Устройство обеззараживания сыпучих продуктов Российский патент 2021 года по МПК B01J19/12 

Изобретение относится к электромагнитным устройствам обеззараживания сыпучих продуктов (например пивной дробины, пшеничных отрубей и т.п.) и может быть использовано в пивоваренной, комбикормовой, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство по патенту RU 139803 U1 от 20.04.2014 "Многофункциональная конвейерная СВЧ-установка для сушки и микроволновой обработки сыпучих материалов" (заявка №2013112040/06). Где обрабатываемый материал загружается в бункер СВЧ-установки. Установленные в бункере датчики определяют температуру и влажность материала, которые передаются на дисплей блока управления. Полученная информация обрабатывается оператором, который включает необходимый режим работы СВЧ-установки. После включения СВЧ-установки, материал попадает на конвейер и с заданными слоем и скоростью перемещается внутри рабочих камер. Сначала материал попадает в первую рабочую камеру, где он перемещается через зоны СВЧ-нагрева, отлежки и охлаждения. Затем, материал проходит следующие рабочие камеры и через выгрузной канал высыпается в нужную тару или машину. Многофункциональная конвейерная СВЧ-установка может работать в режимах сушки и микроволновой обработки. В режиме сушки производится сушка материалов с исходной влажности до кондиционной или до требуемой, в режиме микроволновой обработки можно производить предпосевную электромагнитную стимуляцию и обеззараживание семян сельскохозяйственных культур, а также тепловую обработку комбикормов с целью повышения их санитарного качества и улучшения питательных свойств. Недостатком аналога является высокое энергопотребление в режиме беззараживания за счет применения СВЧ-обработки, которое носит тепловой, а не информационный характер воздействия.

Наиболее близким аналогом является устройство по патенту RU 159391 U1 от 10.02.2016 "Установка для обеззараживания: сыпучих продуктов" (заявка №2015118536/13). Установка содержит герметичную камеру в виде семигранной призмы с вращающимся внутри ее контейнером, люк загрузки и выгрузки, систему магнетронных генераторов со щелевыми антеннами, систему напуска чистого воздуха, вакуумный насос, вентилятор, компрессор и систему управления. На антеннах магнетронов установлены герметизирующие фторопластовые колпачки, камера снабжена двумя цилиндрическими валами, обеспечивающими вращение радиопрозрачного контейнера, причем один из валов - ведущий, другой - ведомый, контейнер снабжен эллиптической формы обручами с силиконовыми жгутами, люк загрузки-выгрузки имеет две прокладки: внутреннюю - графитовую с металлическим армированием,, внешнюю - силиконовую.

Недостатком данного аналога является сложность. устройства, включающего различные механические и электронные компоненты; трудность (сложность) эксплуатации устройства, связанная с необходимостью поддержания герметичности камеры в процессе работы аппарата, системы циркуляции воздуха, наличие большого числа магнетронов. Кроме того недостатком устройства является периодичность циклов работы, что делает невозможным непрерывный режим функционирования установки.

Техническая проблема заключается в сложности конструкции прототипа и невозможности его использования в непрерывном (конвейерном) производстве.

Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в упрощении конструкции устройства обеззараживания сыпучих продуктов.

Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства обеззараживания сыпучих продуктов.

Технический результат в устройстве обеззараживания сыпучих продуктов, содержащем щелевую антенну, генератор ЭМИ КВЧ, достигается тем, что в изобретение дополнительно введены конвейер с закрепленной над ним планкой-ограничителем и закрепленной над конвейером щелевой антенной, установленной на высоте, равной ширине конвейера с допуском ±10%, фидер, соединяющий щелевую антенну и генератор ЭМИ КВЧ с диапазоном частот 64-65 ГГц. Щелевая антенна закреплена над конвейером с помощью кронштейнов. Над конвейером в начальной его части установлен бункер для исходного продукта, а в конечной части конвейера закреплен бункер для конечного продукта.

Изобретение отличается от прототипа тем, что: обработка реализована путем облучения тонкого слоя продукта, находящегося на конвейере; облучение ЭМИ КВЧ с диапазоном частот 64-65 ГГц реализовано с использованием одного генератора и одной антенны, в отличие от прототипа, где используется система магнетронов и антенн.

