Результат интеллектуальной деятельности: СВЧ установка с коническими резонаторами для термообработки непищевых отходов животного происхождения

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для варки мягких отходов убоя животных в мясоперерабатывающих предприятиях.

Известны открытые биконические резонаторы, используемые для повышения радиационной добротности [1]. Из открытого конца резонатора наблюдается заметное излучение. С целью повышения радиационной добротности используются открытые резонаторы, сечение которых уменьшается от центра к краям. В средней части таких резонаторов существуют волны, постоянные распространения которых уменьшаются в случае удаление от центра резонатора. При достижении диаметра открытого торца резонатора определенных предельных значений, которые могут быть охарактеризованы значением половины диаметра основания конических составляющих резонатора, добротность резонатора значительно снижается и его применение теряет смысл [1].

С учетом таких известных положений нами разрабатывается сверхвысокочастотная установка, где рабочей камерой служит сфера, состыкованными открытыми коническими резонаторами, позволяющими выгрузить готовую продукцию в непрерывном режиме и обеспечить радиогерметичность.

Технической задачей изобретения является обеспечения радиогерметичности СВЧ установки для термообработки сырья в непрерывном режиме.

Технический результат достигается тем, что СВЧ установка с коническими резонаторами для термообработки непищевых отходов животного происхождения содержит внутри сферического экранирующего корпуса с загрузочным патрубком, по вертикальной оси соосно диэлектрический диск с направляющими лопатками и толкателями, насаженный на вал электропривода,

причем к нижней полусфере экранирующего корпуса равномерно по периметру пристыкованы круговые конические резонаторы, оси которых совпадают с радиальными осями сферического экранирующего корпуса и внутри которых соосно установлены диэлектрические направляющие лотки с упорными элементами и с пружинами с радиопрозрачным покрытием,

при этом магнетроны сверхвысокочастотных генераторов установлены на стыках сферического корпуса и круговых конических резонаторов, имеющих на вершинах выгрузные отверстия, диаметром менее четверть длины волны,

а диаметр сферического экранирующего корпуса и параметры конических резонаторов согласованы с длиной волны.

На фиг. 1 приведено пространственное изображение СВЧ установки с коническими резонаторами для термообработки непищевых отходов животного происхождения:

1 - сферический экранирующий корпус; 2 - магнетроны СВЧ генераторов; 3 - круговые конические резонаторы (с круглым основанием); 4 - диэлектрические направляющие лотки; 5 - выгрузное отверстие; 6 - пружины с радиопоглощающим покрытием; 7 - упорные элементы; 8 - диэлектрический диск с направляющими лопатками; 9 - вал электропривода; 10 - диэлектрические толкатели; 11 - загрузочный патрубок.

На фиг. 2 приведено пространственное изображение сферического экранирующего корпуса, с расположением СВЧ генераторов и загрузочного патрубка.

На фиг. 3 приведено пространственное изображение кругового конического резонатора.

На фиг. 4 приведено пространственное изображение диэлектрический диск с направляющими лопатками и толкателями.

На фиг. 5 приведено пространственное изображение диэлектрического направляющего лотка с пружиной.

СВЧ установка с коническими резонаторами для термообработки непищевых отходов животного происхождения (фиг. 1-5) включает:

сферический экранирующий корпус 1; магнетроны 2 СВЧ генераторов; круговые конические резонаторы (с круглым основанием) 3; диэлектрические направляющие лотки 4; выгрузное отверстие 5; пружины с радиопоглощающим покрытием 6; упорные элементы 7; диэлектрический диск с направляющими лопатками 8; вал электропривода 9; диэлектрические толкатели 10; загрузочный патрубок 11.

Основными узлами сверхвысокочастотной установки (фиг. 1-5) являются сферический экранирующий корпус 11, выполненный из двух полусфер, конические резонаторы с круглыми основаниями 3 и сверхвысокочастотные генераторы 2 малой мощности. Причем, по периметру нижней полусферы имеются отверстия диаметром основания конических резонаторов. Рабочая камера представлена в виде конических резонаторов 3, круглые основания которых, состыкованы со сферическим экранирующим корпусом 11. В верхней части полусферы экранирующего корпуса 11 установлен загрузочный патрубок 1. К нижней полусфере экранирующего корпуса 11 равномерно по периметру пристыкованы конические резонаторы 3 с круглым основанием. При этом оси конических резонаторов 3 являются продолжением радиальных осей сферического экранирующего корпуса 11. Внутри сферического экранирующего корпуса 11 соосно установлен диск 8, вращающийся от вала 9 электропривода. На диске 8 имеются направляющие лопатки, а под диском 8 -толкатели 10. Диск 8, направляющие лопатки, толкатели 10 выполнены из диэлектрического материала. Лопатки расположены по радиальным осям диска 8. Толкатели 10, соприкасаясь с упорными элементами 7, приподнимают направляющие латки 4, выполненные из диэлектрического материала и опускают, т.е. толкатели и упорные элементы обеспечивают вибрацию диэлектрического лотка 4. Магнетроны сверхвысокочастотных генераторов 2 установлены на стыках сферического экранирующего корпуса 11 и круговых конических резонаторов 3. На вершинах конических резонаторов 3 имеются выгрузные отверстия 5, предназначенные для выгрузки готового продукта. Для сохранения радиогерметичности сверхвысокочастотной установки, диаметр выгрузного отверстия не может превышать четверть длины волны. Диаметр сферического экранирующего корпуса 11 и конструкционные параметры конических резонаторов 3 согласованы с длиной волны.

Технологический процесс термообработки отходов убоя животных в непрерывном режиме происходит следующим образом.

Включить электропривод диска (вал 9), измельчающий механизм (не показан), который подает измельченные непищевые отходы в рабочую камеру, через загрузочный патрубок 1, имеющийся на сферическом корпусе 11. Далее включить сверхвысокочастотные генераторы 2. Сырье падает на вращающийся диэлектрический диск 8 и с помощью направляющих лопастей, за счет центробежной силы сбрасывается на диэлектрические лотки 4. В рабочей камере (в сфере 11 и в конических резонаторах 3) возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты. Сырье при передвижении по диэлектрическому диску 8 и по диэлектрическим лоткам 4 нагревается, варится и обеззараживается в непрерывном режиме.

При этом диэлектрические лотки 4 за счет упорных элементов 7 и толкателей 10 приподнимаются до уровня диэлектрического диска 8 и опускаются, и за счет вибрации пружины 6 сырье по диэлектрическим лоткам 4 передвигается к выгрузным окнам 5 и выгружается в специальную тару.

Источник информации:

1. Дробахин, О.О. Техника и полупроводниковая электроника СВЧ: Учебное пособие [Электронное издание] / О. О. Дробахин, С. В. Плаксин, В. Д. Рябчий, Д. Ю. Салтыков. - Севастополь: Вебер, - 2013.- 322 с.