Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна



Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна
Свч-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна

 


Владельцы патента RU 2489068:

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

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству. СВЧ-индукционная установка имеет монтажный стол, на котором установлен цилиндрический корпус, имеющий загрузочный и выгрузной патрубки соответственно на его верхнем и нижнем основании. Верхнее основание и боковая сторона корпуса выполнены из неферромагнитного материала, а нижнее основание - из ферромагнитного. Внутри цилиндрического корпуса концентрически расположен вращающийся секционный барабан, секции которого выполнены из неферромагнитного материала и покрыты фторопластом. Образующая цилиндрического корпуса и секции барабана формируют передвижные резонаторные камеры в виде призм, верхним и нижним основанием которых являются основания корпуса. Равномерно через камеру на верхнем основании корпуса установлены СВЧ-генераторы, магнетроны которых направлены во внутрь корпуса. Под нижним основанием корпуса размещены индукционные плиты. СВЧ-генераторы и индукционные плиты расположены напротив друг друга, а число камер нечетное, но не менее трех, для обеспечения размещения загрузочного и выгрузного патрубков в соседних камерах. Использование изобретения позволит повысить качество микронизации зерна. 11 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству.

Наиболее близким аналогом является установка для микронизации зерна, которая содержит между поярусно расположенными СВЧ-генераторами ИК-излучатель. Через рабочие камеры проложен радиопрозрачный короб, соединенный с загрузочным бункером и с тарельчатым дозатором [1].

Проведя анализ технологий и технических средств для микронизации зерна и зернопродуктов, выяснили, что за рубежом распространены технологии ИК-микронизации зерна, при этом удельные затраты энергии составляют 250…300 Вт·ч/кг. В России установки для микронизации зерна имеются только в экспериментальных образцах, например разработана СВЧ-установка, в которой удельные затраты энергии составляют 130…150 Вт·ч/кг. В этих моделях применяется энергия электромагнитных излучений либо сверхвысокочастотного, либо инфракрасного диапазонов [1]. Основным недостатком этих установок является отсутствие возможности обеззараживания зерна и зернопродуктов при использовании ЭМИ СВЧ низкой напряженности, с одной стороны, и наиболее эффективного реструктурирования зерна при обработке только ИК-лучами, с другой стороны. Наиболее перспективными и экономичными являются устройства относительно небольшой пропускной способности, основанные на применении комбинированного способа передачи теплоты зерну.

Предлагаемое изобретение предназначено для микронизации зерна с использованием энергии электромагнитных излучений килогерцового и сверхвысокочастотного диапазонов, позволяющее улучшить энергетическую ценность зерна и зернопродуктов, а также санитарного состояния их для молодняка животных. При комбинированном воздействии ЭМИ разных длин волн и высокой напряженности электрического поля происходит поляризация диполей, за счет чего вырабатывается эндогенное тепло в зерне. Капиллярная влага интенсивно переходит в пар, вызывая резкий рост давления в зерне, отчего происходит своеобразный взрыв, разламывающий и выворачивающий зерновку. Из-за высокой скорости нагрева и стремительного роста давления водяных паров ускоряются химические и биологические процессы денатурации белковых соединений, декстринизация крахмала и др. Последнее особенно важно, так как основной компонент зерна - крахмал частично превращается в декстрины и сахара, которые легче усваиваются организмом животного. Структура зерна становится более пористой, рыхлой; происходит снижение плотности зерновки; содержание водорастворимых веществ увеличивается, что положительно влияет на органолептические свойства и консистенцию продукта. Наряду с этим, за счет высокой напряженности электрического поля уничтожается патогенная микрофлора зерна, вредители хлебных запасов и их личинки. Благодаря малой продолжительности воздействия ЭМИ практически полностью сохраняется витаминный комплекс кормов. Переход влаги в парообразное состояние и ее выталкивание на поверхность материала происходят в результате избыточного давления.

Технический результат заключается в повышении качества микронизации зерна. Указанный технический результат достигается следующим образом. СВЧ-индукционная установка для микронизации зерна, характеризующаяся тем, что она имеет монтажный стол, на который установлен круглый цилиндрический корпус из неферромагнитного материала с загрузочным и выгрузным патрубками, расположенными в соседних условных секторах на основаниях корпуса, причем на его верхнем основании, через равные условные секторы, расположены СВЧ-генераторы так, что магнетроны направлены во внутрь корпуса, а под нижним основанием корпуса, выполненного из ферромагнитного материала, установлены плиты индукционные. При этом внутри цилиндрического корпуса концентрически расположен секционный вращающийся барабан, а его отсеки, выполненные из неферромагнитного материала и покрытые фторопластом, образуют передвижные резонаторные камеры СВЧ-генераторов, причем СВЧ-генераторы и соответствующие индукционные плиты расположены напротив друг друга.

