Центробежная установка для термообработки жиросодержащих отходов с боен животных воздействием электрофизических факторов Российский патент 2024 года по МПК A22B7/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в убойных цехах фермерских хозяйств для обеззараживания сырья и нейтрализации неприятного запаха при термообработке жиросодержащих отходов с боен животных в непрерывном режиме комплексным воздействием электрического поля высокой напряженности электрического поля сверхвысокой частоты, озона и бактерицидного потока ультрафиолетовых лучей.

При переработке отходов с боен животных, например желудка жвачных животных (рубец, книжка, сетка, сычуг) в окружающее пространство выделяются специфические запахи. Поэтому при термообработке такого сырья с целью производства корма для животных с вытопкой жира необходимо нейтрализовать запахи и обеззараживать мясной продукт. В связи с этим разработка установки с источниками электрофизических факторов для термообработки отходов с боен животных, позволяющей реализовать указанные процессы в непрерывном режиме, актуальна.

Наиболее близким устройством по совокупности существенных признаков является центробежная машина АВЖ-245 (измельчитель-плавитель) [1]. Основным рабочим органом машины является перфорированный вращающийся барабан, где закреплен подвижный нож, а к корпусу прикреплены два неподвижных ножа. Под действием центробежной силы измельченное сырье попадает через перфорацию в кольцевое пространство между цилиндрическим корпусом и барабаном, куда подается острый пар под давлением 0,15 МПа. Частицы измельченного жира под воздействием пара плавятся, образуя водо-жировую эмульсию. В центрифуге происходит отделение остаточной шквары (размерами свыше 1 мм) от водо-жировой эмульсии.

Недостатки: высокий расход пара - на 1 т сырья 100 кг; рабочий процесс происходит при смешивании жирового сырья с горячей водой, что ухудшает кормовую ценность продукта. При такой технологии вытопки жира из такого сырья как желудок жвачных животных (рубец, сетка, книжка, сычуг) нейтрализовать неприятные запахи не удается.

Техническая задача - разработать центробежную радиогерметичную установку непрерывно-поточного действия для вытопки жира из боенских отходов с источниками электрофизических факторов, включая сверхвысокочастотный энергоподвод, бактерицидный поток УФ лучей и озон определенной концентрации в резонаторной камере.

Для достижения заявленного технического результата центробежная установка для термообработки жиросодержащих отходов с боен животных воздействием электрофизических факторов (фиг. 1-14) содержит в неферромагнитном цилиндрическом корпусе, расположенном под наклоном к горизонтальной поверхности, соосно расположенный перфорированный цилиндрический электроприводной барабан-резонатор, причем на его перфорированном нижнем основании жестко установлен подвижный неферромагнитный нож, а по высоте его боковой поверхности расположены неподвижные неферромагнитные ножи со сдвигом на 120 градусов по периметру,

при этом верхнее перфорированное основание барабана-резонатора представлено как неферромагнитная перфорированная кольцевая поверхность, состыкованная с периметром боковой поверхности и содержащая неферромагнитную коронирующую щетку,

причем над центральным отверстием верхнего основания барабана-резонатора, на верхнем основании неферромагнитного цилиндрического корпуса со сдвигом на 120 градусов расположены магнетроны с волноводами, излучатели которых направлены в перфорированный цилиндрический барабан-резонатор,

а по центру верхнего основания неферромагнитного цилиндрического корпуса расположена неферромагнитная загрузочная емкость с задвижкой, внутри которой установлен неферромагнитный электроприводной спиральный шнек,

при этом с внутренней стороны верхнего основания неферромагнитного цилиндрического корпуса, над неферромагнитной коронирующей щеткой с равномерным радиальным сдвигом расположены электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока УФ лучей,

причем неферромагнитная приемная емкость расположена под нижним основанием неферромагнитного цилиндрического корпуса, где в кольцевом зазоре между ним и перфорированным цилиндрическим барабаном-резонатором расположен электроприводной винтовой шнек.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых представлены схематическое изображение (фиг. 1) и пространственные изображения:

