Свч установка с квазистационарным резонатором для вытопки обеззараженного жира из измельчённого жиросодержащего сырья в непрерывном режиме
Владельцы патента RU 2726565:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) (RU)
Изобретение относится к технологическому оборудованию предприятий мясной промышленности и может быть использовано для вытопки обеззараженного жира из измельченного жиросодержащего сырья. Установка СВЧ с квазистационарным резонатором для термообработки измельченного жиросодержащего сырья в непрерывном режиме содержит тор 1 с прямоугольным сечением и верхним кольцевым основанием 3 и конденсаторную часть, образованную между основанием центральной части резонатора 2 и нижним перфорированным основанием 9, над которым установлен диэлектрический скребок 8. К нижнему перфорированному основанию 9 присоединена неферромагнитная накопительная емкость 10. Запредельный волновод 7 установлен на уровне конденсаторной части резонатора. В центральной части резонатора 2 установлена неферромагнитная приемная емкость 4 в виде усеченного конуса так, что его малое основание с диаметром менее четверти длины волны состыковано с имеющимся отверстием на центральном основании 5 конденсаторной части резонатора. Образующие усеченного конуса 4 соприкасаются с окружностью центральной части резонатора 2. На этом уровне в емкости предусмотрена заслонка. На наружную боковую поверхность тора 1 со сдвигом на 120 градусов по периметру установлены магнетроны 6, излучатели которых направлены в конденсаторную часть. 2 ил.
Предполагаемое изобретение относится к технологическому оборудованию предприятий мясной промышленности и может быть использовано для вытопки обеззараженного жира из измельченного жиросодержащего сырья.
Известен квазистационарный резонатор, в нем заложен принцип сохранения собственной добротности при увеличении объема и при малом промежутке между нижними основаниями коаксиально расположенных цилиндров. Особенностью резонатора при таком конструкционном исполнении является резко выраженное пространственное разъединение электрического и магнитного полей, что позволяет рассматривать такие резонаторы как соединение сосредоточенных емкости и индуктивности. В малом промежутке между основаниями цилиндров (в конденсаторной части) сосредоточена энергия однородного электрического поля. Магнитное поле сосредоточено в тороидальной области [1].
Известна сверхвысокочастотная установка для выделения расплавленного жира из жиросодержащего сырья [2], содержащая соосно внутри цилиндрического экранирующего корпуса цилиндрический перфорированный ротор. Внутри ротора расположен барабан, выполняющий функцию резонатора. В кольцевом пространстве между ротором и резонатором расположен шнек. В резонаторе расположен конический ограничитель излучений. Данная установка имеет сложную конструкцию и содержит экранирующий корпус, все это повышает балансовую стоимость.
Задачей изобретения является разработка сверхвысокочастотной установки без экранирующего корпуса и с резонатором, обеспечивающим высокую напряженность электрического поля, и непрерывный режим работы с соблюдением электромагнитной безопасности.
Технический результат достигается тем, что СВЧ установка с квазистационарным резонатором для вытопки обеззараженного жира из измельченного жиросодержащего сырья в непрерывном режиме содержит тор с прямоугольным сечением и верхним кольцевым основанием, и конденсаторную часть, образованную между основанием центральной части резонатора и нижним перфорированным основанием, над которым установлен диэлектрический скребок,
причем к нижнему перфорированному основанию пристыкована неферромагнитная накопительная емкость,
а в центральную часть резонатора установлена неферромагнитная емкость в виде усеченного конуса так, что малое основание с диаметром менее четверти длины волны состыковано с имеющимся отверстием на центральном основании резонатора, а образующие усеченного конуса соприкасаются с окружностью центральной части резонатора, где на этом уровне предусмотрена заслонка,
при этом на наружную боковую поверхность тора на уровне конденсаторной части, где имеется запредельный волновод, установлены со сдвигом на 120 градусов по периметру магнетроны так, что излучатели направлены в конденсаторную часть.
Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведено пространственное изображение СВЧ установки с квазистационарным резонатором для вытопки обеззараженного жира из измельченного жиросодержащего сырья в непрерывном режиме: 1 - тороидальная часть резонатора; 2 - центральная часть резонатора; 3 - верхнее кольцевое основание тора; 4 - приемная емкость в виде усеченного конуса из неферромагнитного материала; 5 - центральное основание конденсаторной части резонатора; 6 - магнетроны; 7 - запредельный волновод; 8 - диэлектрический скребок на валу; 9 - нижнее перфорированное основание резонатора; 10 - накопительная емкость из неферромагнитного материала;
на фиг. 2 приведено схематическое изображение СВЧ установки с квазистационарным резонатором для вытопки обеззараженного жира из измельченного жиросодержащего сырья в непрерывном режиме.
