Установка с электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов в непрерывном режиме Российский патент 2024 года по МПК C05F11/08 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при термообработке мясных ветеринарных конфискатов в непрерывном режиме для решения задачи сохранения кормовой ценности продукта в условиях фермерских хозяйств.

В настоящее время на предприятиях мясной промышленности для термообработки мясных ветеринарных конфискатов (мясо, непригодные в пищу и забракованное при ветеринарно-санитарной послеубойной экспертизе туш скота) используют разные аппараты. Это аппараты, работающие по способу прямого контакта (с барботером и мешалкой, измельчительные щеточного и центробежного типа, автоклавы) и аппараты, работающие по способу непрямого контакта [1]. Но все эти аппараты работают в циклическом режиме. При непосредственном контакте мясного сырья с острым паром ухудшается кормовая ценность жира и шквары. Процессы термообработки ветеринарных конфискатов, обладающих неприятным запахом с помощью вышеуказанных аппаратов энергоемки, связаны с потреблением большого количества электроэнергии, пара и воды, а самое главное не обеспечивают нейтрализацию неприятного запаха.

Известна СВЧ установка с биконическим резонатором и пакетами тарелок для термообработки и обеззараживания мясокостных конфискатов в непрерывном режиме с сохранением кормовой ценности продукта (патент № 23115058) [2]. Она содержит в биконическом резонаторе соосно расположенные внешний и внутренний пакеты фторопластовых тарелок в виде усеченных конусов. Недостаток. В установке не предусмотрены источники электрофизических факторов, обеспечивающих нейтрализацию неприятного запаха.

Аналогом по конструкции основных узлов является дисковый шелушитель, предназначенный для обрушивания хлопковых семян разрезанием и скалыванием [3]. Он содержит подвижный и неподвижный диски с ножами, загрузочную емкость с ворошителем. Между подвижными и неподвижными ножами образован конический зазор, являющийся рабочей зоной установки. Подвижный диск вместе валом и подшипниками может перемещаться в осевом направлении для изменения зазора рабочей зоны. Но установка не предусматривает термообработку сырья.

Научная проблема - низкая энергоэффективность установок для термообработки мясных ветеринарных конфискатов, обладающих неприятным запахом решается путем разработки установки с электрофизическими факторами воздействия, позволяющими провести термообработку с обеззараживанием и нейтрализацией неприятного запаха сырья в радиогерметичном четырехгранном коническом резонаторе за счет комплексного воздействия озона, бактерицидного потока ультрафиолетовых лучей в электромагнитном поле сверхвысокой частоты.

Целью является разработка радиогерметичной установки с электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов с обеззараживанием и нейтрализацией неприятного запаха в непрерывном режиме.

Техническая задача - разработать конструктивное исполнение установки непрерывно-поточного действия с радиогерметичным четырехгранным коническим резонатором, обеспечивающим комплексное воздействие озона, бактерицидного потока ультрафиолетовых лучей в электромагнитном поле сверхвысокой частоты на мясные конфискаты.

Для достижения заявленного технического решения установка с электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов в непрерывном режиме (фиг. 1-7) содержит неферромагнитный резонатор в виде четырехгранной конической призмы, на верхнем основании которой равномерно размещены магнетроны воздушного охлаждения с волноводами и вентиляторами,

а с внутренней стороны неферромагнитного четырехгранного конического резонатора к наружной стенке по центру установлен керамический электроприводной диск с радиально расположенными керамическими ножами на лицевой поверхности, с возможностью перемещаться вместе с валом в осевом направлении,

причем на внутренней стенке неферромагнитного четырехгранного конического резонатора вырезано окно, на уровне которого пристыкован неферромагнитный четырехгранный конический отсек, так, что его основание расположено на уровне верхнего основания неферромагнитного четырехгранного конического резонатора, а на торцевых стенках резонатора, с внутренней стороны, по всей ширине размещены стальные стационарные ножи,

при этом на основании неферромагнитного четырехгранного конического отсека установлена неферромагнитная загрузочная емкость с задвижкой, внутри которой расположен шредер,

