Результат интеллектуальной деятельности: МИКРОВОЛНОВАЯ СУШИЛКА ПУШНО-МЕХОВОГО СЫРЬЯ РОТОРНОГО ТИПА

Предлагаемое изобретение относится к сушильному оборудованию и может быть использовано в сельском хозяйстве и в легкой промышленности, например для сушки и обеззараживания шкур кроликов и т.д.

Известна высокочастотная сушилка для пушно-мехового сырья, которая имеет барабан из каркасных отсеков, выполненный радиопрозрачным и закрепленный на радиопрозрачном валу внутри первого барабана, выполненного перфорированным и являющегося экраном и низкопотенциальным электродом, и снабжена высокопотенциальным электродом, имеющим форму полудиска [1]. Недостатком данной конструкции является сложность эксплуатации высокочастотного генератора.

Известен роторный шпарильный чан фирмы «Село» (Голландия) [2, рис. 5.4] для обеспечения теплового процесса, при котором поверхностный слой туши прогревают горячей водой. Он содержит барабан, на внешней поверхности обечайки барабана рядами наклонно приварены стержни, образующие камеры, в которые загружаются туши.

Технологический результат направлен на ускорение процесса и повышение качества сушки и обеззараживания пушно-мехового сырья, натянутого на радиопрозрачные правилки.

Технический результат - микроволновая сушилка пушно-мехового сырья роторного типа, характеризуется тем, что внутри цилиндрического экранирующего корпуса соосно расположен цилиндрический неферромагнитный барабан, на обечайку которого приварены под наклоном перфорированные неферромагнитные пластины, образуя отсеки, при этом барабан с отсеками представляет ротор, а отсеки выполняют функцию передвижных резонаторов,

причем средний периметр кольцевого пространства между экранирующим корпусом и барабаном равен кратной половине длине волны, при этом ротор вращается от электродвигателя, установленного под нижним основанием экранирующего корпуса, содержащим выгрузной патрубок,

при этом глубина отсеков по вертикали больше ширины нижнего основания трапецеидальной радиопрозрачной правилки, а радиальная глубина больше, чем высота правилки,

причем на верхнем основании экранирующего корпуса, содержащем загрузочный патрубок, установлены сверхвысокочастотные генераторы и вытяжной вентилятор.

На фиг. 1 приведено пространственное изображение микроволновой сушилки пушно-мехового сырья роторного типа (в разрезе):

1 - цилиндрический экранирующий корпус; 2 - неферромагнитный ротор с перфорированными отсеками; 3 - резонаторы с трапецеидальным сечением; 4 - вал барабана, соединенный с электродвигателем; 5 - монтажный каркас; 6 - выгрузной патрубок (запредельный волновод); 7 - загрузочный патрубок (запредельный волновод); 8 - сверхвысокочастотные генераторы; 9 - барабан из неферромагнитного материала; 10 - вытяжной вентилятор.

На фиг. 2 приведено пространственное изображение микроволновой сушилки пушно-мехового сырья роторного типа (вид спереди);

На фиг. 3 приведено пространственное изображение микроволновой сушилки пушно-мехового сырья роторного типа (вид сверху);

На фиг. 4 приведено пространственное изображение неферромагнитного ротора с перфорированными отсеками.

На фиг. 5 приведено пространственное изображение правилки для пушно-мехового сырья.

Микроволновая сушилка пушно-мехового сырья содержит (фиг. 1…5):

цилиндрический экранирующий корпус 1; неферромагнитный ротор 2 с перфорированными отсеками; резонаторы с трапецеидальным сечением 3; вал 4 барабана для соединения с электродвигателем; монтажный каркас 5; выгрузной патрубок 6 (запредельный волновод); загрузочный патрубок 7 (запредельный волновод); сверхвысокочастотные генераторы 8; барабан из неферромагнитного материала 9, вытяжной вентилятор 10.

Микроволновая сушилка пушно-мехового сырья роторного типа содержит цилиндрический экранирующий корпус 1, внутри которого соосно расположен цилиндрический барабан 9 из неферромагнитного материала. На обечайку барабана 9 приварены под наклоном перфорированные неферромагнитные пластины, образуя отсеки. Барабан 9 с перфорированными отсеками образует ротор 2 из неферромагнитного материала. Отсеки выполняют функцию резонаторов 3 с трапецеидальным сечением, когда они окажутся под излучателем сверхвысокочастотных генераторов 8.