СВЧ установка с квазистационарным резонатором для вытопки обеззараженного жира из измельченного жиросодержащего сырья в непрерывном режиме (фиг. 1, 2) состоит из: тороидальной части резонатора 1; центральной части резонатора 2; верхнего кольцевого основания тора 3; приемной емкости 4 в виде усеченного конуса из неферромагнитного материала; центрального основания конденсаторной части резонатора 5; магнетронов 6; запредельного волновода 7; диэлектрического скребка 8 на валу; нижнего перфорированного основания резонатора 9; накопительной емкости 10 из неферромагнитного материала.
СВЧ установка содержит квазистационарный резонатор, состоящий из тороидальной части 1, образованной коаксиально расположенными цилиндрами и верхним кольцевым основанием 3, и конденсаторной части, представленной параллельно расположенными нижними основаниями цилиндров, т.е. нижним основанием 5 центральной части резонатора и нижним перфорированным основанием резонатора 9. В центральной части 2 квазистационарного резонатора расположена приемная емкость 4 в виде усеченного конуса из неферромагнитного материала. Она содержит заслонку. На центральном основании 5 конденсаторной части резонатора имеется центральное отверстие, куда пристыкован малым основанием неферромагнитный усеченный конус 4. Диаметр малого основания усеченного конуса менее четверти длины волны. Образующие усеченного конуса 4 соприкасаются с окружностью центральной части резонатора 2. К нижнему перфорированному основанию резонатора 9 пристыкована неферромагнитная накопительная емкость 10. Над перфорированным основанием резонатора 9 установлен диэлектрический скребок 9 на валу электропривода. По наружному периметру боковой поверхности квазистационарного резонатора установлены магнетроны 6 со сдвигом на 120 градусов так, что излучатели направлены в конденсаторную часть. Запредельный волновод 7 установлен на уровне нижнего перфорированного основания резонатора.
Технологический процесс вытопки обеззараженного жира из измельченного жиросодержащего сырья в непрерывном режиме в СВЧ установке с квазистационарным резонатором происходит следующим образом. Загрузить измельченное жиросодержащее сырье в приемную емкость 4, предварительно закрыв заслонку. Включить электропривод диэлектрического скребка 8 и открыть заслонку для подачи измельченного жиросодержащего сырья в конденсаторную часть 5 квазистационарного резонатора. После того, как измельченное сырье окажется на нижнем перфорированном основании резонатора 9, включить сверхвысокочастотные генераторы 6. При этом возникает электрическое поле сверхвысокой частоты в конденсаторной части квазистационарного резонатора, а магнитное поле будет сосредоточено в тороидальной части 1. Жиросодержащее сырье подвергается воздействию электрического поля сверхвысокой частоты и высокой напряженности. При этом в каждой элементарной частице сырья генерируется эндогенное тепло, жир вытапливается, обеззараживается за счет высокой напряженности электрического поля в конденсаторной части резонатора, стекает через отверстия перфорации нижнего основания резонатора 9 в накопительную емкость 10. Шквара с малыми размерами частиц с помощью вращающегося диэлектрического скребка 8 выводится через запредельный волновод 7, перекрытый с помощью сита из неферромагнитного материала. Размер ячейки сита намного меньше, чем размер измельченных частиц жиросодержащего сырья.
В таком конструкционном исполнении резонатора без общего экранирующего корпуса за счет неферромагнитной приемной емкости в виде усеченного конуса и запредельного волновода, а также неферромагнитной накопительной емкости излучения через перфорации будут ограничены до допустимого уровня. Напряженность электрического поля в конденсаторной части квазистационарного резонатора достаточно высокая, обеспечивающая обеззараживание переработанного продукта.
Источник информации:
1. Стрекалов А.В., Стрекалов Ю.А. Электромагнитные поля и волны: Учебное пособие. - М: РИОР: ИНФРА-М, 2014. - 369 стр.
2. Патент №2505355 РФ, МПК С11В 1/12. СВЧ установка для выделения расплавленного жира из жиросодержащего сырья / М.В. Белова, О.В. Михайлова, И.Г. Ершова и др; заявитель и патентообладатель АНОВО «АТУ» (RU). - №2015138179/13; заявл. 2.08.2015. Бюл.№35 от 20.12.2016. - 10 с.
Установка СВЧ с квазистационарным резонатором для термообработки измельченного жиросодержащего сырья в непрерывном режиме, характеризующаяся тем, что резонатор состоит из тора с прямоугольным сечением и верхним кольцевым основанием и конденсаторной части, образованной между основанием центральной части резонатора и нижним перфорированным основанием, над которым установлен диэлектрический скребок, причем к нижнему перфорированному основанию присоединена неферромагнитная накопительная емкость, а в центральной части резонатора установлена неферромагнитная емкость в виде усеченного конуса так, что ее малое основание с диаметром менее четверти длины волны состыковано с имеющимся отверстием на центральном основании резонатора, при этом образующие усеченного конуса соприкасаются с окружностью центральной части резонатора, где на этом уровне предусмотрена заслонка, кроме того, на наружную боковую поверхность тора на уровне конденсаторной части, где имеется запредельный волновод, установлены со сдвигом на 120 градусов по периметру магнетроны, излучатели которых направлены в конденсаторную часть.