Изобретение представлено на чертеже, где:

1 - бункер исходного продукта, например мерник,

2 - конвейер,

3 - планка-ограничитель,

4 - щелевая антенна,

5 - генератор ЭМИ КВЧ (электромагнитного излучения крайне высокой частоты) с частотой 64-65 ГГц, например Г4-142,

6 - фидер,

7 - бункер для конечного продукта,

8 - кронштейны крепления щелевой антенны и планки-ограничителя.

Принцип работы устройства основан на обеззараживании сыпучих продуктов методом обработки электромагнитным излучением крайне высокой частоты (ЭМИ КВЧ) не инвазивной (нетепловой) мощности. В основе принципа работы устройства лежат исследования по уменьшению микробной обсемененности пивной дробины после обработки ЭМИ КВЧ нетепловой мощности, которые показали, уменьшение роста микроорганизмов при обработке ЭМИ КВЧ в диапазоне частот 64-65 ГГц. Наибольшее ингибирование роста микроорганизмов происходит на частоте 64,8 ГГц.

Конвейер и генератор ЭМИ КВЧ имеют систему электропитания, которая на чертеже не показана.

Пример конкретной реализации устройства представляет собой единую конструкцию, где все блоки и узлы устройства соединены между собой: к конвейеру 2 с помощью кронштейнов 8 закреплены щелевая антенна 4, планка-ограничитель 3; над конвейером в начальной его части установлен бункер для исходного продукта 1, а в конечной части конвейера закреплен бункер для конечного продукта 7; генератор ЭМИ КВЧ 5 соединен с щелевой антенной 4 через фидер 6.

Рассмотрим предложенное устройство обеззараживания сыпучих продуктов в работе:

Включают в сеть конвейер 2 и генератор ЭМИ КВЧ 5. Исходный продукт загружается в бункер для исходного продукта 1. Продукт из бункера исходного продукта 1 поступает на конвейер 2, проходит под планкой-ограничителем 3. Планка-ограничитель 3 введена для нормализации высоты сыпучего продукта для достижения максимальной эффективности обработки. Далее над конвейером 2, обеспечивающим непрерывность обработки, находится щелевая антенна 4. Щелевая антенна 4 облучает продукт ЭМИ КВЧ в диапазоне частот 64-65 ГГц, за счет чего происходит обеззараживание продукта. Излучение вырабатывается генератором ЭМИ КВЧ 5, и передается через фидер 6, соединяющий генератор ЭМИ КВЧ и щелевую антенну 4. После этого обработанный продукт поступает в бункер для конечного продукта 7.

Предлагаемое изобретение позволяет упростить конструкцию прототипа и может быть применено в пивоваренной, комбикормовой, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к электромагнитным устройствам обеззараживания сыпучих продуктов (например, пивной дробины, пшеничных отрубей и т.п.) и может быть использовано в пивоваренной, комбикормовой, пищевой и других отраслях промышленности. В устройство обеззараживания сыпучих продуктов, содержащее щелевую антенну, генератор ЭМИ КВЧ, дополнительно введены конвейер с закрепленной над ним планкой-ограничителем и закрепленной над конвейером щелевой антенной, установленной на высоте, равной ширине конвейера с допуском ±10%, фидер, соединяющий щелевую антенну и генератор ЭМИ КВЧ с диапазоном частот 64-65 ГГц. Щелевая антенна закреплена над конвейером с помощью кронштейнов. Над конвейером в начальной его части установлен бункер для исходного продукта, а в конечной части конвейера закреплен бункер для конечного продукта. Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства обеззараживания сыпучих продуктов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство обеззараживания сыпучих продуктов, содержащее щелевую антенну, генератор ЭМИ КВЧ, отличающееся тем, что дополнительно введены конвейер с закрепленной над ним планкой-ограничителем и закрепленной над конвейером щелевой антенной, установленной на высоте, равной ширине конвейера с допуском ±10%, фидер, соединяющий щелевую антенну и генератор ЭМИ КВЧ с диапазоном частот 64-65 ГГц.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что щелевая антенна закреплена над конвейером с помощью кронштейнов, над конвейером в начальной его части установлен бункер для исходного продукта, а в конечной части конвейера закреплен бункер для конечного продукта.