На фиг.1 представлен общий вид СВЧ-индукционной установки барабанного типа для микронизации зерна (вид спереди):

1 - загрузочный патрубок, 2 - заслонка загрузочного патрубка, 3 - цилиндрический корпус, 4 - секционный барабан, выполненный из неферромагнитного материала и покрытый фторопластом; 5 - вал барабана на подшипниках, 6 - плита индукционная, 7 - регуляторы мощности индукционной плиты, 8 - мотор-редуктор, 9 - монтажный стол, 10 - заслонка выгрузного патрубка, 11 - СВЧ-генератор, 12 - регулятор мощности СВЧ-генератора.

На фиг.2 представлено пространственное изображение отсеков барабана, выполненных из неферромагнитного материала и покрытых фторопластом.

На фиг.3 представлено пространственное изображение загрузочного патрубка.

На фиг.4 представлено пространственное изображение элемента для фиксации заслонки.

На фиг.5 представлено пространственное изображение заслонки загрузочного патрубка.

На фиг.6 представлено пространственное изображение плиты индукционной.

На фиг.7 представлено пространственное изображение блока СВЧ-генератора.

На фиг.8 представлено пространственное изображение монтажного стола.

На фиг.9 представлено пространственное изображение вала барабана.

На фиг.10 представлено пространственное изображение круглого цилиндрического корпуса с отверстиями на верхнем основании для загрузки и для магнетрона СВЧ-генератора.

На фиг.11 представлена схема движения зерна установке.

СВЧ-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна (фиг.1, 2, 3) включает в себя загрузочный патрубок 1 (фиг.5, 6, 7) с заслонкой 2, установленный на верхнем основании круглого цилиндрического корпуса 3. Верхнее основание и боковая сторона цилиндрического корпуса выполнены из неферромагнитного материала, а нижнее основание - из ферромагнитного материала. Внутри цилиндрического корпуса 3 концентрически расположен секционный барабан 4, причем вал 5 (фиг.11) барабана 4 закреплен на подшипниках. Секции барабана 4 (фиг.4) выполнены из неферромагнитного материала и покрыты фторопластом. Образующая круглого цилиндрического корпуса 3 и секции барабана 4 формируют резонаторные камеры в виде призмы, основанием которой служит сектор. Объем этих призм в несколько раз меньше (составляет порядка 2…3 литров), чем объем камеры микроволновых печей. Причем верхним и нижним основанием резонаторных камер являются основания круглого цилиндрического корпуса 3. Под нижним основанием цилиндрического корпуса 3, установлены плиты индукционные 6 (фиг.8), имеющие регуляторы мощности 7. Нижнее основание цилиндрического корпуса выполнено из ферромагнитного материала. Плиты индукционные 6 установлены равномерно через сектор, для этого основания цилиндрического корпуса условно распределены на нечетное количество равномерных секторов. Причем один из секторов нижнего основания цилиндрического корпуса 3 рассчитан для монтажа выгрузного патрубка 10. Секционный барабан приводится в движение от мотора-редуктора 8. Цилиндрический корпус 3 (фиг.12) и мотор-редуктор 8 установлены на монтажном столе 9 (фиг.10). На нижнем основании цилиндрического корпуса 3 имеется отверстие для заслонки выгрузного патрубка 10. На верхнем основании корпуса 3 установлены СВЧ-генераторы 11 (фиг.9), имеющие регуляторы мощности 12. СВЧ-генераторы 11 также установлены равномерно через сектор, при этом один из секторов рассчитан под загрузочный патрубок 1, а их нечетное число, но не менее трех. Далее секторы под СВЧ-генераторы чередуются пустым сектором. Причем загрузочный 1 (на верхнем основании) и выгрузной 10 (на нижнем основании) патрубки занимают соседние секторы. Количество и мощность СВЧ-генераторов и плит индукционных влияют на производительность СВЧ-индукционной установки. СВЧ-генераторы (на верхнем основании) и соответствующие индукционные плиты (на нижнем основании) расположены напротив друг друга.