а под основанием отсека по краям расположены электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока УФ лучей с источниками надтональной частоты, с соприкосновением с неферромагнитными коронирующими иглами, расположенными на внутренней стороне основания,

причем коническая часть неферромагнитного четырехгранного конического резонатора отсечена и содержит нижнее основание с выгрузным отверстием, над которым установлен фторопластовый спиральный электроприводной шнек, при этом неферромагнитная приемная емкость расположена под выгрузным отверстием.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены: пространственные изображения:

- установки с электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов в непрерывном режиме, общий вид (фиг. 1);

- установки с электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов в непрерывном режиме, общий вид в разрезе, с позициями (фиг. 2);

- неферромагнитный четырехгранный конический резонатор с неферромагнитным четырехгранным коническим отсеком, в разрезе (фиг. 3);

- неферромагнитный четырехгранный конический резонатор (фиг. 4);

- неферромагнитный четырехгранный конический отсек (фиг. 5);

- керамический диск с радиально расположенными керамическими ножами (фиг. 6);

- фторопластовый спиральный электроприводной шнек (фиг. 7).

Установка электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов в непрерывном режиме (фиг. 1-7) содержит:

- неферромагнитную загрузочную емкость 1 с неферромагнитной задвижкой;

- шредер 2;

- неферромагнитный четырехгранный конический отсек 3;

- основание 4 неферромагнитного четырехгранного конического отсека 3;

- неферромагнитные коронирующие иглы 5;

- электрогазоразрядные лампы 6 бактерицидного потока УФ лучей с источниками надтональной частоты;

- неферромагнитный четырехгранный конический резонатор 7;

- верхнее основание 8 неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7;

- магнетроны 9 воздушного охлаждения с волноводами и вентиляторами;

- наружная стенка 10 неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7;

- загрузочное окно 11 на внутренней стенке неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7;

- керамический электроприводной диск 12 с радиально расположенными керамическими ножами 13;

- фторопластовый вал 14 керамического электропривода диска 12;

- нижнее основание 15 неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7;

- фторопластовый спиральный электроприводной шнек 16;

- неферромагнитная приемная емкость 17;

- стальные стационарные ножи 18.

Установка с электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов в непрерывном режиме (фиг. 1-7) содержит неферромагнитный четырехгранный конический резонатор 7, на верхнем основании 8 которого равномерно размещены магнетроны 9 воздушного охлаждения с волноводами и вентиляторами.

С внутренней стороны наружной стенки 10 неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7 по центру установлен керамический электроприводной диск 12 с радиально расположенными керамическими ножами 13 на лицевой поверхности, с возможностью перемещаться вместе с фторопластовым валом 14 в осевом направлении. На внутренней стенке неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7 вырезано загрузочное окно 11, на уровне которого пристыкован неферромагнитный четырехгранный конический отсек 3, так, что его основание 4 расположено на уровне верхнего основания неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7. На торцевых стенках неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7, с внутренней стороны, по всей ширине размещены стационарно стальные ножи 18. На основании 4 неферромагнитного четырехгранного конического отсека 3 установлена неферромагнитная загрузочная емкость 1 с задвижкой, внутри которой расположен шредер 2. Под основанием отсека 3 по краям расположены электрогазоразрядные лампы 6 бактерицидного потока УФ лучей с источниками надтональной частоты с соприкосновением с неферромагнитными коронирующими иглами 5, расположенными на внутренней стороне основания 4. Коническая часть неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7 отсечена и содержит нижнее основание 15 с выгрузным отверстием, над которым установлен фторопластовый спиральный электроприводной шнек 16. Неферромагнитная приемная емкость 17 расположена под выгрузным отверстием.

