Устройство для сверхвысокочастотной сушки сыпучего материала

 

Изобретение относится к сверхвысокочастотной сушке и может быть использовано для сушки сыпучих материалов в химической, фармацевтической, сельскохозяйственной и других отраслях народного хозяйства. Устройство для сверхвысокочастотной сушки сыпучих материалов содержит камеру нагрева 1, представляющую собой многомодовый волновод, внутри которого расположен конвейер 2, состоящий из секций, образованных транспоpтером и пластинами прямоугольной формы, причем высота прямоугольных пластин не превышает λ/2, а расстояние между пластинами больше λ, где l- - длина рабочей волны четвертьволновые дроссели 3 с поглотителем 4 размещены на входе и выходе камеры нагрева 1, СВЧ генераторы 5, каждый из которых подключен через отрезок волновода 6 к облучателю, установленному над камерой нагрева, загрузочный 7 и разгрузочный 8 туннели присоединены к камере нагрева. 2 ил.

Изобретение относится к сверхвысокочастной сушке и может быть использовано для сушки продуктов в химической, фармацевтической, сельскохозяйственной и других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для СВЧ-нагрева, содержащее два генератора СВЧ, мощность которых поступает на делители мощности, выполненные из отрезков волновода, через их отверстия [1] Однако данное устройство не позволяет получать высокий КПД при сушке продуктов, т. к. не обеспечивается достаточная плотность потока энергии для непрерывного процесса сушки.

Известно устройство для сверхвысокочастотной сушки мелкодисперсных полупроводящих материалов, содержащее генератор, подключенный через волновод к облучателю, установленному над конвейером [2] Однако данное устройство имеет низкий КПД и не обеспечивает равномерный нагрев, т.к. оно предназначено для сушки мелкодисперсных материалов и не может быть эффективно использовано для сушки сыпучих крупнодисперсных материалов в виду того, что не обеспечивает равномерный нагрев больших количеств вещества в непрерывном режиме работы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является конвейерная печь по [3] содержащая СВЧ генератор, подключенный к камере нагрева, загрузочный и разгрузочный туннели, соединенные с камерой нагрева, конвейер в виде секций, образованных пластинами прямоугольной формы, установленными поперек транспортера.

Однако данное устройство не позволяет обеспечивать равномерный нагрев сыпучей продукции, поскольку предназначено для сушки отдельных крупных блоков, что не позволяет СВЧ энергии проникать на всю глубину сыпучего материала.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для сверхвысокочастотной сушки сыпучих продуктов в непрерывном режиме с высокой производительностью.

Техническим результатом изобретения является увеличение КПД и обеспечение равномерного нагрева продуктов сушки при непрерывном режиме работы.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для сверхвысокочастотной сушки сыпучего материала содержит СВЧ генератор, соединенный с камерой нагрева, загрузочный и разгрузочный туннели, присоединенные к камере нагрева, конвейер, состоящий из секций, образованных транспортером и пластинами прямоугольной формы, размещенными поперек транспортера, дополнительно введены СВЧ генераторы, каждый СВЧ генератор подключен через отрезок волновода к облучателю, установленному в камере нагрева над конвейером, в шахматном порядке, камера нагрева снабжена четвертьволновыми дросселями с поглотителями, размещенными на входе и выходе камеры нагрева, высота прямоугольных пластин не превышает λ/2,, а расстояние между пластинами больше λ, где l- длина рабочей волны.

Предлагаемая конструкция обеспечивает возбуждение рабочей камеры, представляющей собой многомодовый волновод, что позволяет получить равномерное распределение электрической составляющей поля в поперечном сечении камеры. Наличие системы генераторов, располагаемых в шахматном порядке, обеспечивающих возбуждение многих типов волн, позволяет увеличить плотность энергии на единицу объема обрабатываемых продуктов, что приводит к увеличению КПД устройств.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 общий вид устройства; на фиг. 2 сечение по А-А на фиг.1.

