Результат интеллектуальной деятельности: Микроволновая установка с коническими резонаторами для термообработки непищевых отходов животного происхождения в непрерывном режиме

Предлагаемое изобретение относится к сверхвысокочастотному оборудованию и может быть использовано для термообработки непищевых отходов, полученных при переработке скота, птицы, кроликов и др. животных. Отходы от переработки животных всех видов включают: непищевую обрезь, субпродукты, отходы кишок, вымя, кровь и т.п.

Известно оборудование для производства вареных кормов МЛ-А17-01, имеющее производительность по сырью до 2 т в смену, мощностью 62 кВт. Линия содержит измельчитель сырья, шнековый транспортер, смеситель запарник с ТЭН и пастоприготовитель. Сырье подается в измельчитель, далее шнековым транспортером измельченное сырье подается в смеситель-запарник. Сырье варится при постоянном перемешивании. Далее вареный корм дополнительно измельчается в пастоприготовителе, и по трубе перекачивается в емкость для транспортировки [1].

Известны открытые биконические резонаторы, используемые для повышения радиационной добротности [2]. 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.

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

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

при этом 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,

причем сверхвысокочастотные генераторы установлены на стыках сферического экранирующего корпуса и круговых конических резонаторов, имеющих на вершинах выгрузные отверстия, диаметром менее четверть длины волны,

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

На фиг. 1 приведено пространственное изображение микроволновой установки с коническими резонаторами для термообработки непищевых отходов животного происхождения в непрерывном режиме (в разрезе):

1 - загрузочный патрубок; 2 - СВЧ генератор; 3 - круговой конический резонатор (с круглым основанием); 4 - диэлектрический направляющий лоток; 5 - выгрузное отверстие; 6 - пружина с радиопоглощающим покрытием; 7 - упорный элемент; 8 - диэлектрический диск с направляющими лопатками; 9 - вал электропривода; 10 - диэлектрический толкатель; 11 - сферический экранирующий корпус.

На фиг. 2 приведено пространственное изображение сферического экранирующего корпуса 11, с расположением сверхвысокочастотных генераторов 2 и загрузочного патрубка 1.

На фиг. 3 приведено пространственное изображение кругового конического резонатора.

На фиг. 4 приведено пространственное изображение диэлектрического диска с направляющими лопатками и толкателями.

На фиг. 5 приведено пространственное изображение диэлектрического направляющего лотка с пружиной, обеспечивающей вибрацию (в двух видах).

Микроволновая установка с коническими резонаторами для термообработки непищевых отходов животного происхождения в непрерывном режиме содержит (фиг. 1-5):

загрузочный патрубок 1;

сверхвысокочастотные генераторы 2;

конические резонаторы с круглым основанием 3;

направляющие латки 4, выполненные из диэлектрического материала;

выгрузные отверстия 5, расположенные на вершинах конических резонаторов;

пружины с радиопоглощающим покрытием 6;

упорные элементы 7, обеспечивающие вибрацию диэлектрического лотка 4;

диэлектрический диск 8 с направляющими лопатками, выполненными из диэлектрического материала;

электропривод, вал 9 которого вращает диэлектрический диск 8;

диэлектрический толкатель 10;

сферический экранирующий корпус 11, являющийся частью рабочей камеры.

Основными узлами микроволновой установки (фиг. 1) являются сферический экранирующий корпус 11, конические резонаторы с круглыми основаниями 3 и сверхвысокочастотные генераторы 2 малой мощности. 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. Для этого в экранирующем корпусе имеются отверстия в области нижних полусфер. 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. Сверхвысокочастотные генераторы 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.

Источники информации:

1. askond.ru

2. 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.