Установка работает следующим образом. Из загрузочного патрубка 1 через заслонку 2 фуражное зерно поступает в отсеки барабана 4 после его включения с помощью мотора-редуктора 8 (фиг.1, 2). Между цилиндрическим корпусом 3 и отсеками барабана 4 из неферромагнитного материала, покрытыми фторопластом, имеется минимальный зазор, обеспечивающий свободное вращение барабана. Этот зазор должен быть менее чем четверть длины волны для сохранения добротности емкости передвижных резонаторных камер. Вал 5 барабана выполнен также из неферромагнитного материала. Далее включают СВЧ-генераторы 11 и индукционные плиты 6. Индукционные плиты 6 за счет индуктора нагревают нижнее основание круглого цилиндрического корпуса 3, так как оно выполнено из ферромагнитного материала. Фуражное зерно в отсеках барабана (в передвижных резонаторных камерах) транспортируется с определенной скоростью внутри круглого цилиндрического корпуса 3, закрепленного на монтажном столе 9. Во время передвижения фуражного зерна с помощью резонаторных камер происходит одновременное воздействие на него потока энергии электромагнитного излучения от СВЧ-генераторов 11 и от индукционных плит 6. Их мощности регулируются с помощью регуляторов 12 и 7 соответственно. Одновременный эндо-экзогенный нагрев зерна происходит в циклическом режиме «нагрев-пауза», со скважностью 0,5 из-за того что источники расположены через условно разделенные секторы (сектор с источниками, пустой сектор и т.д.). Из-за того что СВЧ-генераторы на верхнем основании и индукционные плиты под нижним основанием расположены напротив друг друга, происходит одновременное воздействие эндогенного, кондуктивного (нагретый сектор нижнего основания) и индукционного нагрева. Это обеспечивает специфическое воздействие на фуражное зерно. В «капсуле» зерна осуществляется переход воды из жидкого состояния в парообразное. Образовывающееся в «капсуле» зерна избыточное давление приводит к «взрыву», т.е. микронизации зерна. За счет циклического воздействия высокой температуры (порядка 85…100°С) и из-за высокого давления внутри зерна и происходит механическое разрушение. Структура зерна становится более пористой, рыхлой. Наряду с этим, за счет высокой напряженности электрического поля СВЧ-диапазона происходит и полное уничтожение как внешней, так и внутренней микрофлоры.

Толщину слоя фуражного зерна в отсеках барабана регулируют с помощью заслонки 2, находящейся в загрузочном патрубке, что позволяет регулировать удельную мощность потока излучений СВЧ-диапазона и соответственно скорость нагрева зерна. Микронизированное зерно выгружается через выгрузной патрубок 10 с помощью заслонки. Круглый цилиндрический корпус 3 одновременно выполняет функцию экрана, а заслонки 2, 10 препятствуют отрицательному воздействию электрического поля СВЧ на обслуживающий персонал. Для этого зазор на основаниях корпуса для загрузки и выгрузки зерна не должен быть больше четверть длины волны. Секционный барабан 4 приводится в движение за счет мотора-редуктора 8. СВЧ-генераторы установлены равномерно на верхнем круглом основании цилиндрического корпуса 3. Количество СВЧ-генераторов и плит индукционных зависит от необходимой производительности установки. Емкость резонаторной камеры оптимизирована в соответствии с частотой электромагнитного излучения и необходимой напряженностью электрического поля. Высокая напряженность электрического поля позволяет обеззараживать фуражное зерно, т.е. уничтожить бактериальную микрофлору вегетативной формы. Размеры зазоров для загрузки и выгрузки зерна согласованы кратностью четверть длины волны с целью ограничения электромагнитного излучения. Доза воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты на зерно и индукционного нагрева регулируется мощностью соответствующего источника и продолжительностью процесса.

Конструктивно-технологические параметры СВЧ-индукционной установки для обеззараживания и микронизации фуражного зерна и зернопродуктов воздействием энергией электромагнитных излучений разных длин волн обоснованы. Установка содержит контрольно-измерительную аппаратуру, в том числе датчики начальной и конечной температуры продукта, расходомер зерна. Новая технология микронизации зерна основана на эффекте декстринизации зерен крахмала (расщепление полисахаридов крахмала и переход их в усвояемые питательные вещества). Ожидается увеличение степени декстринизации и энергосодержания корма, улучшение зоотехнических показателей откорма молодняка сельскохозяйственных животных.

Библиографический список

1. Патент №2389418. Установка для микронизации зерна. Опубликовано: 20.05.2010 Бюл. №14.