- центробежной установки для термообработки жиросодержащего сырья воздействием электрофизических факторов, общий вид (фиг. 2);

- центробежной установки для термообработки жиросодержащего сырья воздействием электрофизических факторов, общий вид в разрезе (фиг. 3);

- центробежной установки для термообработки жиросодержащего сырья воздействием электрофизических факторов, общий вид, с позициями (фиг. 4);

- неферромагнитного перфорированного цилиндрического барабана-резонатора (фиг. 5);

- неферромагнитной коронирующей щетки (фиг. 6);

- неподвижных неферромагнитных ножей с радиально расположенными лезвиями (фиг. 7);

- подвижного неферромагнитного ножа (фиг. 8);

- неферромагнитной загрузочной емкости с задвижкой (фиг. 9);

- неферромагнитного спирального шнека (фиг. 10);

- каркаса для монтажа установки (фиг. 11);

- неферромагнитного винтового шнека (фиг. 12);

- электрогазоразрядных ламп бактерицидного потока УФ лучей (фиг.13);

- вала (фиг. 14).

Центробежная установка для термообработки жиросодержащих отходов с боен животных воздействием электрофизических факторов (фиг. 1-14) содержит:

- неферромагнитную загрузочную емкость 1 с задвижкой;

- неферромагнитный электроприводной спиральный шнек 2;

- неферромагнитный цилиндрический корпус 3;

- магнетроны 4 с волноводами воздушного охлаждения;

- электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока УФ лучей 5;

- источники килогерцовой частоты 6;

- неферромагнитный перфорированный цилиндрический электроприводной барабан-резонатор 7;

- неферромагнитная коронирующая щетка 8;

- неферромагнитные неподвижные ножи 9;

- -неферромагнитный подвижный нож 10 с радиальными лезвиями;

- вал 11 электропривода барабана-резонатора и ножа;

- каркас 12 для монтажа установки;

- неферромагнитная приемная емкость 13;

- неферромагнитный винтовой шнек 14.

Центробежная установка для термообработки жиросодержащих отходов с боен животных воздействием электрофизических факторов (фиг. 1-14) содержит в неферромагнитном цилиндрическом корпусе 3, расположенном под наклоном к горизонтальной поверхности, соосно расположенный перфорированный цилиндрический электроприводной барабан-резонатор 7. На перфорированном нижнем основании барабана-резонатора 7 жестко установлен подвижный неферромагнитный нож 10 с радиально расположенными лезвиями. По высоте боковой поверхности барабана-резонатора 7 параллельно расположены неподвижные неферромагнитные ножи 9 со сдвигом на 120 градусов по периметру барабана-резонатора. Верхнее перфорированное основание барабана-резонатора 7 представлено как неферромагнитная перфорированная кольцевая поверхность, состыкованная с периметром боковой поверхности барабана-резонатора. На всей кольцевой перфорированной поверхности расположена неферромагнитная коронирующая щетка 8. Над центральным отверстием верхнего основания барабана-резонатора 7, на верхнем основании неферромагнитного цилиндрического корпуса 3 со сдвигом на 120 градусов расположены волноводы с магнетронами воздушного охлаждения, излучатели которых направлены в перфорированный цилиндрический барабан-резонатор 7. По центру верхнего основания неферромагнитного цилиндрического корпуса 3 расположена неферромагнитная загрузочная емкость 1 с задвижкой, внутри которой установлен неферромагнитный электроприводной спиральный шнек 2. С внутренней стороны верхнего основания неферромагнитного цилиндрического корпуса 3, над неферромагнитной коронирующей щеткой 8 с равномерным радиальным сдвигом расположены электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока УФ лучей 5. Неферромагнитная приемная емкость 13 расположена под нижним основанием неферромагнитного цилиндрического корпуса 3, где в кольцевом зазоре между ним и перфорированным цилиндрическим барабаном-резонатором 7 расположен электроприводной винтовой шнек 14. Центробежная установка на валу 11 расположена на каркасе для монтажа 12.

