УСТАНОВКА ДЛЯ СВЧ ОБРАБОТКИ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА Российский патент 2015 года по МПК A23L3/01 

Описание патента на изобретение RU2559635C1

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано на фермах для обработки фуражного зерна перед скармливанием, при производстве рассыпных комбикормов, а также предпосевной обработки семян.

Известен «Способ обеззараживания зерна и семян сельскохозяйственных культур» (пат.RU, 2496291, C1, A01C 1/00, 27.10.2013 г.), в котором сухое зерно обрабатывается в три последовательных этапа: увлажняется озонированной водой, отволаживается и в плотном слое обрабатывается СВЧ энергией.

Процесс увлажнения, отволаживания, СВЧ обработки и сушки неоправданно энергоемкий, громоздкая конструкция, представленная на чертеже, и многооперационные приемы трудно реализуемы на производстве. Не обеспечивается равномерность СВЧ обработки в плотном слое.

Известно «Устройство для СВЧ предпосевной и послеуборочной обработки семян» (пат. RU, 249855, C1, A01C 1/00, 20.11.2013 г.) - ближайший аналог, которое имеет ленточный транспортер для перемещения семян в рабочую зону СВЧ камеры и воздухоотсекатель воздуха.

Устройство конструктивно сложное, многоступенчатый процесс обработки трудоемкий, а время СВЧ обработки не контролируется.

Задачей предлагаемого изобретения является СВЧ обработка фуражного зерна, пораженного микроорганизмами и грибками, непосредственно перед скармливанием животным или приготовлением рассыпных комбикормов, а также для предпосевной обработки зерна, что позволяет повысить качество используемого продукта при одновременном снижении металлоемкости и удельных затрат энергии.

Поставленная задача достигается тем, что установка для СВЧ обработки фуражного зерна имеет загрузочный дозатор, СВЧ камеру, магнетрон, волновод, приемный бункер, микропроцессор, при этом внутри СВЧ камеры расположено устройство для перемещения зерна снизу вверх, снабженное вертикальным шнеком, на наружной поверхности которого по высоте закреплены малые направляющие усеченные конусы, малым диаметром направленные вверх, а на внутренней поверхности СВЧ камеры по высоте установлены большие направляющие усеченные конусы, малым диаметром направленные вниз, и угол наклона поверхности конусов относительно вертикальной оси составляет 42-45°, причем кольцевой зазор δ1 между нижней кромкой большого направляющего усеченного конуса и наружной конической поверхностью малого направляющего усеченного конуса, а также зазор δ2 между нижней кромкой малого направляющего усеченного конуса и внутренней конической поверхностью большого направляющего усеченного конуса равны и составляют 25-30 мм, а все детали, расположенные внутри СВЧ камеры, выполнены из диэлектрика.

Наиболее глубокая и всесторонняя обработка фуражного зерна СВЧ энергией достигается не в плотном слое (пат. RU, 2496291, С1, А01C 1/00, 27.10.2013 г.), а в рыхлом - псевдоожиженном слое (Диденко А.Н. «СВЧ-энергетика - теория и практика». - М.: Наука, 2003, С 18-19). Плоский резонатор (пат. RU, 249855, С1, А01C 1/00, 20.11.2013 г.) нерационален. Наиболее эффективные резонаторы цилиндрической формы, где СВЧ энергия концентрируется в центре СВЧ камеры, при этом достигается более высокий КПД резонатора при h=2D, где h - высота цилиндра резонатора, a D - диаметр (Диденко А.Н. «СВЧ-энергетика - теория и практика». - М.: Наука, 2003, С 62-63, 77). Исходя из теории псевдоожижения устройство для перемещения зерна выполнено вертикальным и снабжено шнеком. Зерновая масса (слой) состоит из зерен одинакового размера и относится к сыпучим монодисперсным средам (Разумов И.М. «Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов». М.: Химия, 1972, С. 13).

Для создания рыхлого слоя фуражного зерна на наружной поверхности устройства для перемещения зерна и на внутренней поверхности СВЧ камеры по высоте установлены направляющие усеченные конусы с разнонаправленным малым диаметром и с углом наклона поверхности конусов относительно вертикальной оси 42-45°. Угол наклона определен по коэффициенту внешнего трения сухого ячменя (Соколов А.Я. «Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна» М.: Колос, 1975, С 28, табл.IV-I). Такой угол обеспечит надежное пересыпание и всех других видов фуражного зерна. Данная система рыхления предпочтительнее системы псевдоожижения с применением вентиляторов и циклонов.

Кольцевые зазоры δ1 и δ2 равные между собой определены опытным путем и соответствуют производительности установки 0,5-3,0 кг/с.

В связи с обработкой различных видов фуражного зерна, его физического состояния - влажность, вид и степень бактериальной зараженности, длительности хранения и др. - необходимо регулировать время обработки (экспозицию) каждой партии, что устанавливается на микропроцессоре.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1 - схема установки для СВЧ обработки фуражного зерна, фиг.2 - разрез А-А по фиг.1, фиг.3 - разрез Б-Б по фиг.1.

