Результат интеллектуальной деятельности: Сверхвысокочастотная установка для термообработки непищевых отходов животного происхождения в непрерывном режиме

Предлагаемое изобретение относится к техническим средствам для переработки непищевых отходов убоя животных и переработки продукции животноводства. В частности можно использовать при производстве животных кормов из отходов переработки продукции птицеводства и животноводства.

В производстве животных кормов сырье поздравляют на нежиросодержащее (в сырье не более 16% жира) и жиросодержащее (жира более 16%). Разработанная установка предназначена для термообработки измельченного нежиросодержащего сырья (сухожилия, кровь, кишечник, легкие, почки, селезенка, половые органы, кутикула мышечных желудков и др.). Вареные белковая корма вырабатывают в тех случаях, когда нет условия для производства сухих кормов. Для этого измельченное сырье варят в вакуумных котлах разной марки [1].

Известен шнековый охладитель субпродуктов тип SP - 0,3/0,4/0,6/0,8. предназначенный для охлаждения: сердец, печени, шеи, желудков и лап и др. [2]. В резервуаре, наполненном водой, сырье перемещается по всей длине охладителя с помощью шнека большого диаметра. В конце охладителя происходит выбрасывание субпродуктов в специальный контейнер. В разрабатываемой конструкции непрерывность технологического процесса обеспечивается с помощью винтовых поверхностей шнека по аналогии охладителей субпродуктов.

Нами предлагается совмещать процессы транспортирования измельченного сырья с помощью шнека, варки и стерилизации за счет микроволновой технологии в установке, разрабатываемой на базе шнекового охладителя с применением сверхвысокочастотного генератора.

Известно, что наиболее эффективный способ интенсификации термообработки сырья - это диэлектрический нагрев измельченного непищевого сырья. При измельчении сырья увеличивается поверхность теплообмена и согласуется с глубиной проникновения электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Это обеспечивает равномерность нагрева измельченного непищевого сырья.

Технический результат достигается тем, что сверхвысокочастотная установка для термообработки непищевого сырья животного происхождения в непрерывном режиме содержит, в горизонтально расположенном цилиндрическом экранирующем корпусе, шнек со сплошной винтовой поверхностью из неферромагнитного материала и с фторопластовым валом,

при этом диаметр витков и шаг между витками согласованы с кратностью половины длины волны, а зазор между шнеком и экранирующим корпусом не более четверть длины волны,

причем с одной торцевой стороны экранирующего корпуса установлен загрузочный патрубок, а с другой - выгрузной люк,

при этом на винтовой поверхности каждого витка шнека имеется направляющая пластина, а в конце шнека установлен перфорированный лоток, при этом на наружную поверхность, вдоль верхней части экранирующего корпуса установлены сверхвысокочастотные генераторные блоки так, что излучатели направлены внутрь резонаторов, образованных между винтовыми поверхностями шнека.

На фиг. 1 приведено пространственное изображение сверхвысокочастотной установки для термообработки непищевого сырья животного происхождения в непрерывном режиме: 1 - монтажная стойка, 2 - нижняя часть экранирующего корпуса, 3 - шнек (со сплошной винтовой поверхностью из неферромагнитного материала, например не пищевого алюминия),

4 - направляющие пластины, 5 - электропривод, 6 - верхняя часть экранирующего корпуса, 7 - загрузочный патрубок, 8 - сверхвысокочастотный генератор с излучателем, 9 - люк для выгрузки готовой продукции, 10 - перфорированный латок, обеспечивающий выгрузку продукта.

На фиг. 2 приведено пространственное изображение установки без генераторных блоков.

На фиг. 3 приведено пространственное изображение шнека: 3 - шнек, 4 - направляющие пластины, 10 - перфорированный латок, обеспечивающий выгрузку продукта.

На фиг. 4 приведено пространственное изображение нижней части экранирующего корпуса: 1 - монтажная стойка, 2 - нижняя часть экранирующего корпуса.