СВЧ-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна, характеризующаяся тем, что она имеет монтажный стол, на котором установлен цилиндрический корпус, имеющий загрузочный и выгрузной патрубки соответственно на его верхнем и нижнем основании, причем верхнее основание и боковая сторона корпуса выполнены из неферромагнитного материала, а нижнее основание - из ферромагнитного, кроме того, внутри цилиндрического корпуса концентрически расположен вращающийся секционный барабан, секции которого выполнены из неферромагнитного материала и покрыты фторопластом, причем образующая цилиндрического корпуса и секции барабана формируют передвижные резонаторные камеры в виде призм, верхним и нижним основанием которых являются основания корпуса, кроме того, равномерно через камеру на верхнем основании корпуса установлены СВЧ-генераторы, магнетроны которых направлены во внутрь корпуса, а под нижним основанием корпуса - индукционные плиты, причем СВЧ-генераторы и индукционные плиты расположены напротив друг друга, а число камер нечетное, но не менее трех, для обеспечения размещения загрузочного и выгрузного патрубков в соседних камерах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к тепловой обработке комбикормов. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для приготовления жидких кормов. .

Изобретение относится к способам для СВЧ-обработки комбикормов и может быть использовано на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях.

Изобретение относится к зерноперерабатывающей и комбикормовой промышленности. .

Изобретение относится к тепловой обработке комбикормов на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях. .

Изобретение относится к способам тепловой обработки комбикормов на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматизации приготовления корма для получения качественных однородных кормосмесей. .

Изобретение относится к оборудованию для гранулирования кормов и может быть использовано в комбикормовой промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для приготовления кормов с пониженной кислотностью. .

Изобретение относится к экструзионно-кондиционирующему агрегату

Изобретение относится к переработке вторичных материальных ресурсов и отходов агропромышленного комплекса и может быть использовано в производстве экструдированных комбикормов и кормовых добавок

Прицепная установка содержит раму, установленную на шасси, бункер-смеситель, подающий и разгрузочные конвейеры, систему привода рабочих органов, малый бункер для белковых добавок, плющилку или дробилку. В дробильной камере размещен молотковый ротор. Ротор снабжен вентиляторами и перегородками. В нижней части перегородок сделаны продольные отверстия эллипсовидной формы. По окружности дробильной камеры размещена дека с противорежущими элементами. Элементы установлены с переменным шагом по длине и ширине камеры и выполнены в виде трапеций переменной высоты с заостренными гранями. Для выравнивания и уплотнения слоя подаваемой растительной массы к молоткам ротора двухвентиляторной дробилки над цепочно-планчатым транспортером установлен вращающийся битер. Битер помещен в кожух с отверстиями в виде прорезей. Прорези обеспечивают выход режущей части каждого ножа саблевидной формы за пределы кожуха не менее чем на одну треть. Сами саблевидные ножи образуют с поверхностью подающего транспортера регулируемый зазор 100-300 мм. В верхней части бункера-смесителя смонтирована камера инерционного разгрузителя. Торцевая часть стенок камеры снабжена двумя загрузочными отверстиями для трубопроводов дробилки. Кожух шнека выполнен в виде полой трубы. В кожухе имеются прямоугольные отверстия с шарнирно закрепленными заслонками. Обеспечивается расширение сферы использования установки для переработки растительных кормов и зернофуража различной влажности, повышение качества смешивания компонентов и увеличение пропускной способности установки. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для смешивания кормов. Комбикормовый агрегат содержит расположенный внутри корпуса шнек-смеситель, выполненный в виде винтового конвейера с полыми лопастями, последовательно расположенными на общем пустотелом валу. Ведомая опора вала вмонтирована в гибкую перегородку корпуса с образованием камеры жидких добавок, сообщающейся с полостями вала и лопастей. Камера жидких добавок сообщена посредством трубопровода, имеющего обратный клапан, с емкостью для жидких добавок. Агрегат содержит также дозирующее устройство, имеющее корпус с входным и выходным отверстиями, размещенное на загрузочной горловине корпуса. В дозирующем устройстве установлена спираль с закрепленными концами, одним концом - на эксцентрике с ведущей цапфой, а другим - на ведомой цапфе, установленной в подшипниковой опоре на боковой стенке корпуса дозирующего устройства с возможностью вертикального перемещения с помощью регулировочного винта. На входе в полость вала со стороны камеры жидких добавок расположен клапан, установленный с возможностью перемещения по направлению потока для изменения площади пространства захода жидких добавок в полость вала и механически связанный с подшипниковой опорой ведомой цапфы дозирующего устройства. Использование изобретения позволит повысить качество приготовляемого корма. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для гранулирования комбикормов на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях. Способ гранулирования комбикормов включает подачу корма в прессующую камеру, уплотнение, продавливание и отрезание. В прессующую камеру корм подают подогретым до температуры 250-300°C объемной массой 400-500 кг/м3, уплотняют в 1,5-2,0 раза до объемной массы 700-800 кг/м3 и прессуют до объемной массы 900-1100 кг/м3. Отрезание регулируют в зависимости от заданной длины гранул. Изобретение обеспечивает улучшение качества и расширение ассортимента гранул, упрощение технологии производства. 4 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к тепловой обработке комбикормов на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях. Способ включает подачу компонентов в приемные бункеры со встроенными теплообменниками, дозирование, смешивание в сборном транспортере, обработку в реакторе баротермической обработки, охлаждение, отбор подогретого воздуха по тепловой магистрали и подачу его в теплообменники приемных бункеров. Рассыпной комбикорм, выходящий из ректора баротермической обработки подают на прессование в пресс-гранулятор для получения гранул, прессуют, продавливают, отрезают гранулы на заданную длину и охлаждают в охладителе. Во избежание слипания гранул регулируют скорость движения ленточного транспортера охладителя. Теплоноситель (пар), выделяемый рассыпными комбикормами на выходе из реактора баротермической обработки, отбирают и подают по паропроводу в теплообменники, установленные в приемных бункерах для сои, рапса и зерна. Тепло от остывающих гранул отводят в подогреватели, установленные в емкостях для жира, мелассы и других добавок. Использование изобретения позволит снизить энергозатраты при производстве гранулированных комбикормов. 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. В частности, к автоматизации технологических процессов по приготовлению многокомпонентных кормовых смесей. Устройство содержит бункера компонентов с питателями, связанными с управляющими выходами компьютера, сборный бункер, весовые устройства и транспортер. Весовые устройства представляют собой установленные на платформе короба с открывающимися днищами, связанные с компьютером и соединенные через лотки со сборным бункером. Транспортер снабжен расположенными на нем кормушками со стикерами штрих-кодов. На месте выгрузки компонентов из бункеров установлен конвейерный сканер, передающий на компьютер информацию со штрих-кодов кормушек. Использование изобретения позволит повысить качество приготовления корма за счет соблюдения рациона по весу и составу компонентов кормов. 2 ил.

