Волноводная камера для термообработки диэлектриков

 

Использование: для пастеризации и стериализации физиологических растворов, соков , молочных изделий и других жидкостей, разогрев и размораживания пищевых продуктов , сушки асбеста, древесины, прочих стройматериалов, вулканизации, резинотехнических изделий и др. Сущность изобретения: волноводная камера для термообработки диэлектриков, содержащая отрезок волновода, состоящий из первой и второй металлических труб прямоугольного сечения, широкие -стенки которых параллельны , а узкие расположены в одной плоскости , в узких стенках первой и второй металлических труб, расположенных в одной из плоскостей, выполнены прорези по всей длине, соответствующие кромш которых соединены металлическими стенками.; которые образуют канал для обрабатываемого материала, металлические стенки, соединяющие соответствующие кромки прорезей, в поперечном сечении имеют форму дуг концентрических окружностей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ДЦ„„1794285 АЗ (я)з Н 05 В 6/64

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ, Г

2 дуктов, еушкй асбеста. древе сины, прочих стройматериалов. вулканизации. резинотехнических изделйй и др, Сущность изо- (21) 4892253/09 (22) 17Л2:.90 (46) 07.02.93,Бюл. М 5 (71) Институт радиотехники и электроники бретения: волноводная камера для

AH СССР:::: :,: .: —: -:: -": :., термообрвботкидиэлектриков,содержащая (72) А;Р.Железняк, В.В.Комаров и В.B.ßêîâ- .. отрезок волновода. состоящий из первой и второй металлических труб прямоугольного сечейия. широкие стенки которых параллев (73} В.В.Яковлев (56) Макаров Г;В,, Пиденко:АЛ„Некругман лельны. а узкие расположены в одной плоC.Â. Установка диэлектрического нагрева

Изобретенйе относится к технике ". лектрйкрасп: сверхвысоких частот..в частности к:наврав-.: электрического поля основйой волны Н о. ленив СВЧ-энергетики, связанному с ис-::: Прототипом предлагаемого устройства пользованием волноводнйх трактов в .: является волиоводная камера конвейерной качестве базовых элементов рабочих. камер.. СВЧ нагревательной установки на базе П-. для конвейерной термообработки диалект-. .:: волновода.-Пространствам взаимодействия рических материалов; -. :.::::: поля бегущей волны типа квази-Н1о с диэИзвестны койструкции камер для нагре- " лектрикомявляется емкостной зазор. Испольва диэлектриков в поле СВЧ на базе волно- зование fl-образйого профиля обусловливает водов простейших сечений. Так, представ- .: -увеличение напряженности электрического лена установка, в которой высушиваемая .. поля в пространстве взаимодействия и, как кинопленка транспортируется внутри пря- следствие, способствует интенсификации маугольного волновода вдоль его оси пер-:процесса термообработки. пендикулярно широкой стенке; камера в Недостатком этой конструкцйи являет- виде меандровой структуры на прямоуголь-: - ся:то, что при работе на стандартной частоте ном волноводе, изогнутом под прямым уг- СВЧ-энергетикй915МГцеегабаритыдостаточно. велики (размер широкой стенки волновода от 35 до 35 см), а это определяет высокую металлоемкость установки. В уст.лом по широкой стенке, для СВЧ сушки широких ленточных материалов описайа. S данных устройствах обрабатываемый диэ. скости, в узких Стенках первой и второй. йвпрерывного:действия. Электронная обра- металлических труб. расположенных в од- ботка.материалов. М 3. с. 81-84, 3973. . ной из плоскостей, выполнены прорези по всей длине; соответствующие кромки кото . (54) ВОЛНОВОДНАЯ КАМЕРАДЛЯТЕРМО- .. рых соединены металлическими.стенками.

ОБРАБОТКИ ДЙЭЛЕКТРИКОВ .:: - - .: .- . которме образуот канал для обрабатывае(57) Использование: для пастеризации и сте- мого материала; мЕталлическйе стенки, риализации физиологическйх растворов, со- соединвощие соответствующие кромки ков,молочныхиэделийи другихжидкостей,:. прорезей; в пойеречном. сечении имеют, .разогрев и размораживания пищевых rlpo-: . форму дуг концентрических окружностей, М

1794285 ройстве невозможна термообработка жидких или сыпучих материалов — обрабатываемый продукт перемещается в камере по цепному конвейеру. Наконец, камера на Пволноводе далеко не всегда может применяться для CBЧ нагрева материалов, диэлектрическая проницаемость я которых существенно меняется в процессе термообработки, поскольку для этого требуется, как правило, более широкая полоса одномодового режима, чем та, которая свойственна

П-волноводам.