На фиг. 5 приведено пространственное изображение верхней части экранирующего корпуса: 6 - крышка экранирующего корпуса, 7 - загрузочный патрубок, 10 - перфорированный латок, обеспечивающий выгрузку продукта.

Сверхвысокочастотная установка для термообработки непищевого сырья животного происхождения в непрерывном режиме (фиг. 1, 2, 3, 4, 5) установлена на монтажную стойку 1. Цилиндрический экранирующий корпус 2, 6 выполнен из двух половинок. Верхняя часть корпуса (крышка) открывается за счет шарнирных петель. Внутри нижней части экранирующего корпуса 2 расположен шнек 3 (фиг. 1). На винтовых поверхностях шнека имеются направляющие 4. Вращение шнека 3 осуществляется с помощью электропривода 5. Верхняя часть экранирующего корпуса 6 открывается за счет шарнирных петель. На верхней части экранирующего корпуса 6 расположены загрузочный патрубок 7 и сверхвысокочастотные генераторы 8. Излучатели направлены внутрь экранирующего корпуса 2, 6. Межвитковое пространство шнека и поверхность экранирующего корпуса образуют резонатор, поэтому зазор между шнеком и корпусом должен быть минимальным, т.е. менее четверть длины волны. Если длина волны 12,24 см, то зазор менее 3,08 см. Это позволит сконцентрировать мощность потока СВЧ энергии в сырье. Загрузочный патрубок 7 установлен с одной торцевой стороны цилиндрического экранирующего корпуса 2, а с другого торца - выгрузной люк 9. Перфорированный лоток 10 расположен на шнеке 3 со стороны выгрузного люка 9. На дне экранирующего корпуса имеется патрубок с вентилем для сливы моющей жидкости после санитарной обработки установки.

Технологический процесс термообработки непищевого сырья животного происхождения в непрерывном режиме происходит следующим образом.

Подать напряжение на электродвигатель 5, установленный на монтажную стойку 1. Включить электропривод шнека 3. Далее включить электропривод измельчителя, находящегося в технологической линии переработки непищевого сырья. Измельчитель подает измельченное непищевое сырье в экранирующий корпус 2, 6 через загрузочный патрубок 7. Масса сырья в каждом межвитковом пространстве (в резонаторе) 0,5…1,0 кг. Мощность электродвигателя 5 зависит от размеров шнека 3 и производительности установки. По мере частичного заполнения резонаторов (межвиткового пространства шнека) измельченным сырьем, последовательно включить сверхвысокочастотные генераторы 8. При этом измельченное сырье подвергается воздействию электромагнитного поля сверхвысокой частоты и эндогенно нагревается в процессе передвижения за счет витков шнека 3 с направляющими пластинами 4. Обрабатываемое сырье является жидко-вязким материалом, резкий нагрев ее внутренних слоев приводит к превращению внутренней влаги в пар, который, расширяясь, образует пузырьки. Винтовые поверхности шнека являются стенками резонаторных камер. По мере перемещения витками шнека 3, 4 сырье нагревается, варится и обеззараживается. В конце шнека 3 продукт зачерпывается с помощью перфорированного лотка 10 и выгружается через выгрузной люк 9. Сваренный продукт является белковым кормом для животных. Конечный продукт обладает высокими органолептическими и микробиологическими показателями, поэтому увеличивается срок годности продукта. Установка работает в непрерывном режиме, размеры выгрузного люка и приемного патрубка согласованы с длиной волны.

Размеры установки и количество сверхвысокочастотных генераторных блоков 8 зависят от необходимой производительности технологической линии.

Режимы термообработки непищевого сырья зависят от вида и состава сырья: мякотное или твердое непищевое сырье, от содержания жира в процентах к объему сырья, от электрофизических параметров сырья и т.д.

Источники информации:

1. Ивашов В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Ч.1. Оборудование для убоя и первичной обработки. - М.: Колос, 2001, С. 330.

2. http://szlachetstal.com/65.html.