Средний периметр кольцевого пространства между экранирующим корпусом 1 и неферромагнитным барабаном 9 равен кратной половине длине волны. Тогда в объеме с трапецеидальным сечением возбуждается электромагнитное поле сантиметровой волны (12,24 см), если сверхвысокочастотные генераторы 8 установлены на верхнем основании цилиндрического экранирующего корпусам 1. Неферромагнитный ротор 2 вращается от электродвигателя 4, установленного под нижним основанием экранирующего корпуса 1. К нижнему основанию экранирующего корпуса 1 пристыкован выгрузной патрубок 6.

Глубина отсеков (резонаторов 3) по вертикали больше ширины нижнего основания трапецеидальной радиопрозрачной правилки (фиг. 5), а радиальная глубина резонаторов 3 больше, чем высота радиопрозрачной правилки.

На верхнем основании цилиндрического экранирующего корпуса 1 предусмотрен загрузочный патрубок, туда же установлены сверхвысокочастотные генераторы 8 и вытяжной вентилятор 10.

Выгрузной 6 патрубок и загрузочный 7 патрубок выполняют функции запредельных волноводов, для этого размеры щели и высота патрубков согласованы с длиной волны.

Цапфы барабана закреплены в подшипниковых опорах. На внешней поверхности обечайки неферромагнитного барабана 3 рядами наклонно приварены неферромагнитные перфорированные пластины, образующие отсеки, в которые подаются правилки с пушно-меховым сырьем. Барабан с перфорированными отсеками вращается от электродвигателя (указан вал 4).

Технологический процесс сушки и обеззараживания пушно-мехового сырья происходит следующим образом.

Включить вытяжной вентилятор 10 и электродвигатель 4 ротора 2. Направить радиопрозрачные правилки с пушно-меховым сырьем в отсеки 3, так чтобы толщиной проходили через загрузочный патрубок 7. По мере заполнения отсеков 3 радиопрозрачными правилками, последовательно включить сверхвысокочастотные генераторы 8, т.е. когда имеются в соответствующих резонаторах пушно-меховое сырье. Скорость передвижения резонаторов с сырьем зависит от продолжительности сушки. При этом в отсеках, куда направлены излучатели от СВЧ генераторов 8, возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты и пушно-меховое сырье эндогенно и избирательно нагревается. В процессе передвижения резонаторов 3 сырье подвергается многократному воздействию, так как по периметру ротора расположены несколько СВЧ генераторов. Причем скважность технологического процесса, т.е. отношение продолжительности воздействия ЭМПСВЧ к продолжительности цикла (продолжительность воздействия и пауза), не должна превышать 0,5. Только тогда внутреннее давление и температура эндогенного нагрева выравнятся по всей структуре сырья. В конце оборота ротора 2 высушенное пушно-меховое сырье выгружается через выгрузной патрубок 6. Если за один оборот ротора 2, при таком количестве СВЧ генераторов для такового вида пушно-мехового сырья не удается достичь необходимого качества сушки, то при закрытом выгрузном патрубке нужно обеспечить второй оборот ротора.

Наклон перфорированных пластин к обечайке барабана 9 обеспечивает надежную выгрузку правилок с пушно-меховым сырьем из отсеков. Производительность роторной сверхвысокочастотной сушилки можно регулировать изменением внешнего диаметра ротора, числа отсеков, количества СВЧ генераторов и их мощности, мощностью вытяжного вентилятора 10.

Следует учесть, что температура эндогенного нагрева пушно-мехового сырья не должна превышать 60°С. Продолжительность воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты на сырье регулируется в зависимости от вида размеров шкурок. Использование данной установки дает возможность ускорить процесс сушки пушно-мехового сырья, натянутого на правилки, снизить энергозатраты, повысить качество сушки и обеззараживания.

Регулируя размерами отсеков и мощностью сверхвысокочастотных генераторов, можно обеспечить высокую напряженность электрического поля в резонаторе, что способствует уничтожению микроорганизмов и кожеедов, так как у них фактор потерь (произведение диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь) больше, чем у меха и кожи. Степень обеззараживания сырья воздействием зависит от критической напряженности электрического поля, т.е. когда плотность мощности потерь СВЧ энергии в сырье при критической напряженности электрического поля и будут больше потерь энергии за счет теплопередачи с поверхности образца (кожеедов, микроорганизмов).

Источники информации

1. Патент 2011682 РФ, МПК С14В 1/58. Сушилка для пушно-мехового сырья / Цугленок Н.В., Зайцев В.Е., Новикова Г.В., Немков С.Н.; заявитель и патентообладатель Красноярский государственный аграрный университет. - №4907723/12; заявл. 04.02.1991; опубл. 30.04.1994.

2. Ивашов, В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. / В.И. Ивашов. Часть 1. М.: Колос, 2001, с. 103.