Установка для свч-нагрева движущихся изделий круглого поперечного сечения

Авторы патента:

Новикова Галина Владимировна (RU)

Белова Марьяна Валентиновна (RU)

Федорова Александра Николаевна (RU)

Белов Александр Анатольевич (RU)

Кириллов Николай Кириллович (RU)

H05B6/64 - нагрев с использованием СВЧ

Владельцы патента RU 2479164:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к оборудованию для тепловой обработки пищевых продуктов, в частности для варки сосисок и сарделек. Установка для СВЧ-нагрева движущихся изделий круглого поперечного сечения содержит объемные резонаторы СВЧ-генератора, через каждый из них проложен радиопрозрачный трубопровод, на который надеты кольца из ферромагнитного материала, шириной больше чем расстояние между кольцами. На трубопровод намотан водопроводный шланг, а поверх него надет экранирующий трубопровод, поэтому он выполняет функции охладителя и экрана. Радиопрозрачный трубопровод, находящийся в первом объемном резонаторе, содержит входной патрубок для направления продукта в трубопровод. За последним объемным резонатором установлен барабан, собранный из втулок и дисков, вращающийся с помощью мотор-редуктора через цепную передачу. На барабан зацеплена диэлектрическая нитка, конец которой связан с изделием, для его протаскивания через трубопровод. Изобретение обеспечивает увеличение производительности варки сосисок и сарделек. 5 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам нагрева СВЧ, и может быть использовано для варки колбасных изделий малого диаметра, например сосисок, сарделек и т.д. Применение СВЧ-нагрева движущихся изделий позволяет существенно увеличить производительность установок, улучшить качество продукции, исключая разрыв оболочки.

Известна установка для диатермической обработки измельченного сырья, содержащая СВЧ-генератор [1], позволяющая варить фарш в рассыпном состоянии, без формования в оболочку.

Известен СВЧ-нагреватель для термообработки сосисочного фарша [2]. Установка позволяет равномерно варить сосисочный фарш, находящийся в кварцевой трубке, при использовании диафрагмированного волновода.

При варке изделия в оболочке в электромагнитном поле сверхвысокой частоты за счет эндогенного нагрева внутри оболочки повышается давление, причем градиент температуры и давления направлены от центра к периферии, поэтому оболочка колбасных изделий лопается. Для устранения этого недостатка предназначено изобретение.

Технический результат заключается в увеличении производительности установки для варки сосисок и сарделек за счет использования энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Техническую новизну установки представляет резонаторная камера, обеспечивающая равномерный нагрев фарша в оболочке круглого сечения в циклическом режиме. Такой режим обеспечивает выравнивание давления и температуры внутри оболочки, в противном случае оболочка разрушается.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для СВЧ-нагрева движущихся изделий круглого поперечного сечения содержит объемные резонаторы СВЧ-генератора, через каждый из них проложен радиопрозрачный трубопровод. На эти радиопрозрачные трубопроводы надеты кольца из ферромагнитного материала, шириной больше чем расстояние между кольцами. Между объемными резонаторами установлен теплообменник. Для этого на трубопровод намотан водопроводный шланг, а поверх него надет экранирующий трубопровод, поэтому он выполняет функции охладителя и экрана. Этот трубопровод теплообменника является продолжением радиопрозрачного трубопровода, он может быть и из неферромагнитного материала. Радиопрозрачный трубопровод, находящийся в первом объемном резонаторе, содержит входной патрубок для направления продукта в трубопровод. За последним объемным резонатором установлен барабан, собранный из втулок и дисков, вращающийся с помощью мотора-редуктора через цепную передачу. На барабан зацеплена диэлектрическая нитка, конец которой связан с изделием, для его протаскивания через трубопровод.

