Результат интеллектуальной деятельности: Сверхвысокочастотная установка для термообработки непищевых отходов убоя животных в непрерывном режиме

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для переработки отходов убоя птицы и животных, получения на его основе белковой кормовой добавки.

Известно, что разваренную массу побочных продуктов убоя птицы и животных используют для откорма свиней как ценную белковую добавку. Варят сырье в воде, острым паром в специальных камерах, автоклавах под давлением, и электромагнитном поле сверхвысокой частоты. Для варки применяют оборудование периодического (котлы, камеры) и непрерывного (бланширователи, термокоагуляторы) действия.

Аналогом является аппарат непрерывного действия для варки кускового мясного сырья [1, стр. 271, рис. 9.7]. Он представляет собой ванну с цилиндрическим днищем и крышкой. Внутри ванны вращается шнек, который в процессе варки перемещает куски мяса от места загрузки к месту выгрузки. Вращение шнека осуществляется при помощи электропривода. Ванна заполняется водой и подогревается острым паром.

Известна многоблочная микроволновая вакуумная установка «Муссон», где используются цилиндрические резонаторы, но внутри их вращаются диэлектрические емкости. Установка работает в периодическом режиме.

Технический результат достигается тем, что сверхвысокочастотная установка для термообработки непищевых отходов убоя животных в непрерывном режиме содержит на монтажном каркасе рабочую камеру с механизмом фиксации и регулирования ее угла наклона,

причем рабочая камера представлена в виде закрытого экранирующего корпуса, внутри которого по поперечному сечению параллельно, установлены вращающиеся от электродвигателей цилиндрические резонаторы, удерживающиеся на диэлектрических осях и ободках, прикрепленных к экранирующему корпусу с внутренней стороны,

при этом боковые поверхности цилиндрических резонаторов образованы витками безосевых шнеков так, что сечение витков представлено как лезвия ножа,

а на неферромагнитные основания каждого цилиндрического резонатора по периферии установлен ведомый венец, входящий зацепление с ведущей шестерней, установленный на вал соответствующего электродвигателя, причем со стороны диэлектрических оснований резонаторов на экранирующий корпус установлены сверхвысокочастотные генераторные блоки так, что излучатели направлены через диэлектрические подшипники в сторону резонаторов,

при этом патрубок для загрузки сырья пристыкован к диэлектрическому основанию первого резонатора, под которым на дне экранирующего корпуса имеется мелкоячеистый фильтр, а под последним резонатором дно экранирующего корпуса перфорировано, куда пристыкован выгрузной патрубок.

На фиг. 1 приведено пространственное изображение сверхвысокочастотной установки для термообработки непищевых отходов убоя животных в непрерывном режиме: 1 - экранирующий корпус, состоящий из двух частей; 2 - цилиндрический резонатор; 3 - направляющие диэлектрические ободки; 4 - венец, опоясывающий резонатор; 5 - боковая поверхность цилиндрического резонатора, образованная из витков безосевого шнека; 6 - диэлектрическая ось; 7 - диэлектрическое основание резонатора; 8 - сверхвысокочастотные генераторные блоки; 9 - диэлектрические подшипники; 10 - патрубок для подачи сырья; 11 - ведущая шестерня; 12 - электродвигатели для вращения резонаторов; 13 - виток шнека в виде лезвии ножа, 14 - мелкоячеистый фильтр; 15 - механизм для фиксации и изменения угла наклона рабочей камеры; 16 - каркас для монтажа установки; 17 - отверстия перфорации, 18 - патрубок для выгрузки продукта; 19 - диэлектрическое основание первого резонатора с отверстием для подачи сырья; 20 - смотровое окно.

На фиг. 2 приведено пространственное изображение рабочей камеры без верхней части экранирующего корпуса: 1 - экранирующий корпус (нижняя часть); 2 - неферромагнитный цилиндрический резонатор; 3 - направляющие диэлектрические ободки; 4 - венец, опоясывающий цилиндрический резонатор; 5 - боковая поверхность цилиндрического резонатора, представленная из витков безосевого шнека; 6 - диэлектрическая ось; 7 - диэлектрическое основание цилиндрического резонатора; 9 - диэлектрические подшипники; 10 - патрубок для подачи сырья; 19 - диэлектрическое основание первого резонатора.

На фиг. 3 приведено пространственное изображение первого цилиндрического резонатора: 3 - диэлектрические ободки; 4 - венец, опоясывающий резонатор со стороны ферромагнитного основания; 5 - поверхность резонатора, образованная из витков безосевого шнека; 19 - диэлектрическое основание первого резонатора с отверстием для подачи сырья.

На фиг. 4 приведено пространственное изображение цилиндрического резонатора (остальных резонаторов): 3 - направляющие диэлектрические ободки; 4 - венец, опоясывающий резонатор; 5 - боковая поверхность цилиндрического резонатора, образованная из витков безосевого шнека; 6 - диэлектрическая ось; 7 - диэлектрическое основание резонатора.

На фиг. 5 приведено пространственное изображение нижней части экранирующего корпуса с патрубком и ободками: 1 - экранирующий корпус (нижняя часть); 3 - направляющие диэлектрические ободки; 9 - диэлектрические подшипники; 10 - патрубок для подачи сырья; 14 - мелкоячеистый фильтр; 17 - отверстия перфорации.

На фиг. 6 приведено пространственное изображение верхней части экранирующего корпуса установки.