Устройство для сверхвысокочастотной сушки сыпучего материала содержит камеру нагрева 1, представляющую собой многомодовый волновод, внутри которого расположен конвейер 2, состоящий из секций, образованных транспортером и пластинами прямоугольной формы, причем высота прямоугольных пластин не превышает λ/2, а расстояние между пластинами больше λ, где l длина рабочей волны. Камера нагрева снабжена четвертьволновыми дросселями 3 с поглотителями 4, размещенными на входе и выходе камеры. К камере нагрева подсоединены СВЧ генераторы 5, каждый генератор в шахматном порядке подключен через отрезок волновода 6 к облучателю, установленному над камерой нагрева. Камера нагрева подсоединена с загрузочным 7 и разгрузочным 8 туннелями. Конвейер, предназначенный для сушки сыпучих веществ состоит из секций, имеющих прямоугольное сечение.

Одним из вариантов может служить конвейер, выполненный следующим образом: к двум направляющим (например цепям) прикреплены металлические скребки, выполненные из пищевого алюминия или нержавеющей стали, расположенные поперек рабочей камеры так, что высота металлических скребков не должна превышать половины длины волны, а длина секции расстояния между скребками (они являются и стенками секции) должно быть больше длины волны, а ширина скребков равна ширине рабочей камеры.

Таким образом секция имеет прямоугольное сечение. Количество секций зависит от длины всей установки. Для заявляемой конструкции их количество варьируется от 45 до 55.

Размер секций выбран исходя из следующего: при глубине секции более l/2 электромагнитная волна не проникает на всю глубину до поверхности рабочей камеры, а при расстоянии между секциями менее λ электромагнитная энергия не проникает в секцию.

Устройство для СВЧ-нагрева работает следующим образом.

Сыпучий материал поступает через загрузочный туннель 7 на конвейер 2 и поступает в камеру нагрева 1, представляющую собой многомодовый волновод, запитываемый системой из генераторов 5, расположенных в шахматном порядке и связанных с рабочей камерой посредством волноводов 6. С учетом некоторого расхождения частот генераторов, достигается многомодовое возбуждение рабочей камеры и равномерное распределение высокочастотного поля. Расстояние между прямоугольными пластинами, составляющими секции конвейера, больше длины волны, а высота их не более половины длины волны.

Для защиты обслуживающего персонала на входе в рабочую камеру и на ее выходе расположены четвертьволновые дроссели 3 и поглотители 4.

Далее продукт попадает в разгрузочный туннель 8.

Предлагаемая конструкция обеспечивает возбуждение рабочей камеры, представляющей многомодовый волновод, что позволяет получить равномерное распределение электрической составляющей поля в поперечном сечении камеры. Наличие системы генераторов, расположенных в шахматном порядке, обеспечивает возбуждение многих типов волн, что позволяет увеличить плотность энергии на единицу объема обрабатываемых продуктов, а также увеличивает КПД устройства для сверхвысокочастотной сушки сыпучего материала.

Конвейеры со сплошными скребками, геометрические размеры которых жестко определяются длиной рабочей волны, впервые предлагаются для использования в конвейерных устройствах для сверхвысокочастотной сушки сыпучих материалов, что позволяет повысить эффективность технологических процессов.

Таким образом, устройство для сверхвысокочастотной сушки сыпучего материала позволяет получить равномерное распределение мощности по большой ширине и по большой площади обработки материала, причем продукт находится в зоне обработки контролируемое время, определяемое скоростью движения конвейера.

Формула изобретения

Устройство для сверхвысокочастотной сушки сыпучего материала, содержащее СВЧ-генератор, соединенный с камерой нагрева, загрузочный и разгрузочный туннели, присоединенные к камере нагрева, конвейер, состоящий из секций, образованных транспортером и пластинами прямоугольной формы, размещенными поперек транспортера, отличающееся тем, что дополнительно введены СВЧ-генераторы, каждый СВЧ-генератор подключен через отрезок волновода к облучателю, установленному в камере нагрева над конвейером, в шахматном порядке, камера нагрева снабжена четвертьволновыми дросселями с поглотителем, размещенными на входе и выходе камеры нагрева, высота прямоугольных пластин не превышает λ/2, а расстояние между пластинами больше λ, где λ длина рабочей волны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2