УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЛАГОТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МАСЛОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ПЕРЕД ПРЕССОВАНИЕМ Российский патент 1999 года по МПК C11B1/04 

Изобретение относится к оборудованию для масложировой промышленности, точнее к устройствам для предварительной обработки маслосодержащего сырья (подсолнечника).

Известно устройство для термообработки сыпучих диэлектрических материалов (см. АС N 1688465, кл. H 05 B 6/64, 1991 г.), содержащее цилиндрическую камеру, подключенную к СВЧ-генератору, загрузочное и разгрузочное окна, размещенные диаметрально противоположно на стенке цилиндрической камеры соответственно на ее концах, и шнек, выполненный из металла и размещенный внутри цилиндрической камеры и пересекает ось разгрузочного окна. Расстояние между осью шнека и стенкой цилиндрической камеры равно радиусу шнека.

Недостатком данного устройства является низкое качество переработанного сырья из-за недостаточного перемешивания перерабатываемого сырья с помощью шнека.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для влаготепловой обработки маслосодержащего сырья (см. АС N 1082796, кл. G 11 B 1/04, 1984 г. ), содержащее цилиндрический корпус (камеру), с обогреваемыми обечайкой и днищем, крышку с загрузочным отверстием (устройством), приводные валы с лопастными мешалками и разгрузочный патрубок (устройство). Нижние края всех лопастей отогнуты под углом 30-40^o к днищу чана.

Недостатками прототипа являются большие энергозатраты при прогреве сырья, низкое качество перерабатываемого сырья и плохая экологическая обстановка.

Причиной указанных недостатков является то, что тепловая обработка осуществляется за счет сжигания твердого или жидкого топлива с выделением дыма и копоти, КПД такой обогреваемой системы, как известно, очень низок (2-3%), она не обеспечивает равномерный прогрев перерабатываемого сырья. Сырье греется только при соприкосновений его с горячими стенками цилиндра.

Задача, на решение которой направлено заявляемое устройство, состоит в уменьшении энергозатрат при прогревании перерабатываемого сырья, повышении качества его и улучшении экологической обстановки. Поставленная задача решается за счет того, что в известное устройство для влаготепловой обработки маслосодержащего сырья перед прессованием, содержащее цилиндрическую камеру, в которой установлен приводной вал с лопастными мешалками, загрузочное и разгрузочное устройства, размещенные на противоположных концах цилиндрической камеры, в верхней части которой над сырьем расположена форсунка для воды, в него введены под форсункой на камере равномерно расположенные n диэлектрических окон, n согласующих резонаторов, n магнетронов с n источниками питания, два СВЧ-фильтра, в верхней части камеры, кольцевой сосуд с водой к которому с помощью двух трубок подсоединен расширительный бак, причем к контуру каждого диэлектрического окна прикреплен согласующий резонатор внутрь которого входит возбуждающий штырь магнетрона, при этом первый СВЧ-фильтр расположен между камерой и загрузочным устройством, а второй - между камерой и разгрузочным устройством. Количество диэлектрических окон, согласующих резонаторов, магнетронов и источников питания n определено по формуле

где C - теплоемкость прогреваемого сырья, кал/г • град;
U - скорость перемещения сырья, г/сек;
t₂ - t₁ - разность температур прогрева, град;
P_ед - единичная мощность магнетрона, Вт.

Поставленная задача решается за счет того, что прогрев сырья осуществляется за счет равномерно расположенных в цилиндрической камере под форсункой для воды (под сырьем) диэлектрических окон, согласующих резонаторов, магнетронов с источниками питания. Необходимое количество перечисленных устройств, обеспечивающих равномерный прогрев, выбирается с учетом необходимой мощности для прогрева сырья.

За счет того, что равномерный прогрев сырья осуществляется с помощью СВЧ-устройств, перерабатываемое сырье получается более качественным, улучшается экологическая обстановка и уменьшаются энергозатраты устройства для влаготепловой обработки маслосодержащего сырья перед прессованием (КПД ≥ 75%).