Цель изобретения — повышение широкополостности волноводной камеры для термообработки диэлектриков, уменьшение ее габаритов, обеспечение возможности термообработки жидких и сыпучих материалов при сохранении высокой интенсивности процесса, Использование изобретения позволит расширить класс диэлектриков, которые в одной и той же рабочей камере могут быть подвергнуты равномерной и высокоэффективной термообработке, как за счет материалов в различных физических состояниях, так и за счет диэлектриков с резко меняющимися значениями проницаемости в рабочем ди ; при этом возможно снижение расхода металла на изготовление самой камеры.

Указанная цель достигается тем, что в волноводной камере для термообработки диэлектриков, содержащей отрезок волновода, состоящий из первой и второй металлических труб прямоугольного сечения, широкие стенки которых параллельны, а узкие расположены в одной плоскости, в узких стенках первой и второй металлических труб, расположенных в однои иэ плоскостей, выполнены прорези по всей длине, соответствующие кромки которых соединены металлическими стенками, которые образуют канал для обрабатываемого материала, согласно изобретению, металлические стенки, соединяющие соответствующие кромки прорезей, в поперечном сечении имеют форму дуг концентрических окружностей.

Данный профиль в сравнении с прямоугольным и круглым обусловливает более высокие значения критических длин волн основного типа и коэффициента широкополостности рабочей камеры, В общем случае волновод с емкостным зазором может быть получен иэ прямоугольного путем введения регулярной металлической неоднородности в максимум электрического поля волны Н щ.

Однако в сравнении, например, с П-образным предлагаемый волновод характеризуется существенно большими значениями критических длин волн основной моды. Это обеспечивает на фиксированной частоте

5 термообработки меньшие габариты камеры на волноводной линии заявляемого профиля, чем на П-волноводе, используемом в прототипе, а также дает воэможность осуществления термообработки более объемных материалов с широким диапазоном изменения е в рабочем диапазоне температур, Характерно, что при измене сии E материала возникающие вариации замедления осуществляющей термообработку волны квази Н<о не приводят к заметным искажениям равномерности распределения электрического поля в емкостном зазоре.

На чертеже представлено возможное поперечное сечение волноводной камеры

20 для термообработки диэлектриков, В качестве примера конкретного выполнения может быть описана камера для пастеризации или стерилизации жидкостей (физиологических растворов, пищевых про25 дуктов и т.д.). В разработанном проекте предусматривается ее эксплуатация в составе

CB×-пастеризатора молочно-белкового концентрата. Параметры установки: частота генератора 2450 МГц, его мощность до

З0 4 кВт; размеры камеры: широкая стенка .

13 см, узкая 6 см, диаметр внутренней дуги, ограничивающей емкостной зазор 4 см, высота зазора 2 см.

Молочно-белковый концентрат, полЗ5 ученный в процессе ультрафильтрации, при

40 С поступает в канал рабочей камеры; при этом его проницаемость я = 55. В процессе перемещения вдоль волновода концентрат нагревается до температуры пастеризации

40 80 С (E при этом уменьшается примерно до

40 ), после чего выводится наружу. Выходная температура устанавливается либо регулировкой мощности генератора либо скоростью перемещения материала внутри

45 камеры, Оценки показывают, что производительность данной установки не менее

150 л/ч, За счет увеличенной напряженности электрического поля в пространстве взаи50 модействия камера, построенная с использованием описанного устройства, обладает повышенной (в сравнении с традиционно используемыми — на 10-157ь) производительностью и небольшими габаритами, а

55 следовательно и пониженной (на 5-107ь) металлоемкостью конструкции.

1794285

Составитель В. Яковлев

Техред М.Моргентал Корректор Н. Гунько

Редактор С. Кулакова

Заказ 534 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Формула изобретения

Вол новодная камера для термообработки диэлектриков, содержащая отрезок волновода, состоящий из первой и второй металлических труб прямоугольного сечения, широкие стенки которых параллельны, а узкие расположены в одной плоскости, в узких стенках первой и второй металлических труб, расположенных в одной из плоскостей, выполнены прорези по всей длине, соответствующие кромки которых соединены металлическими стенками, которые образуют канал для обрабатываемого материала, отличающаяся тем, что, с целью увеличения широкополостности и уменьшения габаритов, обеспечения возможности термообработки жидких и сыпучих материалов при сохранении высокой интенсивности процесса, металлические стенки, соединяющие соответствующие кромки прорезей, в поперечном сечении имеют форму дуг. концентрических окружностей.