На фиг. 7 приведено пространственное изображение безосевого шнека: 13 - виток шнека в виде лезвии ножа.

На фиг. 8 приведено пространственное изображение боковой поверхности цилиндрического резонатора, образованной из витков безосевого шнека.

Сверхвысокочастотная установка для термообработки отходов убоя животного происхождения в непрерывном режиме содержит:

1 - экранирующий корпус, состоящий из двух частей; 2 - цилиндрический резонатор; 3 - направляющие диэлектрические ободки; 4 - венец, опоясывающий резонатор; 5 - боковая поверхность цилиндрического резонатора, образованная из витков безосевого шнека; 6 - диэлектрическая ось; 7 - диэлектрическое основание резонатора; 8 - сверхвысокочастотные генераторные блоки; 9 - диэлектрические подшипники; 10 - патрубок для подачи сырья; 11 - ведущая шестерня; 12 - электродвигатели для вращения резонаторов; 13 - виток шнека в виде лезвии ножа; 14 - мелкоячеистый фильтр; 15 - механизм для фиксации и изменения угла наклона рабочей камеры; 16 - каркас для монтажа установки; 17 - отверстия перфорации; 18 - патрубок для выгрузки продукта; 19 - диэлектрическое основание первого резонатора с отверстием для подачи сырья; 20 - смотровое окно.

Установка состоит из рабочей камеры в экранирующем корпусе 1, установленном на монтажный каркас 16. Наклон рабочей камеры регулируется с помощью специального механизма 15. С боковой стороны экранирующего корпуса 1 смонтированы СВЧ генераторные блоки 8, патрубок для подачи сырья 10. С другой боковой стороны корпуса 1 предусмотрено смотровое окно 20. Патрубок 10 выполняет функцию запредельного волновода, и он состыкован с диэлектрическим основанием 19 первого резонатора. На верхнем основании экранирующего корпуса 1 установлены электродвигатели 12, на валу которых установлены ведущие шестерни 11, входящие зацепление с специальными венцами 4, опоясывающие поверхность цилиндрические резонаторы 2. Для ведущих шестерен имеются отверстия на экранирующем корпусе, которые закрыты поверх шестерен 11. К нижнему основанию пристыкован патрубок 18 для выгрузки продукта. Внутри экранирующего корпуса 1 по перечному сечению установлены цилиндрические резонаторы 2. Они расположены рядом друг с другом и приводятся в движение в сторону выгрузного патрубка 18, и удерживаются в диэлектрических ободках 3, закрепленных к экранирующему корпусу и на осях 6, присоединенных к диэлектрическим основаниям 7. Диэлектрические оси уложены в диэлектрические подшипники 9. В нижней части экранирующего корпуса 1 под первым резонатором предусмотрена фильтрующая поверхность 14, а под последним резонатором - отверстия перфорации 17. Боковые поверхности цилиндрических резонаторов 2 образованы из витков безосевого шнека 5. Сечение витка представлено в виде лезвия ножа 13.

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

Регулировать угол наклона рабочей камеры с помощью специального механизма фиксации 15, закрепленного на монтажный каркас 16. Включить электродвигатели 12, которые приводят в движение резонаторы 2, расположенные в экранирующем корпусе 1. Резонаторы 2 вращаются внутри направляющих диэлектрических ободков 3 за счет зацепления ведущей шестерни 11 и венца 4, опоясывающего ферромагнитное основание резонатора. Подать через приемный патрубок 10 и отверстия в диэлектрическом основании 19 в первую камеру 2 непищевые отходы животного происхождения с помощью насоса для вязкого сырья дозированно. Сырье в первой камере измельчается с помощью ножевых витков 13 шнека, которые образуют боковую поверхность 5 цилиндрических резонаторов 2. Жидкий компонент сырья стекает через фильтрующую поверхность 14 в специальный накопитель, остальное измельченное сырье продвигается между витками 13 шнека в резонаторную камеру 2, где подвергается воздействию электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ), после включения генераторов 8, так как излучатели направлены через диэлектрические основания 7 резонаторов. СВЧ генераторные блоки следует включать, если имеется сырье в резонаторе. Мощность генераторов и частота вращения каждого резонатора регулируются. Сырье в процессе многократного воздействия ЭМПСВЧ в нескольких резонаторах подвергается термообработке, варится, обеззараживается и измельчается в виде крупы, и проходит через перфорацию 17 в патрубок 18 для выгрузки продукта. За счет вращения резонаторов, сырье измельчается и перемешивается, что и обеспечивает его равномерный нагрев.

Контроль над температурным режимом осуществляется с помощью тепловизора через смотровое окно 20, имеющееся над последним резонатором. Режим термообработки сырья контролируется регулятором мощности СВЧ генератора, частотой вращения резонаторов и объемом его загрузки. Мощность каждого СВЧ генератора регулируется от 0,4 до 0,8 Вт; частота вращения резонатора меньше критической частоты, зависящей от его диаметра; объем загрузки сырья в каждом резонаторе 0,5…1,5 кг. Производительность установки зависит от количества и мощности сверхвысокочастотных генераторов, электрофизических параметров многокомпонентного сырья. За счет улучшения микробиологических показателей увеличивается срок годности белкового корма для животных.

Источники информации

1. Бредихин С.А. Технологическое оборудование мясокомбинатов / С.А. Бредихин. - М.: Колос, 2000. - С. 271.

2. http://www.prosushka.ru/51-mikrovolnovye-vakuumnye-ustanovki-serii-musson.html