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства. Устройство для влаготепловой обработки маслосодержащего сырья (подсолнечника) перед прессованием состоит из цилиндрической камеры 1, в которой установлен вал 2 с лопастными мешалками 3 и приводом 4. Вверху на камере 1 расположен СВЧ-фильтр 5.1, на котором установлено загрузочное устройство 6, внизу - второй СВЧ-фильтр 5.2, под которым расположено разгрузочное устройство 7. В верхней части корпуса камеры 1 установлен кольцевой сосуд с водой 8, который с помощью двух трубок 9.1 и 9.2 подключен к расширительному баку 10. Кольцевой сосуд с водой выполняет две функции: является СВЧ-уплотнением крышки и нагрузкой, исключающей холостой ход устройства. Над сырьем, в верхней части камеры, расположена форсунка для воды 11, а под ней по всей поверхности камеры равномерно установлены n диэлектрических окон 12.1...12.n, к контуру каждого окна 12 подсоединен согласующий резонатор 13, внутрь которого входит возбуждающий штырь магнетрона 14. Каждый магнетрон имеет свой источник питания 15, причем количество диэлектрических окон, согласующих резонаторов, магнетронов и источников питания n определяют по формуле

где C - теплоемкость прогреваемого сырья, кал/г • град;
U - скорость перемещения сырья, г/сек;
t₂ - t₁ - разность температур прогрева, град;
P_ед - единичная мощность магнетрона, Вт.

СВЧ-фильтры 5.1, 5.2 выполнены в виде кассеты из запредельных волноводов квадратного сечения, форсунка для воды 11 представляет собой металлическую трубку с отверстиями d ≥ 2 мм.

Устройство для влаготепловой обработки маслосодержащего сырья (подсолнечника) перед прессованием работает следующим образом.

Сырье (мятку) подают через загрузочное устройство 6 и СВЧ-фильтр 5.1 в цилиндрическую камеру 1 и наполняют ее до 3/4 объема. Увлажняют сырье путем подачи воды из водопровода через форсунку 11. Равномерно прогревают сырье до заданной температуры (85 - 100^oC) с помощью магнетронов 14.1...14.n, с источниками питания 15.1...15.n. СВЧ-энергия подается в сырье через согласующие резонаторы 13.1. . .13.n и диэлектрические окна 12.1...12.n, которые служат для разобщения сырья от выходного штыря магнетронов 14.1...14.n. Выравнивают температуру сырья в процессе нагрева путем периодического перемешивания его с помощью мешалки 3, расположенной на приводном валу 4. На выходе разгрузочного устройства 7 контролируют температуру нагрева и влажность сырья. По мере готовности сырья его выгружают через второй СВЧ-фильтр 5.2 и разгрузочное устройство 7 с помощью лопастных мешалок 3 и подают к прессу.

Изобретение относится к масложировой промышленности. Устройство содержит цилиндрическую камеру, в которой установлен приводной вал с лопастными мешалками, загрузочное и разгрузочное устройства, размещенные на противоположных концах цилиндрической камеры, в верхней части которой установлена форсунка для воды. На камере под форсункой установлены n диэлектрических окон, n согласующих резонаторов, n магнетронов с источниками питания, два СВЧ-фильтра. В верхней части камеры размещены кольцевой сосуд с водой и расширительный бак. К контуру каждого диэлектрического окна прикреплен согласующий резонатор, внутрь которого входит возбуждающий штырь магнетрона. Первый СВЧ-фильтр расположен между камерой и загрузочным устройством, а второй - между камерой и разгрузочным устройством. Причем n определяются по формуле где P_ед - единичная мощность магнетрона, С - теплоемкость прогреваемого сырья, U - скорость перемещения сырья, t₂-t₁ - разность температур прогрева. Изобретение позволяет улучшить экологическую обстановку, повысить качество перерабатываемого сырья и сократить энергопотребление устройства. 1 ил.

Устройство для влаготепловой обработки маслосодержащего сырья перед прессованием, содержащее цилиндрическую камеру, в которой установлен приводной вал с лопастными мешалками, загрузочное и разгрузочное устройства, размещенные на противоположных концах цилиндрической камеры, в верхней части которой установлена форсунка для воды, отличающееся тем, что в него введены на камере под форсункой n диэлектрических, n согласующих резонаторов, n магнетронов с возбуждающимися штырями и с n источниками питания, два СВЧ-фильтра, в верхней части камеры кольцевой сосуд с водой, к которому подсоединен расширительный бак, при этом к контуру каждого диэлектрического окна прикреплен согласующий резонатор, внутрь которого входит возбуждающий штырь магнетрона, причем первый СВЧ-фильтр расположен между камерой и загрузочным устройством, а второй - между камерой и разгрузочным устройством, при этом n определяют по формуле

где C - теплоемкость прогреваемого сырья;
U - скорость перемещения сырья;
t₂ - t₁ - разность температур прогрева;
P_ед - единичная мощность магнетрона.