Результат интеллектуальной деятельности: Микроволновая установка для обезвоживания и термообработки непищевых отходов убоя животных

Предлагаемое изобретение относится к сверхвысокочастотному оборудованию и может быть использовано при производстве белкового продукта, например, из обезвоженных непищевых отходов животного происхождения.

При термообработке непищевых отходов животного происхождения применяют котлы и аппараты разных конструкций [1, стр. 323…333], но при этом затраты энергии, пара достаточно высокие, а качество не всегда хорошее.

Поэтому совмещение процессов обезвоживания сырья, варки и стерилизации твердой фракции в одной установке, актуальная задача.

Аналогом камеры, обеспечивающей обезвоживания непищевых отходов, служат узлы соковыжималки «Нептун», а именно диэлектрическая тарелка с насечкой, вращающаяся от электродвигателя, а также поддон.

Предлагаемая микроволновая установка позволяет измельчать боенские отходы, разделять измельченное сырье на твердую и жидкую фракции, варить твердую фракцию и обеззараживать, выгружать белковый продукт из резонаторной камеры в непрерывном режиме.

Технический результат достигается тем, что микроволновая установка для обезвоживания и термообработки непищевых отходов убоя содержит в вертикальном цилиндрическом экранирующем корпусе, на верхнем основании которого по центру имеется отверстие, соосно расположенный цилиндрический резонатор и диэлектрический цилиндр без оснований,

при этом к образующей цилиндрического резонатора установлены волноводы и магнетроны с вентиляционными воздуховодами, а на дне резонатора имеется вращающийся от электродвигателя диск с оребрением и патрубок с шаровым краном,

причем нижний торец диэлектрического цилиндра не соприкасается с основанием резонатора, верхний его торец состыкован с отверстием, имеющимся на верхнем основании экранирующего корпуса, с нижней стороны, причем на верхнем основании экранирующего корпуса по периметру размещены электродвигатели приводов конических тарелок, расположенных в соответствующих неферромагнитных конических поддонах с крышками, содержащими усеченные конусы, верхние основания которых состыкованы соответствующими отверстиями, имеющимися на дне таза, куда направлен измельчающий механизм волчка; при этом вырезы на верхнем крае конических поддонов состыкованы с верхним основанием направляющего усеченного конуса из неферромагнитного материала, а его нижнее основание направлено в диэлектрический цилиндр через имеющееся отверстие и соответствующее по диаметру на основании экранирующего корпуса.

На фиг. 1 приведено пространственное изображение микроволновой установки для обезвоживания и термообработки непищевых отходов убоя животных:

1 - таз для приема измельченного сырья с отверстиями 2;

3 - скребок с электродвигателем для перемещения измельченного сырья;

4 - усеченный конус с крышкой поддона;

5 - коническая тарелка с прорезями;

6 - конический поддон из неферромагнитного материала;

7 - патрубок для слива жидкой фракции;

8 - цилиндрический стол из неферромагнитного материала, поверхность которого по центру имеет отверстие;

9 - цилиндрический резонатор;

10 - магнетрон с волноводом;

11 - патрубок с шаровым краном для выгрузки продукта;

12 - диск с оребрением для перемешивания продукта;

13 - диэлектрический цилиндр;

14 - направляющий усеченный конус из неферромагнитного материала;

15 - электродвигатель привода конической тарелки;

16 - измельчающий механизм, содержащий нагнетательный шнек, нож, решетка, приемный лоток и электродвигатель.

На фиг. 2 приведено пространственное изображение конического поддона с патрубком для слива жидкой фракции.

На фиг. 3 приведено пространственное изображение конической тарелки с прорезями.

На фиг. 4 приведено пространственное изображение направляющего усеченного конуса из неферромагнитного материала.

Микроволновая установка для обезвоживания и термообработки непищевых отходов убоя животных содержит:

таз 1 с отверстиями 2 для приема измельченного сырья;

скребок 3 с электродвигателем для перемещения измельченного сырья;

усеченный конус 4 с крышкой поддона;

коническая тарелка 5 с прорезями;

конический поддон 6 из неферромагнитного материала;

патрубок 7 для слива жидкой фракции;

цилиндрический стол 8 из неферромагнитного материала, поверхность которого по центру имеет отверстие; цилиндрический резонатор 9; магнетрон с волноводом 10;

патрубок 11 с шаровым краном для выгрузки продукта;

диск с оребрением 12 для перемешивания продукта из диэлектрического материала;

13 - диэлектрический цилиндр;

14 - направляющий усеченный конус из неферромагнитного материала;

15 - электродвигатель привода конической тарелки;

16 - измельчающий механизм, содержащий нагнетательный шнек, нож, решетка, приемный лоток и электродвигатель.

Установка содержит три поярусно расположенные рабочие камеры. Первая рабочая камера представлена измельчителем 16 (волчек), расположенным над тазом 1, имеющим на дне отверстия 2 и скребком 3, расположенным на валу электродвигателя. Первая рабочая камера обеспечивает прием сырья на лоток измельчителя 16; измельчение с помощью нагнетательного шнека, ножа и решетки; перемещения измельченного сырья в виде пюре через отверстия 2 на дне таза 1 с помощью скребка 3 в соответствующие усеченные конусы 4, расположенные над коническими тарелками 5 каждого модуля. Т.е. измельченное сырье попадает во вторую рабочую камеру.

