комбинированной сушки со всех направлений действия тепловых потоков на сыпучие корма.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для приготовления кормов на животноводческих фермах и комплексах. Устройство для смешивания сухих кормов и сухих добавок состоит из бункера для сухих кормов, в котором установлен выгрузной шнек, выполненный в виде спирали круглого сечения, в зоне выгрузки выгрузной шнек выполнен в виде П-образных лопастей круглого сечения, изготовленных из прутка диметром 4…10 мм и повернутых относительно оси вращения на угол α=5…15° по ходу витков спирали в бункере, при этом под П-образными лопастями круглого сечения расположена сетка, выполненная в виде пластины с прямоугольными пробивными отверстиями шириной поперек вала шнека 15…30 мм и длиной 30…70 мм с перемычками 2…4 мм, параллельно с бункером для сухих кормов расположен многокомпонентный бункер-дозатор сухих добавок, имеющий в двух-семи секциях на общем валу лопастные барабаны с плоскими радиальными лопастями в количестве 6…20 шт.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к оборудованию для обработки кормового зерна консервантом перед закладкой его на хранение, и может быть использовано в кормопроизводстве.

Изобретение относится к способу получения комбикормов. В процессе способа производят очистку, шелушение и измельчение сыпучих компонентов, а также подготавливают жидкие компоненты.

Изобретение относится к оборудованию для прессования кормов в гранулы. Пресс содержит бункер с уплотнителем и корпус с расположенными по обе стороны от его оси входным и выходным окнами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для приготовления кормов на животноводческих фермах и комплексах. Устройство состоит из бункера для сыпучих кормов, в котором установлен выгрузной шнек, выполненный в виде спирали круглого сечения, закрепленной на валу. В зоне выгрузки выгрузной шнек выполнен в виде радиальных плоских лопастей, также закрепленных на валу и изготовленных из пластин толщиной 1…3 мм, концы которых отогнуты на угол α=2…10° противоположно направлению вращения вала. Под плоскими лопастями расположена сетка, выполненная из пересекающихся и скрепленных между собой круглых стержней диаметром 2…4 мм с промежутками поперек вала шнека 15…30 мм и вдоль вала 30…70 мм. Параллельно с бункером для сухих кормов расположен многокомпонентный бункер-дозатор сухих добавок, имеющий в двух-семи секциях на общем валу лопастные барабаны с плоскими радиальными лопастями в количестве 6…20 шт. и выгрузными отверстиями в виде щелей, перекрываемых регулировочными заслонками. Под всеми указанными бункерами расположена камера предварительного смешивания, в нижней части которой имеется распределительный конус, под которым размещена камера основного смешивания. Камера основного смешивания представляет собой вертикальный цилиндр с вертикальным смотровым окном. По оси камеры основного смешивания на приводном валу крепятся 3…12 мешалок, представляющих собой ступицу с крепящимися к ней 5…10 радиальными лопастями круглого сечения. В нижней части камеры основного смешивания расположено выгрузное отверстие с регулировочной заслонкой и выгрузным лотком. Использование изобретения позволит повысить качество готового продукта. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для смешивания и дозированной выдачи кормов и может быть использовано для подачи кормов на ленточные, скребковые и винтовые кормораздатчики. Сущность: устройство состоит из закрепленного шарнирно с возможностью регулирования угла наклона загрузочного бункера (1) с секциями (2-4) для компонентов кормовой смеси. В загрузочном бункере (1) размещен смесительный шнек (6), на полом валу (7) которого закреплены витки (8) и лопатки (9). Внутри полого вала (7) установлен неподвижный шнек (10). Витки (8) выполнены ленточными и состоят из наложенных друг на друга неподвижной и подвижной лент. Подвижная лента закреплена на неподвижной ленте с возможностью смещения по ней. При этом неподвижная лента жестко связана с полым валом (7) с возможностью изменения зазора между внутренней кромкой витка (8) и наружной поверхностью полого вала (7). Лопатки (9) смесительного шнека (6) выполнены составными из двух частей, одна из которых закреплена на другой. Причем неподвижная часть жестко соединена с полым валом (7) с возможностью смещения по ней подвижной части и регулировки площади лопатки (9). Технический результат: повышение равномерности смешивания кормовой смеси. 