Технологический процесс термообработки, обеззараживания и нейтрализации запаха жиросодержащих отходов с боен животных воздействием электрофизических факторов происходит следующим образом. Загрузить измельченные отходы с боен животных, включая камеры жвачных животных (рубец, сетка, книжка, сычуг) в загрузочную емкость 1 при закрытой заслонке. Включить электропривод (вал 11) неферромагнитного перфорированного барабана-резонатора 7, после чего он вращается с частотой в пределах 15 1/с. Включить электропривод неферромагнитного винтового шнека 14. Открыть заслонку в неферромагнитной загрузочной емкости 1 и включить неферромагнитный спиральный шнек 2. После чего измельченные жиросодержащие отходы с боен животных попадают в барабан-резонатор 7 через центральные отверстия на основаниях неферромагнитного цилиндрического корпуса 3 и неферромагнитного перфорированного электроприводного барабана-резонатора 7. Далее включить вентиляторы и магнетроны 4 воздушного охлаждения, излучатели которых через волноводы направлены в барабан резонатор 7. В барабане-резонаторе 7 возбуждается в электромагнитное поле сверхвысокой частоты (2450 МГц, длина волны 12,24 см). Включить источники 6 килогерцовой частоты. Частота импульсно-моделированных высокочастотных колебаний 110 кГц. После чего электрогазоразрядные лампы 5 бактерицидного потока УФ лучей загораются и при соприкосновении неферромагнитной щеткой 8, начинают коронировать. За счет электромагнитного поля сверхвысокой частоты мощность электрогазоразрядных ламп увеличивается, они ярче горят. В процессе вращения барабана-резонатора 7, за счет коронного разряда между электрогазоразрядными лампами 5 и неферромагнитными щетками происходит озонирование воздуха. Озон и бактерицидный поток ультрафиолетовых лучей (в диапазоне волн 254…257 нм) распространяются внутри неферромагнитного перфорированного электроприводного барабана-резонатора 7. УФ лучи оказывают бактерицидное воздействие, и озон обладает сильным обеззараживающим действием на сырье. За счет токов поляризации жиросодержащее тонкоизмельченное сырье в электромагнитном поле сверхвысокой частоты нагревается до 85… 95°С, жир вытапливается в процессе вращения неферромагнитного перфорированного барабана-резонатора. За счет центробежной силы сырья отбрасывается к перфорированной боковой поверхности барабана-резонатора. Измельченные куски сырья прижимаются к обечайке барабана-резонатора 7.Вытопленный жир просачивается через перфорацию барабана-резонатора 7 в кольцевое пространство между резонатором и неферромагнитным цилиндрическим корпусом 3. А шквара по мере уменьшения размеров частиц также проходит через перфорацию барабана-резонатора вместе вытопленным жиром.

Комплексное воздействие электрофизических факторов бактерицидного потока УФ лучей, озона и электрического поля высокой напряженности (более 0,6..1,2 кВ/см) угнетают процессы размножения и роста бактерий, разрушая их вегетативные формы в процессе термообработки сырья в непрерывном режиме. За счет озона и бактерицидного потока УФ лучей нейтрализуются запахи. Применяя несколько магнетронов воздушного охлаждения, можно увеличить число возбуждаемых в заданном диапазоне видов колебаний и увеличить равномерность нагрева сырья. Подвижный неферромагнитный нож 10 с радиально расположенными лезвиями обеспечивает в процессе вращения вместе с барабаном-резонатором 7 тонкое измельчение жиросодержащих отходов, интенсивное перемешивание, и отбрасывает их к внутренней поверхности барабана-резонатора. Неподвижные ножи 9 подрезают шквару, которые за счет центробежной силы вместе вытопленным жиром попадают в отверстие на боковой поверхности барабана-резонатора. Готовый продукт (шквара и жир) стекает к неферромагнитному винтовому шнеку 14, так как центробежная установка расположена под наклоном к горизонтальной плоскости. Угол наклона установки подобран с учетом угла стекания вытопленного жира вместе со шкварой. С помощью неферромагнитного винтового шнека 14 готовый продукт выгружается в неферромагнитную приемную емкость 13. Винтовой шнек ограничивает излучение через отверстие, предназначенное для выгрузки продукта. Неферромагнитный спиральный шнек 2 выполняет две функции: равномерная подача сырья в барабан-резонатор и ограничение излучений, как замедляющая система при определенном соотношении длины витка спирали к ее шагу. Если диаметр провода мал по сравнению с диаметром спирали, то ее можно рассматривать как анизотропный цилиндр, проводимость которого бесконечна в направлении витков спирали и равна нулю в перпендикулярном направлении [2].