Вторая рабочая камера, расположенная под тазом 1, представлена модулями, расположенными на столе 8, имеющем по центру отверстие. Каждый модуль установлен вплотную под соответствующее отверстие на дне таза 1 и состоит из неферромагнитного конического поддона 6, внутри которого соосно расположена вращающаяся от электродвигателя 15 коническая тарелка 5 с прорезями. Поддон 6 закрыт крышкой, содержащей усеченный конус 4, через верхнее основание которого измельченное сырье попадает на тарелку 5 с прорезями. Во второй рабочей камере измельченное сырье прижимается к периферии конической тарелки 5 за счет центробежной силы, жидкая фракция просачивается через прорези конической тарелки 5 и выводится через сливной патрубок 7, а твердая фракция перемещается вверх и выносится через вырез на верхнем крае конического поддона 6 в направляющий усеченный конус 14. При этом вырезы от всех поддонов 6 состыкованы с верхним основанием направляющего конуса 14, расположенного с основанием большого диаметра в диэлектрическом цилиндре 13. Итак, во второй рабочей камере происходит обезвоживание измельченного сырья, т.е. происходит разделения сырья на твердую и жидкую фракции за счет избыточного давления между вращающейся конической тарелкой 5 с прорезями и образующей конического поддона 6.

Третья рабочая камера представлена как цилиндрический резонатор 9, соосно расположенный в вертикальном цилиндрическом экранирующем корпусе 8 (цилиндрический стол - экранирующий корпус). К образующей цилиндрического резонатора 9 пристыкованы волноводы и магнетроны 10 с вентиляционными воздуховодами. На дне цилиндрического резонатора 9 расположен вращающийся диск с оребрением 12 для перемешивания продукта в резонаторе и патрубок 11 с шаровым клапаном для выгрузки готового продукта. Внутри резонатора 9 соосно расположен диэлектрический цилиндр 13, без оснований. В цилиндрическом резонаторе 9 происходит воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ) на твердую фракцию сырья, благодаря диэлектрическому нагреву оно варится и обеззараживается в процессе перемешивания с помощью диска 12 с оребрением. Диск 12 вращается через клиноременную передачу от электродвигателя, прикрепленного на монтажную раму с тыльной стороны основания цилиндрического резонатора 9. Сваренный белковый продукт выгружается через патрубок 11 с шаровым клапаном.

Микроволновая установка для обезвоживания и термообработки непищевых отходов убоя животных работает следующим образом. Закрыть шаровой кран в патрубке 11 для выгрузки. Включить электродвигатель привода диска 12 с оребрением, включить электродвигатели приводов конических тарелок 5 с прорезями и привода скребка 3, загрузить непищевые отходы в приемный лоток измельчителя 16 и включить его электродвигатель. Только после этого включить сверхвысокочастотные генераторы (10 - магнетроны с волноводами). Сырье измельчается в виде пюре, попадает в таз 1, с помощью скребка 3 пюре перемещается и падает через отверстия на дне таза 1 в соответствующие конические тарелки 5 с прорезями через усеченный конус 4. За счет центробежной силы измельченное сырье обезвоживается, т.е. жидкая фракция выдавливается через прорези конических тарелок 5, вытекает в поддон 6, а оттуда через патрубок 7 для слива жидкой фракции в специальную накопительную емкость. Твердая фракция поднимается на край конических тарелок 5 и через вырез на верхнем крае конического поддона 6 попадает в внутрь конуса направляющего 14, а далее в диэлектрический цилиндр 13, который не имеет основания. Этот диэлектрический цилиндр 13 ограничивает забрызгивание продукта на волноводы с излучателем 10, расположенные на образующей цилиндрического резонатора 9. Экранирующий цилиндр стол 8 обеспечивает радиогерметичность установки.

Скорость вращения конической тарелки 5, объем измельченного и обезвоженного сырья в цилиндрическом резонаторе 9, мощность сверхвысокочастотных генераторов 10 и их количества, электрофизические параметры сырья, размер прорезей тарелки 5, содержание твердой фракции в сырье, температура нагрева влияют на производительность микроволновой установки.

Все процессы управляемы и контролируемы, имеются датчики температуры и блокировки, автоматической защиты от перегрузки и переполнения сырья, наличия реверса диска 12.

В шкаф управления выведены высоковольтные трансформаторы, другие элементы генераторного блока, кнопки включения и выключения генераторов и электродвигателей, сигнальные лампы и т.п.

Жидкая фракция направляется в накопитель, а вареная твердая фракция непищевых отходов направляется для использования в качестве кормовой белковой добавки для животных.

Источники информации

1. Ивашов, В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Часть Оборудование для убоя и первичной обработки. - М.: Колос, 2001. - 552 с. (С. 332).