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно к способам подготовки кормолекарственных смесей. Способ включает получение первичного премикса путем одновременного измельчения и смешивания в измельчителе-смесителе для первичных премиксов и приготовление кормовой смеси посредством смешивания первичного премикса с наполнителем в смесителе кормолекарственных смесей в режиме псевдоожиженного слоя. Кормолекарственную смесь получают перемещением массы смешиваемого материала швырком снизу вверх по всему периметру внутренней сферической поверхности рабочей камеры, по внутренней поверхности направляющего обтекателя и плавным изменением направления движения потока сверху вниз. Устойчивость псевдоожиженного слоя усиливается за счет избыточного давления в зоне внутренней поверхности рабочей камеры и направляющего обтекателя, а в зоне вертикальной оси - разрежения. Использование изобретения позволит обеспечить высокую однородность смешивания путем выравнивания фракционного состава смешиваемых материалов и повысить качество лечебных кормов. 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для цикличной (порционной) подготовки кормолекарственных смесей, а также минеральных и витаминных кормовых добавок. Установка включает измельчитель-смеситель для первичных премиксов, смеситель для премиксов и кормовых смесей, устройства загрузки и выгрузки. Смеситель для премиксов и кормовых смесей является смесителем кормолекарственных смесей и состоит из двух частей, рабочей камеры, выполненной в виде усеченной сферы, и направляющего обтекателя, образующая поверхность которого представлена эвольвентой с началом координат у нижней части загрузочного шлюза. В нижней части рабочей камеры на расстоянии δ к внутренней поверхности закреплены лопасти, плоскости и концы которых повторяют ее внутреннюю поверхность. Каждая лопасть снабжена бортиком, направленным противоположно бортику другой лопасти. Длина каждой лопасти и уровень стыка направляющего обтекателя с рабочей камерой ограничены радиусом, проведенным из центра сферы под углом 45°. Использование изобретения позволит повысить качество готового продукта. 2 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для приготовления комбикормов. Пресс-экструдер состоит из загрузочного бункера, полого корпуса с профилированной внутренней поверхностью, выполненной в виде винтообразных рифлей с направлением, противоположным вращению шнека. В корпусе с возможностью вращения расположен конусообразный шнек, включающий зоны смешивания и баротермической обработки материала. Витки навивки шнека имеют трапецеидальные вырезы в зоне смешивания. На выгрузном конце шнека выполнен формующий конус в виде матрицы, поверхность которой оснащена равномерно расположенными конусообразными отверстиями для выхода готовой продукции. Использование изобретения позволит снизить энергоемкость процесса экструдирования и повысить качество готового продукта. 3 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, частности к устройствам для приготовления кормов. Кормораздатчик-измельчитель содержит корпус с загрузочным и разгрузочным элементами, вращающийся диск (4) с рабочими измельчающими органами, установленными кольцевыми рядами, и противорежущий орган. Каждый измельчающий орган выполнен в виде цилиндрической втулки со штоком (7), в верхней части которого жестко установлен зубчатый режущий элемент под углом 30-45° к продольной оси цилиндрической втулки. Противорежущий орган изготовлен в виде подпружиненной деки с противорежущими сегментами. Дека одной стороной шарнирно закреплена на боковой стенке корпуса посредством подпружиненной шпильки с возможностью изменения зазора между зубчатыми режущими органами и противорежущими сегментами с целью изменения средневзвешенной длины резки измельчаемого материала. Повышается качество измельчения. 4 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для очистки сточных вод, содержащих твердые и органические загрязнения, в т.ч. навоз КРС, свиной и помет птиц. Устройство содержит корпус, шнек загрузки обезвоживаемого материала, разгрузочный шнек с режущей пластиной, установленный с возможностью осевого перемещения на валу, приемник обезвоживаемого материала, патрубки для вывода жидкой и твердой фракций, привод. Устройство дополнительно содержит приемник фильтрующего материала и шнек его загрузки, установленный с возможностью осевого перемещения. Все шнеки размещены на одном валу. Между смежными участками шнеков выполнен разрыв витков. Перед шнеком загрузки обезвоживаемого материала на валу размещена режущая пластина, а его витки выполнены увеличивающегося шага навивки. Использование изобретения позволит повысить качество отжима жидкости путем дополнительной фильтрации. 1 ил.