На фиг. 1-5 изображены установка для СВЧ-нагрева движущихся изделий круглого поперечного сечения и ее отдельные узлы, при этом

на фиг. 1 - схема установки для СВЧ-нагрева движущихся изделий круглого поперечного сечения (сосисок и сарделек), где 1 - СВЧ-генераторы; 2 - резонаторные камеры; 3 - излучатель от магнетрона; 4 - экранирующий трубопровод; 5 - гибкий водопроводный шланг; 6 - радиопрозрачный трубопровод; 7 - экранные кольца; 8 - диэлектрическая нить для направления сырья; 9 - барабан; 10 - цепная передача; 11 - мотор-редуктор; 12 - направляющий патрубок; 13 - сырье (сардельки); 14 - тара для сырья;

на фиг. 2 - реальный монтаж отдельных узлов установки (СВЧ-генераторов, барабана, радиопрозрачной трубы, мотор-редуктора);

на фиг. 3- реальный монтаж отдельных узлов установки (СВЧ-генераторов, барабана, теплообменника, мотор-редуктора);

на фиг 4 - реальный монтаж барабана;

на фиг. 5 - готовая установка для СВЧ-нагрева сосисок и сарделек.

Установка для поточной варки сосисок и сарделек эндогенным нагревом состоит (фиг. 1) из СВЧ-генераторов 1, расположенных на монтажном столе так, что между ними имеется расстояние, чуть большее, чем длина объемной резонаторной камеры 2. Источником СВЧ-энергии является магнетрон с излучателем 3. Между резонаторными камерами 2 имеется узел. Он состоит из экранирующего трубопровода 4, водопроводного гибкого шланга 5, намотанного на трубопровод 6 из радиопрозрачного материала. Поверх радиопрозрачного трубопровода 6, находящегося в резонаторной камере, надеты экранные кольца 7. Диэлектрическая нить 8, предназначенная для направления сырья, пропущена через радиопрозрачный трубопровод 6 и соединена с барабаном 9. Барабан приводится в движение через цепную передачу 10 с помощью мотор-редуктора 11. На радиопрозрачный трубопровод 6, расположенный между генераторными блоками 1, намотан гибкий водопроводный шланг 5, а поверх него расположен экранирующий трубопровод 4. Радиопрозрачный трубопровод 6 проложен сквозь резонаторные камеры 2 и вначале содержит патрубок 12 для направления сырья 13 из тары 14.

Процесс варки сырья происходит следующим образом. Продукт 13 вначале зацепляется за диэлектрическую нить 8, конец которой закреплен на барабане 9. Включаем мотор-редуктор 10,11 и генераторы 1 на определенную мощность. Продукт попадает через направляющий патрубок 12 в радиопрозрачный трубопровод 6. По мере передвижения через радиопрозрачный трубопровод 6, находящийся в резонаторной камере 2, продукт 13 нагревается в циклическом режиме. Такой режим осуществляется из-за имеющихся на поверхности радиопрозрачной трубы 6 экранных колец 7, а также за счет имеющейся охлаждающей системы между резонаторами 2. Ширина колец 7 равна четверти длины волны (12,24/4 = 3,08 см), а расстояние между ними - чуть меньше их ширины. Такое расположение экранных колец 7 обеспечивает скважность (отношение продолжительности эндогенного нагрева к сумме продолжительностей нагрева и паузы) процесса больше 0,5. При такой скважности исключается разрыв оболочки сарделек, то есть во время паузы (продукт находится под экранными кольцами) происходит выравнивание давления, температуры по всему сечению продукта, нагретого за счет электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Такое поле генерируется за счет излучателя 3 от магнетрона. Излучение через отверстия, образовавшиеся в резонаторной камере 2, экранированы с помощью экранного трубопровода 4. Сырье 13 находится в таре 14. Готовые изделия наматываются на барабан 9.

Скорость нагрева сырья в первой резонаторной камере 2 гораздо выше, чем во второй. Между камерами 2 продукт 4 охлаждается, так как в этом промежутке за счет охлаждающей жидкости, протекающей через гибкий водопроводный шланг 5, охлаждается трубопровод 5, и внутри оболочки сарделек происходит выравнивание давления и температуры по сечению продукта. Во второй резонаторной камере 2 сосиски 13 повторно нагреваются и сваренный продукт наматывается на барабан 9. Скорость варки сырья зависит от дозы воздействия, то есть мощности СВЧ-генераторов и продолжительности пребывания сырья в рабочей камере.

