Сверхвысокочастотная установка с тороидальным резонатором и с ячеистым ротором для термообработки сырья Российский патент 2017 года по МПК A47J29/06 

Описание патента на изобретение RU2629159C1

Предлагаемое изобретение относится к технологическому оборудованию для термообработки и обеззараживания сырья в оболочке в непрерывном режиме (колбасные изделия, например ширтан, яйца и т.п.).

Прототипом является карусельная механизированная яйцеварка с ячеистым ротором [1], где яйца транспортируются внутри рабочей камеры микроволновой печи с помощью ячеистого ротора. При этом собственная добротность резонатора прямоугольного сечения (рабочей камеры), а также и напряженность электрического поля очень низкие. Поэтому резонаторную камеру следует проектировать тороидальным, с круглым сечением, где можно обеспечить достаточно высокую напряженность для достижения эффекта снижения микробиологической обсемененности сырья.

Технологической задачей изобретения является совершенствование микроволновой технологии и сверхвысокочастотных установок для термообработки и обеззараживания сырья в оболочке в непрерывном режиме, обеспечивая многократный циклический режим воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты через паузу.

Технический результат достигается тем, что сверхвысокочастотная установка с тороидальным резонатором и с ячеистым ротором содержит тороидальный резонатор с цилиндрическим основанием и со щелью по его внутреннему периметру, размером менее четверти длины волны, и средним периметром, равным кратной половине длины волны,

при этом над цилиндрическим снованием, соосно установлен ротор, радиопрозрачная периферийная часть которого, содержащая ячейки, расположена внутри тора с полукруглым поперечным сечением, а над центральной частью ротора установлен экранирующий диск,

причем на поверхности тора закреплены загрузочный патрубок и сверхвысокочастотные генераторы с излучателями, направленными внутрь тора, при этом выгрузной патрубок установлен под отверстием на основании тора, а ротор удерживается на опорных роликах.

На фиг. 1 приведено пространственное изображение сверхвысокочастотной установки с тороидальным резонатором и ячеистым ротором для термообработки сырья (без экранирующего диска):1 – верхняя часть тороидального резонатора; 2 – нижняя часть тороидального резонатора; 3 – периферийная часть ротора с ячейками, выполненная из радиопрозрачного материала;4 – опорные ролики; 5 – патрубок для загрузки сырья (запредельный волновод); 6 – выгрузной патрубок (запредельный волновод); 7 – сверхвысокочастотные генераторные блоки; 8 – центральная часть ротора из неферромагнитного материала, над которой прикреплен съемный неферромагнитный диск (не показан), ограничивающий излучение через щель по внутреннему периметру тора 1.

На фиг. 2. приведено пространственное изображение нижней части тороидального резонатора.

На фиг. 3 приведено пространственное изображение ячеистого ротора.

Сверхвысокочастотная установка (фиг. 1) с тороидальным резонатором и с ячеистым ротором для термообработки сырья в непрерывном режиме содержит: тороидальный резонатор из двух частей (верхняя 1 и нижняя 2 части); ротор, собранный из двух частей (периферийной части 3 и центральной части 8 на опорных роликах 4); патрубки для загрузки сырья 5 и выгрузки продукта 6, генераторные блоки 7.

Верхняя часть тора 1 выполнена в виде полукруглого сечения, а нижняя часть 2 ротора представлена как основание цилиндра с боковой поверхностью, перекрывающей верхнюю часть тора 1 по наружному периметру. На основании цилиндра соосно установлен ротор 3, 8, опирающийся на ролики 4. При вращении ротора 3, 8 с помощью электропривода, его периферийная часть 3, выполненная из радиопрозрачного материала, передвигается внутри тора, для этого по внутреннему периметру верхней части тора 1 имеется щель до нижнего основания цилиндра, размером менее четверти длины волны.

На верхней части тороидального резонатора равномерно по периметру установлены сверхвысокочастотные генераторные блоки 7. Причем средний периметр тора равен кратной половине длины волны, а диаметр поперечного сечения тора согласован с длиной волны и размером сырья, находящегося в ячейках радиопрозрачной части ротора 3.

Технологический процесс термообработки и обеззараживания сырья происходит следующим образом.