Экспандер // 2495608
Изобретение относится к оборудованию для производства экспандированных продуктов из зернобобового сырья в комбикормовой промышленности. Экспандер содержит корпус, трехзонный шнек с приводом и головку в виде короны. После третьей зоны шнека - зоны гомогенизации - в экспандере дополнительно расположены еще две зоны: зона декомпрессии и предматричная зона. Зона декомпрессии представляет собой два последовательно установленных кулачка, смещенных на 90° относительно друг друга по оси вращения и две греющие шайбы. Соотношение толщины витков, их шага, диаметра и профиля шнекового вала в предматричной зоне обеспечивает стабилизацию давления продукта. В верхней части корпуса экспандера, расположенной после зоны декомпрессии шнека, выполнено отверстие с патрубком для частичной дегазации. Соосно с головкой экспандера установлен полый цилиндр, выполненный с возможностью горизонтального перемещения для частичного перекрытия отверстий в боковой поверхности головки. На наружной поверхности полого цилиндра в пазах установлены ножи, выполненные с возможностью горизонтального перемещения. Использование изобретения позволит расширить технологические возможности экспандера по переработке зернобобового сырья для получения сбалансированных комбикормов и расширить ассортимент выпускаемой продукции. 5 ил.

Изобретение относится к механизации технологических процессов сельскохозяйственного производства и предназначено для использования в кормопроизводстве. Установка включает барабанную сушилку, брикетный пресс, общий подводящий пневмопровод, состоящий из вертикального и двух разветвленных трубопроводов, включающих тройник, соединенный с секцией трубопровода, колено и переходник. Каждая секция трубопровода выполнена с отверстием и снабжена установленным над ним устройством регулирования скорости воздуха. Устройство регулирования скорости воздуха выполнено в виде прямоугольного патрубка, в направляющих пазах которого установлена заслонка. Использование изобретения позволит повысить технологическую надежность установки. 5 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству. СВЧ-индукционная установка для микронизации зерна имеет стол с рабочей поверхностью из нержавеющей стали, над которой установлены последовательно расположенные генераторные блоки. Между блоками вмонтированы экранные плиты. Под рабочей поверхностью стола размещены индукционные плиты таким образом, что СВЧ-излучатели и индукторы, образующие рабочую камеру, выровнены по вертикальной оси. Внутри рабочей камеры на рабочей поверхности стола расположена верхняя ветвь скребкового транспортера, ограниченная по бокам алюминиевыми бортами. Для привода транспортера использованы приводные звездочки, расположенные за пределами рабочей камеры, и мотор-редуктор. Все функциональные элементы находятся в общем экранном корпусе, содержащем загрузочный и приемный бункера. Использование изобретения позволит повысить качество обработки зерна. 2 ил.
Наверх