Источники информации

1. Патент № 2409915. Установка для диатермической обработки измельченного сырья. Бюл. № 2 от 20.01. 2011.

2. Пчельников Ю.Н., Свиридов В.Т. Электроника сверхвысоких частот. - М.: Радио и связь, 1981. - 96 с.

Установка для СВЧ-нагрева движущихся изделий круглого поперечного сечения, содержащая объемные резонаторы СВЧ-генератора, через каждый из них проложен радиопрозрачный трубопровод в горизонтальной плоскости, на который надеты кольца из ферромагнитного материала, шириной больше, чем расстояние между кольцами, а между объемными резонаторами, на радиопрозрачный трубопровод намотан водопроводный шланг и надет экранирующий трубопровод, при этом начало радиопрозрачного трубопровода, соединено с входным патрубком, а за последним объемным резонатором установлен барабан, связанный с диэлектрической ниткой, проложенный по внутренней поверхности радиопрозрачного трубопровода.

Микроволновая печь // 2472323

Изобретение относится к бытовой электронагревательной технике и может быть использовано в производстве микроволновых печей. .

Сверхвысокочастотный маслоплавитель // 2469514

Изобретение относится к оборудованию для производства топленого масла, в частности для растопления сливочного масла в электромагнитном поле сверхвысокой частоты.

Экранированный ввод // 2467520

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано, например, в устройстве ввода датчика магнитного курса летательного аппарата. .

Контактный микроволновый аппликатор // 2466758

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для лечения злокачественных опухолей человека и животных, при помощи облучения электромагнитным полем сверхвысокой частоты.

Посуда для варки продуктов в свч-печи // 2458617

Изобретение относится к кухонному оборудованию и предназначено для приготовления пищи в СВЧ-печи, в частности для варки яиц и других продуктов в скорлупе и в оболочке.

Установка свч-обработки продуктов или предметов // 2446639

Изобретение относится к установкам, предназначенным для тепловой обработки различных продуктов СВЧ нагревом. .

Устройство разогрева вязких диэлектрических продуктов при их транспортировке трубопроводами // 2439863

Изобретение относится к технике нагрева с помощью микроволновой энергии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при транспортировке по трубопроводам вязких диэлектрических продуктов, нефти и нефтепродуктов.

Автоматизированный способ микроволновой обработки жидкой водонефтяной смеси и устройство для его осуществления // 2433575

Свч установка для обработки диэлектрических материалов // 2416891

Изобретение относится к области техники СВЧ, а именно к СВЧ обработке диэлектрических материалов. .

Установка для свч-обработки сыпучих продуктов или материалов // 2479954

Изобретение относится к СВЧ-технике, а именно к установкам, предназначенным для тепловой обработки различных сыпучих продуктов

Устройство ввода энергии для свч-печи // 2482636

Изобретение относится к производству и использованию бытовых сверхвысокочастотных печей, применяемых для приготовления, переработки пищи и сушки сельскохозяйственной продукции

Сушильная бытовая свч-печь // 2504928

Изобретение относится к установкам для сушки сельскохозяйственного сырья. Сушильная бытовая СВЧ-печь включает магнетрон с системой электропитания и управления, корпус с волноводом, рабочую камеру с полками для сырья, по крайней мере одна из стенок которой выполнена с перфорацией для прохода воздуха, вытяжной вентилятор с диффузором и индивидуальным выключателем, причем большим основанием диффузор присоединен к перфорированной стенке рабочей камеры, а площадь перфорированной поверхности стенки, охватываемая диффузором, составляет 0,5-1,0 площади поперечного сечения рабочей камеры, согласно изобретению, в рабочую камеру монтируются как минимум два электрода из немагнитного металла, они крепятся посредством диэлектрических изоляторов к рабочей камере. Один электрод является катодом, изготовлен из металлической сетки с мелкой ячейкой и расположен параллельно верхней стенке рабочей камеры под диссектором, а второй электрод, являющийся анодом, сделан из металлической перфорированной пластины и параллелен нижней стенке рабочей камеры. Изобретение направлено на интенсификацию процесса сушки капиллярно-пористого сырья растительного происхождения в СВЧ-печах за счет электрокинетических явлений, возникающих при наложении электрического поля постоянного тока на объект сушки. 2 ил.