Включают электропривод ячеистого ротора3, 8. Включают транспортер для подачи сырья в загрузочный патрубок 5. По мере заполнения ячеек с сырьем включают соответствующие сверхвысокочастотные генераторы 7, последовательно. Сырье, находясь в ячейке, в процессе движения ротора вращается вокруг своей оси, попадает под излучатель соответствующего СВЧ генератора. В тороидальном резонаторе возникает стоячая волна, которая замыкаясь на сырье, обеспечивают диэлектрический нагрев. Причем, из-за неравномерности структуры сырья с разными электрофизическими параметрами (оболочка, жир, фарш, жидкость и т.п.) происходит неравномерный нагрев, градиент давления из-за внутреннего парообразования разрывает оболочку сырья. Для исключения такого явления следует воздействовать ЭМПСВЧ на сырье в циклическом режиме, соблюдая режим скважности технологического процесса. Причем продолжительность воздействия ЭМПСВЧ в области излучателя должна быть меньше, чем продолжительность воздействия ЭМПСВЧ слабой интенсивности (между облучателями). Такой режим достигается за счет транспортировки сырья в ячейках ротора 3 через тороидальный резонатор с определенным периметром и количеством генераторных блоков 7. По окончании процесса термообработки (при более одного оборота ротора) следует открыть окна над патрубками (выгрузными загрузочным) в автоматическом режиме. Для обеспечения непрерывного режима термообработки следует согласовать количество генераторов и их мощность, средний периметр тора, скорость вращения ротора, массу загрузки сырья в ячейку, расстояние между генераторами. Равномерность нагрева сырья по сечению достигается за счет его вращения вокруг своей оси в процессе транспортирования в ячейке особой конструкции в электромагнитном поле сверхвысокой частоты. Конфигурация ячейки обеспечивает транспортировку сырья и вращение вокруг оси.

Производительность установки зависит от количества и мощности сверхвысокочастотных генераторов, электрофизических параметров сырья.

Источники информации

1. Патент № 2336008 РФ, МПК А47J 29/06. Механизированная микроволновая яйцеварка / Новикова Г.В., Кириллов Н.К., Егоров Г.И., Гуськов Ю.В. – № 2006139784; заявл.13.11.2006. Бюл. № 29 от 20.10.2008. – 11 с.

Похожие патенты RU2629159C1

название год авторы номер документа
СВЧ яйцеварка с тороидальным резонатором 2023
  • Новикова Галина Владимировна
  • Просвирякова Марьяна Валентиновна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Сторчевой Владимир Федорович
  • Орлова Ольга Ивановна
  • Зайцев Сергей Петрович
  • Федоров Максим Евгеньевич
  • Сбитнев Евгений Александрович
RU2801722C1
СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ СЫРЬЯ В ОБОЛОЧКЕ 2015
  • Белова Марьяна Валентиновна
  • Белов Александр Анатольевич
  • Новикова Галина Владимировна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Селиванов Иван Михайлович
  • Ершова Ирина Георгиевна
RU2592861C1
СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СЫПУЧЕГО СЫРЬЯ В НЕПРЕРЫВНОМ РЕЖИМЕ 2016
  • Осокин Владимир Леонидович
  • Коробков Алексей Николаевич
  • Белов Александр Анатольевич
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Новикова Галина Владимировна
RU2641705C1
Сверхвысокочастотная установка с ячеистыми барабанами для термообработки непищевых отходов убоя животных 2017
  • Жданкин Георгий Валерьевич
  • Сторчевой Владимир Федорович
  • Новикова Галина Владимировна
  • Белова Марьяна Валентиновна
RU2671714C1
Радиоволновые установки для термообработки сырья 2016
  • Белов Александр Анатольевич
  • Жданкин Георгий Валерьевич
  • Новикова Галина Владимировна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Ершова Ирина Георгиевна
RU2626156C1
МИКРОВОЛНОВАЯ СУШИЛКА ПУШНО-МЕХОВОГО СЫРЬЯ РОТОРНОГО ТИПА 2017
  • Шамин Евгений Анатольевич
  • Осокин Владимир Леонидович
  • Новикова Галина Владимировна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
RU2651594C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫТОПКИ ЖИРА В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ 2015
  • Селиванов Иван Михайлович
  • Белова Марьяна Валентиновна
  • Белов Александр Анатольевич
  • Ершова Ирина Георгиевна
  • Новикова Галина Владимировна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Сорокина Марина Геннадьевна
  • Петрова Оксана Ивановна
RU2591126C1
Установка с движущимися источниками СВЧ энергии для термообработки сырья 2016
  • Белов Александр Анатольевич
  • Жданкин Георгий Валерьевич
  • Новикова Галина Владимировна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
RU2629220C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ И ШЕЛУШЕНИЯ ЗЕРНА В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ 2015
  • Белов Александр Анатольевич
  • Белова Марьяна Валентиновна
  • Новикова Галина Владимировна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Дорофеева Анна Ивановна
  • Селиванов Иван Михайлович
RU2584029C1
Установка для шелушения рапса в электромагнитном поле сверхвысокой частоты 2019
  • Шамин Евгений Анатольевич
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Белова Марьяна Валентиновна
  • Новикова Галина Владимировна
  • Коробков Алексей Николаевич
  • Анисимова Марина Андреевна
RU2710063C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 629 159 C1