Производительность установки зависит от вида жиросодержащего сырья, площади живого сечения перфорации барабана-резонатора 7 и его окружной скорости. После завершения технологического процесса термообработки сырья и нейтрализации запаха, все оборудование следует обесточить, провести санитарную обработку.

Источники информации

1. Технологическое оборудование пищевых производств. Под редакцией Б.М. Азарова. - М.: ВО «Агропромиздат», 1988 - 463. с. (стр. 260).

2. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение волн. 2012. - М.: URSS. 416 c. (стр. 99).

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложенная центробежная установка для обеззараживания и нейтрализации запаха при термообработке жиросодержащих отходов с боен животных в непрерывном режиме комплексным воздействием электрического поля сверхвысокой частоты, потока ультрафиолетовых лучей и озона содержит в корпусе соосно расположенный перфорированный цилиндрический электроприводной барабан-резонатор, на его нижнем основании установлен подвижный нож, а по высоте его боковой поверхности расположены неподвижные ножи со сдвигом на 120 градусов по периметру. Верхнее основание барабана-резонатора состыковано с периметром боковой поверхности и содержит коронирующую щетку. Над центральным отверстием верхнего основания барабана-резонатора на верхнем основании корпуса со сдвигом на 120 градусов расположены магнетроны с волноводами, а по центру верхнего основания корпуса расположена емкость с задвижкой, внутри которой установлен электроприводной спиральный шнек. С внутренней стороны верхнего основания корпуса над коронирующей щеткой с равномерным радиальным сдвигом расположены электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока УФ лучей. Изобретение обеспечивает обеззараживание и нейтрализацию запаха при термообработке жиросодержащих отходов с боен животных. 14 ил.

Центробежная установка для обеззараживания и нейтрализации запаха при термообработке жиросодержащих отходов с боен животных в непрерывном режиме комплексным воздействием электрического поля сверхвысокой частоты, потока ультрафиолетовых лучей и озона содержит в неферромагнитном цилиндрическом корпусе, расположенном под наклоном к горизонтальной поверхности, соосно расположенный перфорированный цилиндрический электроприводной барабан-резонатор, причем на его перфорированном нижнем основании жестко установлен подвижный неферромагнитный нож, а по высоте его боковой поверхности расположены неподвижные неферромагнитные ножи со сдвигом на 120 градусов по периметру, при этом верхнее перфорированное основание барабана-резонатора представлено как неферромагнитная перфорированная кольцевая поверхность, состыкованная с периметром боковой поверхности и содержащая неферромагнитную коронирующую щетку, причем над центральным отверстием верхнего основания барабана-резонатора на верхнем основании неферромагнитного цилиндрического корпуса со сдвигом на 120 градусов расположены магнетроны с волноводами, излучатели которых направлены в перфорированный цилиндрический барабан-резонатор, а по центру верхнего основания неферромагнитного цилиндрического корпуса расположена неферромагнитная загрузочная емкость с задвижкой, внутри которой установлен неферромагнитный электроприводной спиральный шнек, при этом с внутренней стороны верхнего основания неферромагнитного цилиндрического корпуса над неферромагнитной коронирующей щеткой с равномерным радиальным сдвигом расположены электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока УФ лучей, причем неферромагнитная приемная емкость расположена под нижним основанием неферромагнитного цилиндрического корпуса, где в кольцевом зазоре между ним и перфорированным цилиндрическим барабаном-резонатором расположен электроприводной винтовой шнек.