Способ получения кремниймодифицированного гидроксиапатита с использованием свч-излучения // 2507151

Изобретение относится к способу получения биологически активного кремниймодифицированного порошка гидроксиапатита с использованием СВЧ-излучения. Способ включает приготовление и перемешивание водных растворов нитрата кальция, гидрофосфата аммония и аммиака и раствора тетраэтоксисилана в этаноле с последующим воздействием СВЧ-излучения, отстаиванием, сушкой при температуре 90°С в течение 3 часов и прокаливанием при 800°С в течение 1 часа. При этом осуществляют дополнительную СВЧ-обработку после отстаивания смеси. Причем СВЧ-нагрев осуществляют в течение 25-30 минут, мощностью 120 Вт. Соотношение компонентов следующее, в мас.%: нитрат кальция - 5,5, гидрофосфат аммония - 1,66, тетраэтоксисилан - 0,27, этанол - 0,27, аммиак -в количестве, необходимом для поддержания рН смеси на уровне 10-11, вода - остальное. Результатом является уменьшение среднего рассчитанного размера кристаллита и дисперсности, что в свою очередь положительно сказывается на растворимости порошка. 4 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ и установка для производства терморасширенного графита // 2524933

Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при производстве гибких изделий, композитов, прокладок, уплотнений, покрытий, антифрикционных и теплозащитных материалов, сорбентов. Установка для производства терморасширенного графита содержит загрузочное устройство 1, круглый волновод 6, бункер-накопитель 19, устройство подачи продувочного углекислого газа или воздуха, магнетронные генераторы, ленточный конвейер с формирователями 4 и 5 нижней 2 и верхней 3 лент. Круглый волновод 6 снабжен газовыми клапанами 15, продольными щелями 14, окнами связи 11 с изолирующими кварцевыми вставками 12, изолирующими кварцевыми кольцами 7 и 16 и разделен на секции, содержащие рупорные излучатели 9 и 10. Слой окисленного графита подвергают микроволновой обработке в течение 0,1-0,5 с мощностью, обеспечивающей температуру 1500-1800°C, а затем ее снижают для обеспечения температуры 500-1000°C в течение 3-10 с. Повышаются химическая чистота и удельная поверхность и снижается насыпная плотность терморасширенного графита. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру микроволновой печи // 2531870

Устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру микроволновой печи (МВП) представляет из себя сборочную единицу, состоящую из магнетронного генератора и двухэлементной полосковой антенны, установленной внутри камеры МВП и возбуждающей электромагнитное поле (ЭМП) с круговой поляризацией. Вывод энергии магнетрона непосредственно соединен электрически с излучателем антенны, что позволило значительно уменьшить (до 4%) потери микроволновой энергии в линии магнетрон-антенна-камера МВП. Конструкция двухэлементной полосковой антенны с синфазным питанием, согласованная с камерой МВП до КСВН (коэффициент стоячей волны по напряжению) ~1,5 с помощью трех КЗ стоек диаметром 10 мм и длиной 26 мм, обеспечила возбуждение в полости камеры МВП ЭМП с круговой поляризацией, коэффициент равномерности распределения энергии которого в эквивалентной поглощающей нагрузке составил 94%. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы и равномерное распределение микроволновых источников. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Коммерческая микроволновая печь // 2550342