Реферат патента 2017 года Сверхвысокочастотная установка с тороидальным резонатором и с ячеистым ротором для термообработки сырья

Изобретение относится к технологическому оборудованию для термообработки и обеззараживания сырья в оболочке в непрерывном режиме (колбасные изделия, например ширтан, яйца и т.п.). Сверхвысокочастотная установка с тороидальным резонатором и с ячеистым ротором содержит тороидальный резонатор 1 с цилиндрическим основанием 2 и со щелью по его внутреннему периметру, размером менее четверти длины волны, и средним периметром, равным кратной половине длины волны. Над цилиндрическим основанием 2 соосно установлен ротор 3, радиопрозрачная периферийная часть которого, содержащая ячейки, расположена внутри тора 1 с полукруглым поперечным сечением, а над центральной частью ротора установлен экранирующий диск. На поверхности тора 1 закреплены загрузочный патрубок 5 и сверхвысокочастотные генераторы 7 с излучателями, направленными внутрь тора. Выгрузной патрубок 6 установлен под отверстием на цилиндрическом основании тора, а ротор удерживается на опорных роликах 4. Техническим результатом изобретения является обеспечение многократного циклического режима воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты через паузу. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 629 159 C1

Сверхвысокочастотная установка с тороидальным резонатором и с ячеистым ротором, характеризующаяся тем, что содержит тороидальный резонатор с цилиндрическим основанием и со щелью по его внутреннему периметру, размером менее четверти длины волны, и средним периметром, равным кратной половине длины волны,

при этом над цилиндрическим основанием соосно установлен ротор, радиопрозрачная периферийная часть которого, содержащая ячейки, расположена внутри тора с полукруглым поперечным сечением, а над центральной частью ротора установлен экранирующий диск,

причем на поверхности тора закреплены загрузочный патрубок и сверхвысокочастотные генераторы с излучателями, направленными внутрь тора, при этом выгрузной патрубок установлен под отверстием на основании тора, а ротор удерживается на опорных роликах.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2629159C1

УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ЖИРОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 2013
  • Ершова Ирина Георгиевна
  • Сорокина Марина Геннадьевна
  • Белова Марьяна Валентиновна
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Новикова Галина Владимировна
RU2541694C1
ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ЖИРОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ 2014
  • Михайлова Ольга Валентиновна
  • Белова Марьяна Валентиновна
  • Белов Александр Анатольевич
  • Новикова Галина Владимировна
  • Ершова Ирина Георгиевна
RU2581224C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОСОЛА И ТЕРМООБРАБОТКИ МЯСНОГО СЫРЬЯ 2013
  • Поручиков Дмитрий Витальевич
  • Кириллов Николай Кириллович
  • Новикова Галина Владимировна
  • Белова Марьяна Валентиновна
RU2537548C2

RU 2 629 159 C1

Авторы

Белов Александр Анатольевич

Жданкин Георгий Валерьевич

Новикова Галина Владимировна

Михайлова Ольга Валентиновна

Даты

2017-08-24Публикация

2016-08-15Подача