Установка для СВЧ обработки фуражного зерна содержит загрузочный дозатор 1, сообщенный с СВЧ камерой 2, внутри которой расположено устройство для перемещения зерна 3, снабженное вертикальным шнеком 4. На внутренней поверхности СВЧ камеры по высоте установлены большие направляющие усеченные конусы 5 под углом 42-45° к вертикальной оси, малый диаметр которых ориентирован вниз. На наружной поверхности устройства для перемещения зерна 3 закреплены малые направляющие усеченные конусы 6, также под углом 42-45° к вертикальной оси, малый диметр которых ориентирован вверх. Кольцевой зазор δ1 между нижней кромкой большого направляющего усеченного конуса 5 и наружной конической поверхностью малого направляющего усеченного конуса 6, а также зазор δ2 между нижней кромкой малого направляющего усеченного конуса 6 и внутренней конической поверхностью большого направляющего усеченного конуса 5 равны и составляют 25-30 мм. Под шлюзом 7, СВЧ камеры 2, расположен приемный бункер 8, сама СВЧ камера по всей высоте и окружности охвачена СВЧ экраном 9, к которому через волновод 10 от магнетрона 11 поступает СВЧ энергия, а режим работы задается на микропроцессоре 12.

Установка для СВЧ обработки фуражного зерна работает следующим образом. При закрытом шлюзе 7, выключенном магнетроне 11 включается в работу шнек 4 устройства для перемещения зерна 3, затем загрузочный дозатор 1 загружает СВЧ камеру 2 наполовину, что соответствует оптимальной порозности (ε) и оптимальному режиму псевдоожижения (Сыроватка В.И., Клычев Е.М. «Исследования процесса смешивания сыпучих кормов в псевдоожиженном слое и расчет основных параметров смесителей». Научные труды по электрификации сел. хоз-ва, ВИЭСХ, 1973, т.34. С. 95-130). Затем включается в работу магнетрон 11 и СВЧ энергия по волноводу 10 поступает в СВЧ экран 9, окружающему СВЧ камеру 2. Фуражное зерно поднимается шнеком 4 вверх, высыпается вверху СВЧ камеры на наклонную поверхность малого направляющего усеченного конуса 6, закрепленного на наружной поверхности устройства для перемещения зерна 3 под углом 42-45°, и тонким слоем ссыпается на наклонную поверхность большого направляющего усеченного конуса 5, установленного на внутренней поверхности СВЧ камеры 2 под углом 42-45°, и далее опять на наклонную поверхность малого направляющего усеченного конуса 6. Процесс протекает до тех пор, пока фуражное зерно не достигнет дна СВЧ камеры 2, где оно снова захватывается шнеком 4 и поднимается вверх. Так, равномерным рыхлым потоком материал циркулирует в течение заданного цикла (20-90 с), при котором каждое зерно в равной мере находится в поле влияния СВЧ. Обработанная порция зерна выгружается при открытом шлюзе 7 в приемный бункер 8. Отключение производится при выгрузке в следующей последовательности: отключается магнетрон 11, открывается шлюз 7 и при работающем шнеке 4 обработанная порция зерна выгружается в бункер 8. Далее цикл повторяется. На микропроцессоре 12 по результатам определения вида и степени зараженности в соответствии с инструкцией устанавливается время обработки и последовательность включения узлов и механизмов.

Таким образом, использование предложенной установки для СВЧ обработки фуражного зерна позволяет повысить качество его обработки при широком диапазоне сельскохозяйственных процессов, снизить металлоемкость и удельные затраты энергии.