Изобретение относится к микроволновой технике, к электронагревательным аппаратам для тепловой обработки продуктов и т.п. Микроволновая печь имеет двухблочную конструкцию, функционально объединяющую эллипсоидальную камеру нагрева (1, 3) и электронный блок, в корпусе (6) которого установлены два автономных генератора магнетронного типа (5, 9) и устройство для управления режимом работы печи. Возбуждение электромагнитного поля в камере осуществляется с помощью двух короткозамкнутых однопроводных линий, длины которых отличаются между собой на λ/4, при этом вдоль этих линий формируются две стоячие волны, сдвинутые по фазе на π/2 и перекрывающие частично одна другую в пространстве, суммарным полем которых равномерно нагревается обрабатываемый продукт. Изобретение благодаря возможности унификации конструкций элементов и узлов системы возбуждения электромагнитного поля и реализации распределения источников микроволнового нагрева обеспечивает высокую равномерность и эффективность. 2 ил.

Устройство для приготовления пищи и способ управления устройством // 2565046

Изобретение относится к устройству для приготовления пищи и способу управления. Содержит камеру для приготовления пищи, чтобы вмещать продукты, которые должны быть приготовлены в ней, модуль микроволнового нагрева, чтобы излучать микроволны в камеру для приготовления пищи, модуль конвекционного нагрева, чтобы подавать горячий воздух в камеру для приготовления пищи, модуль гриль-нагрева, чтобы подавать излучаемое тепло в камеру для приготовления пищи, имеющую специальное покрытие тарелку, сконфигурированную, чтобы нагреваться посредством микроволн, модуль ввода, чтобы принимать пользовательскую команду обжаривания, и модуль управления. Когда пользовательская команда обжаривания вводится, модуль управления выполняет стадию микроволнового нагрева, на которой активируется, по меньшей мере, один из модулей конвекционного нагрева и модуля гриль-нагрева и активируется модуль микроволнового нагрева, и выполняет стадию обжаривания тонким слоем, на котором активируется модуль гриль-нагрева и модуль конвекционного нагрева без активирования модуля микроволнового нагрева. Устройство для приготовления пищи выполняет процесс обжаривания с помощью микроволн, излучаемого тепла и конвекционного тепла без погружения продуктов, которые должны быть приготовлены, в масло. Изобретение также упрощает управление процессами приготовления пищи. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 25 ил.

Способ регенерации сорбента // 2571754

Изобретение относится к сорбционным процессам и может быть использовано, например, для регенерации цеолита, использованного при осушке природного газа. Предложен способ регенерации сорбента, в котором сорбент помещают в емкость, нагревают СВЧ-излучением для отделения сорбата от сорбента, пропускают через емкость продувочный газ для удаления паров сорбата. Сорбент располагают в емкости так, что концентрация сорбата в сорбенте увеличивается от нижнего слоя сорбента к верхнему слою, при этом СВЧ-излучение направляют в сторону увеличения концентрации сорбата. Отработавшим продувочным газом, выходящим из емкости, обдувают стенки емкости снаружи. Изобретение обеспечивает повышение производительности процесса. 2 з.п. ф-лы.

Свч-печь // 2581689

Изобретение относится к области электротехники, в частности к СВЧ нагревательным установкам для нагрева диэлектрических материалов. СВЧ-печь содержит рабочую камеру с дверцей, источник СВЧ энергии с выводом и устройство распределения энергии, выполненное в виде прямоугольного волновода. При этом вывод источника СВЧ энергии расположен в устройстве распределения энергии, а часть широкой стенки волновода является частью верхней стенки рабочей камеры, в которой выполнено более двух одинаковых щелевых отверстий. Прямоугольный волновод выполнен в виде последовательно соединенных участков регулярного и нерегулярного прямоугольного волновода с плавно сужающейся узкой стенкой. При этом вывод источника СВЧ энергии расположен в участке регулярного волновода. Щелевые отверстия выполнены в широкой стенке участка нерегулярного волновода, находящейся в одной плоскости с широкой стенкой участка регулярного волновода. Поперечное сечение волновода в точке перехода от регулярного к нерегулярному участку проходит через край щелевого отверстия. Технический результат заключается в повышении равномерности нагрева диэлектрического материала. 3 ил.