Способ размораживания сыпучих грузов

 

Изобретение относится к способам размораживания смерзшихся грузов, может быть использовано при погрузке и выгрузке грузов из транспортных емкостей, а также при удалении наледей, и позволяет снизить энергоемкость размораживания сыпучих грузов путем повышения превращения электрической энергии в тепловую. Для этого предварительно одним из известных способов определяют температуру внутри массы груза, подлежащего размораживанию. По графику температурной зависимости частот, соответствующих максимуму релаксационных потерь во льду, устанавливают частоту, соответствующую максимуму релаксационных потерь при измеренной температуре смерзщегося груза. Затем электрический ток, изменяющийся по синусоидальному закону, с помощью электродов подводят к размораживаемому грузу, настраивают источник тока на эту частоту и путем разогрева под воздействием электромагнитного поля в зоне между электродами осуществляют размораживание груза. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 65 G 69/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 4 ., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ” - Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4351598/24-!1 (22) 28. 12.87 (46) 15.03.90. Бюл. № 10 (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом (72) Н. М. Демиденко (53) 621.869 (0888) (56) Авторское свидетельство СССР № 1486438, кл. В 65 G 67/24, 1987. (54) СПОСОБ РАЗМОРАЖИВАНИЯ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ (57) Изобретение относится к способам размораживания смерзшихся грузов, может быть использовано при погрузке и выгрузке грузов из транспортных емкостей, а также при удалении наледей, и позволяет снизить энергоемкость размораживания сыИзобретение относится.к способам размораживания смерзшихся сыпучих грузов, например песка, и может быть использовано при погрузке и разгрузке транспортных емкостей, а также при удалении наледей.

Цель изобретения — снижение энергоемкости путем улучшения преобразования электрической энергии в тепловую.

На чертеже представлен график температурной зависимости частот, соответствующих максимуму релаксационных потерь льда.

Способ размораживания сыпучих грузов включает подведение с помощью непосредственного контакта с грузом электрического тока с ЭДС, изменяющейся по синусоидальному закону, разогрев груза в зоне между электродами под воздействием электромагнитного поля, предварительное измерение температуры внутри массива смерзшегося груза, установку по результатам измерений температуры частоты поля, соотÄÄSUÄÄ 1549887 А i пучих грузов путем повышения превращения электрической энергии в тепловую.

Для этого предварительно одним из известных способов определяют температуру внутри массы груза, подлежащего ргзмораживанию. По графику температурной зависимости частот, соответствующих максимуму релаксационных потерь во льду, уста на вли вают частоту, соответствующую максимуму релаксационных потерь при измеренной температуре смерзшегося груза. Затем электрический ток, изменяющийся по синусоидальному закону, с помощью электродов подводят к размораживаемому грузу, настраивают источник тока на эту частоту и путем разогрева под воздействием электромагнитного поля в зоне между электродами осуществляют размораживание груза. 1 ил. ветствующей максимуму релаксационных потерь во льду при данной температуре, и осуществление размораживания на данной частоте.

Тем пература внутри смерзшейся массы груза зависит от объема этой массы, температуры окружающей среды и времени нахождения ее в окружающей среде. Однако на практике температура внутри смерзшейся массы в среднем составляет

-5 — -10 С и в редких случаях может достигать -20 С, Физика процесса замерзания гетерогенной системы может быть рассмотрена на примере влажного песка при влажности, превышающей необходимую для формирования адсорбированной пленки воды. В такой системе влага находится в свободном и адсорбированном состояниях. При

0 С начинает замерзать вода, находящаяся в свободном состоянии. С понижением температуры процесс вымораживания молекул адсорбированной воды распростра1549887 няется в сторону поверхности минерального скелета песчинки. Чем ниже температура, тем тоньше становится адсорбированная ленка, в которой молекулы воды находятСя в незамерзшем состоянии.

Известно, что последние молекулы адсорбированной воды (на контакте с поверхностью) вымерзают при -70 — -80 С. Следовательно, в реальных условиях каждая песчинка в смерзшейся массе песка располагается как бы в оправе из каркаса

Льда. Между песчинкой и оправой всегда имеется прослойка воды в жидком состоянии. В -этой связи задача размора1кивания смерзшейся массы песка сводит я к расплавлению ледяного каркаса.

В начальных стадиях замораживания лед представляет собой ячеистую структуру. Полости ячеек за полнены микрористалликами льда. По мере снижения емпературы происходит сращивание ближай1пих микрокристалликов полости. В результате этого размеры кристалликов увеличиваются. Каждый кристаллик окружен молеКулами воды в незамерзшем состоянии, благодаря которым сохраняется его вращающая способность в полости льда.

Вода относится к полярным вещества м, и микрокристаллики льда обладают дипольным моментом, величина которого определяется их размерами. Благодаря дипольному моменту в электромагнитном

Иоле кристаллики ориентируются в направлении поля, т. е. происходит их вращательное движение.

В переменном электромагнитном поле, изменяющемся с частотой, при которой кристаллики не успевают полностью ориентироваться по полю, появляются релаксационные потери. С увеличением частоты потери растут, достигая максимума. На этой частоте, благодаря запаздыванию, кристаллик все время вращается навстречу полю и за счет поглощения энергии происходит его интенсивный разогрев, что приводит к повышению температуры внутри полости ячейки. За счет выделения тепла в каждой ячейке происходит плавление, как бы изнутри ледяного каркаса, т. е. осуществляется размораживание смерзшейся массы при одновременном существенном снижении энергозатрат.

Подвод тока к размораживаемой массе осуществляют контактным способом с помощью металлических электродов любой

5 конфигурации. В случае, когда объект находится в металлической емкости, в качестве одного из электродов используют саму емкость, а другой электрод в виде пластины устанавливают в открытой части

10 емкости. Для исключения непосредственного контакта между электродами, размер пластинчатого электрода должен быть меньше сечения открытой части емкости.

Предлагаемый способ размораживания

15 сып)чего груза реализуется при размораживании влажного песка в металлической емкости. Для этого предварительно замеряют температуру внутри смерзшейся массы (-17 С) . По результатам измерений определяют частоту, которой соответствует

20 максимум релаксационных потерь (2»

10 Гц) при данной температуре, по графику, представленному на чертеже. Затем источник питания настраивают на необходимую частоту (2 ° 10 Гц) и посредством электродов подводят электрический ток к емкости, содержащей замерзший песок. Одним из электродов являются стенки емкости, а другой изготовляют в виде крышки, закрывающей емкость, площадь сечения которой несколько меньЗ0 ше площади сечения емкости, перекрываемой крышкой.

Формула изобретения

Способ размораживания сыпучих грузов, З5 заключающийся в подведении электродов к грузу и пропускании тока через массив груза между электродами, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости путем улучшения преобразования электрической энергии в тепловую, предвари40 тельно измеряют температуру внутри смерзшегося массива груза, при этом ЭДС изменяют по синусоидальному закону, а частоту образовавшегося электромагнитного поля, соответствующую максимальной величи45 не релаксационных потерь во льду, устанавливают по результатам замера температуры.

1549887

\

П7 b

И

7рмпРрацра, С

Составитель Е. Авдошенко

Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корре кто р Т. М ален

Заказ 242 Тираж б45 Поди йсн ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101