Похожие патенты RU2559635C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ СВЧ ОБРАБОТКИ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА 2014
  • Сыроватка Владимир Иванович
  • Векленко Анатолий Николаевич
  • Жданов Николай Александрович
  • Комарчук Татьяна Сергеевна
  • Обухов Андрей Дмитриевич
RU2555446C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ СВЧ-ОБРАБОТКИ СЕМЕННОГО ЗЕРНА 2020
  • Киприянов Федор Александрович
  • Савиных Петр Алексеевич
  • Белозерова Светлана Владимировна
RU2754444C1
Шелушитель семян рапса с СВЧ энергоподводом в тороидальный резонатор 2024
  • Просвирякова Марьяна Валентиновна
  • Сторчевой Владимир Федорович
  • Сторчевой Александр Владимирович
  • Новикова Галина Владимировна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
RU2825763C1
УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ И ОБРАБОТКИ ЗЕРНА И КОРМОВ 2010
  • Смирнов Борис Григорьевич
  • Васильев Алексей Николаевич
  • Васильев Алексей Алексеевич
RU2459166C2
Установка для сушки, обеззараживания зерна и предпосевной обработки семян 2021
  • Васильев Алексей Николаевич
  • Будников Дмитрий Александрович
  • Васильев Алексей Алексеевич
RU2764168C1
СВЧ-УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНО-ПОТОЧНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЖИРА ИЗ КОСТЕЙ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ 2023
  • Тихонов Александр Анатольевич
  • Новикова Галина Владимировна
  • Просвирякова Марьяна Валентиновна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Басонов Орест Антипович
  • Фёдоров Максим Евгеньевич
  • Коршиков Данил Дмитриевич
RU2825331C1
Установка с СВЧ энергоподводом для высокотемпературного формования вторичного биологического сырья 2023
  • Новикова Галина Владимировна
  • Воронов Евгений Викторович
  • Тихонов Александр Анатольевич
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Просвирякова Марьяна Валентиновна
  • Федоров Евгений Викторович
  • Сергеев Юрий Александрович
RU2813916C1
СВЧ-установка со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме 2023
  • Воронов Евгений Викторович
  • Новикова Галина Владимировна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Просвирякова Марьяна Валентиновна
  • Суслов Сергей Александрович
  • Жданкин Георгий Валерьевич
  • Федоров Максим Евгеньевич
RU2818738C1
СПОСОБ МИКРОНИЗАЦИИ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА 2013
  • Сыроватка Владимир Иванович
  • Иванов Юрий Анатольевич
  • Комарчук Татьяна Владимировна
  • Жданов Николай Александрович
RU2537541C1
Агрегат для получения муки из морской капусты 2017
  • Сыроватка Владимир Иванович
  • Обухов Андрей Дмитриевич
  • Комарчук Татьяна Владимировна
RU2649333C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 559 635 C1

Реферат патента 2015 года УСТАНОВКА ДЛЯ СВЧ ОБРАБОТКИ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано на фермах для обработки фуражного зерна перед скармливанием, при производстве рассыпных комбикормов, а также предпосевной обработки семян. Установка содержит загрузочный дозатор, СВЧ камеру, магнетрон, волновод, приемный бункер, микропроцессор. Внутри СВЧ камеры расположено устройство для перемещения зерна снизу вверх, снабженное вертикальным шнеком, на наружной поверхности которого по высоте закреплены малые направляющие усеченные конусы, малым диаметром направленные вверх. На внутренней поверхности СВЧ камеры по высоте установлены большие направляющие усеченные конусы, малым диаметром направленные вниз. Угол наклона поверхности конусов относительно вертикальной оси составляет 42-45°. Кольцевой зазор δ1 между нижней кромкой большого направляющего усеченного конуса и наружной конической поверхностью малого направляющего усеченного конуса, а также зазор δ2 между нижней кромкой малого направляющего усеченного конуса и внутренней конической поверхностью большого направляющего усеченного конуса равны и составляют 25-30 мм. Все детали, расположенные внутри СВЧ камеры, выполнены из диэлектрика. Изобретение позволяет повысить качество обработки фуражного зерна при широком диапазоне сельскохозяйственных процессов, снизить металлоемкость и удельные затраты энергии. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 559 635 C1

Установка для СВЧ обработки фуражного зерна, характеризующаяся тем, что она имеет загрузочный дозатор, СВЧ камеру, магнетрон, волновод, приемный бункер, микропроцессор, при этом внутри СВЧ камеры расположено устройство для перемещения зерна снизу вверх, снабженное вертикальным шнеком, на наружной поверхности которого по высоте закреплены малые направляющие усеченные конусы, малым диаметром направленные вверх, а на внутренней поверхности СВЧ камеры по высоте установлены большие направляющие усеченные конусы, малым диаметром направленные вниз, и угол наклона поверхности конусов относительно вертикальной оси составляет 42-45°, причем кольцевой зазор δ1 между нижней кромкой большого направляющего усеченного конуса и наружной конической поверхностью малого направляющего усеченного конуса, а также зазор δ2 между нижней кромкой малого направляющего усеченного конуса и внутренней конической поверхностью большого направляющего усеченного конуса равны и составляют 25-30 мм, а все детали, расположенные внутри СВЧ камеры, выполнены из диэлектрика.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2559635C1

СВЧ-УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2001
  • Тюрин Н.А.
RU2204221C1
УСТАНОВКА ТЕПЛОВОГО ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ РАССЫПНЫХ КОМБИКОРМОВ 2011
  • Сыроватка Владимир Иванович
  • Обухова Наталья Владимировна
  • Обухов Андрей Дмитриевич
  • Сергеев Николай Степанович
RU2471391C2
US 4714812 A1, 22.12.1987

RU 2 559 635 C1

Авторы

Сыроватка Владимир Иванович

Векленко Анатолий Николаевич

Жданов Николай Александрович

Комарчук Татьяна Сергеевна

Обухов Андрей Дмитриевич

Даты

2015-08-10Публикация

2014-04-15Подача