Изобретение относится к зерноперерабатывающему оборудованию, а именно к установкам, предназначенным для обеззараживания зерна и продуктов его переработки воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Установка для обеззараживания сыпучего сырья в непрерывном режиме содержит цилиндрический экранирующий корпус, внутри которого соосно установлены диэлектрический ситовый цилиндр и поярусно расположенные роторы. Роторы выполнены в виде перфорированных тороидальных резонаторов, центральные части которых представлены параллельно расположенными неферромагнитными кольцевыми дисками, скрепленными диэлектрическими штифтами. По периметру кольцевых дисков закреплены неферромагнитные лопасти диаметром меньше, чем диаметр радиального сечения тора, и в количестве, равном количеству сверхвысокочастотных генераторов, установленных на боковой поверхности экранирующего корпуса в местах расположения торов. Излучатели от генераторов направлены в перфорированные торы через отверстия, закрытые диэлектрическими втулками. По внутреннему периметру тора имеется прорез размером большим, чем междисковое расстояние, равное кратной половине длины волны. Роторы по центру кольцевых дисков жестко закреплены с помощью пустотелого вала. Вовнутрь пустотелого вала со стороны верхнего основания экранирующего корпуса направлен приемный патрубок. Пустотелый вал приводится в движение от электродвигателя через передаточный механизм. Выгрузные патрубки закреплены соответственно к основаниям ситового цилиндра и экранирующего корпуса. Использование изобретения позволит повысить качество обработки сыпучего сырья. 8 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для приготовления кормовых смесей на животноводческих фермах и комплексах. Кормосмеситель включает платформу, установленные рядом друг с другом на платформе корытообразный бункер-смеситель со шнеком и заслонкой для выгрузки корма и бункеры-дозаторы. Бункеры-дозаторы в боковой стенке имеют патрубок и шнек. Патрубок вставлен с зазором в отверстие, выполненное в боковой стенке бункера-смесителя, обращенной к бункерам-дозаторам и выполненной вертикальной. Шнек вставлен в патрубок для подачи содержимого бункера-дозатора в бункер-смеситель. Кормосмеситель имеет также весоизмерительное устройство для определения веса содержимого бункера-смесителя. Использование изобретения позволит увеличить автономность мобильного кормосмесителя с хранимым в нем запасом кормовых добавок, используемых для приготовления кормовых смесей. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в комбикормовой промышленности. Линия производства кормовой добавки включает оборудование участка получения сухого порошка, участка подготовки предсмеси и участка приготовления готовой кормовой добавки. Оборудование участков представляет собой последовательно установленные барабанные сушилки-смесители с канальными насадками, молотковую дробилку и смеситель. Барабанная сушилка-смеситель с канальными насадками включает в себя корпус, загрузочный питатель, разгрузочный бункер, устройства для подачи и нагрева теплоносителя, трубопровод с форсункой для подачи ферментного препарата, привод, лопатки с криволинейным профилем, имеющим участки с выпуклой и прямолинейной поверхностями со сквозными отверстиями. Использование изобретения позволит создать высокоэффективную линию для производства кормовой добавки, позволяющую расширить функциональные возможности линии путем обеспечения нанесения ферментного препарата на минеральный носитель с развитой структурой. 9 ил.
Наверх