Технологический процесс происходит следующим образом. Загрузить мясные конфискаты в неферромагнитную загрузочную емкость 1 при закрытой неферромагнитной задвижке. Включить электродвигатели (фторопластовый вал 14) электроприводного керамического диска 12 с радиально расположенными керамическими ножами 13 и фторопластового спирального электроприводного шнека 16. Включить источники надтональной частоты (110 кГц), после чего загораются электрогазоразрядные лампы 6 бактерицидного потока УФ лучей и начинают коронировать при соприкосновении неферромагнитными коронирующими иглами 5. Выделяется озон, который распространяется в неферромагнитном четырехгранном коническом отсеке 3 и через загрузочное окно 11 распространяется и в неферромагнитном четырехгранном коническом резонаторе 7. Далее открыть неферромагнитную задвижку в неферромагнитной загрузочной емкости 1 и включить электропривод шредера 2, который измельчает сырье и равномерно загружает его в неферромагнитный четырехгранный конический отсек 3, откуда измельченное сырье через загрузочное окно 11 попадает в неферромагнитный четырехгранный конический резонатор 7. Одновременно включить вентиляторы и магнетроны 9 воздушного охлаждения (сверхвысокочастотные генераторы). В неферромагнитном четырехгранном коническом резонаторе 7 возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ, частота 2450 МГц, длина волны 12,24 см, глубина проникновения волны 1,7-11,2 см, в зависимости от вида сырья). За счет дипольной поляризации в сырье выделяется теплота. Энергия, затрачиваемая на поляризацию частиц сырья, генерируется в нем в виде теплоты, сырье интенсивно, в зависимости от диэлектрических параметров компонентов сырья (фактора диэлектрических потерь), равномерно нагревается. Количество теплоты, выделяемое в единице объема сырья, зависит от напряженности электрического поля в неферромагнитном четырехгранном коническом резонаторе 7, где возбуждается стоячая волна. Причем происходит электромагнитное излучение через загрузочное окно 11 в неферромагнитный четырехгранный конический отсек 3, поэтому электрогазоразрядные лампы 6 бактерицидного потока УФ лучей загораются сильнее, сильнее происходит коронирование и выделение озона повышенной концентрации. Это обеспечивает нейтрализацию неприятного запаха сырья, который, попадая в неферромагнитный четырехгранный конический резонатор 7, тонко измельчается радиально расположенными керамическими ножами 13 на керамическом электроприводном диске 12 и стальными стационарными ножами 18 в процессе термообработки в ЭМПСВЧ. Сырье за счет центробежной силы отбрасывается с керамического электроприводного диска 12 к торцевым стенкам неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7, попадая на лезвия стальных стационарных ножей 18, измельчается. Далее тонко измельченная шквара и расплавленный жир попадают в сужающийся зазор (коническую часть резонатора), где напряженность электрического поля выше, чем под магнетронами 9 воздушного охлаждения, шквара и жир обеззараживаются. Керамический электроприводной диск 12 с радиально расположенными керамическими ножами 13 одновременно выполняет функцию диссектора и концентрирует энергию ЭМПСВЧ на сырье, обладая малыми потерями.

Расплавленный жир и шквара, попадая во фторопластовый спиральный электроприводной шнек 16, перемещаются в сторону выгрузного окна, и выгружается в неферромагнитную приемную емкость 17. Электромагнитная безопасность обслуживающего персонала обеспечивается, так как выгрузное окно размером менее четверти длины волны, а в неферромагнитной загрузочной емкости излучение ограничивает шредер 2.

Источники информации

1. Ивашов В. И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Часть 1. Оборудование для убоя и первичной обработки. - М.: Колос, 2001. - 552 с.

2. Патент № 2803127 РФ, МПК А47j29/06. СВЧ установка с биконическим резонатором и пакетами тарелок для термообработки мясокостных конфискатов / Воронов Е.В., Тихонов А.А., Михайлова О.В., Просвирякова М.В., Сергеев Ю. А., Сторчевой В.Ф.; заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). - № 2023115058; заявл. 08.06.2023. Бюл. № 25 от. 06.09.2023.

3. Кошевой Е. П. Технологическое оборудование предприятий производства растительных масел. - СПБ: ГИОРД, 2001. - 368 с. (стр. 146-150).

4. Стрекалов А. В., Стрекалов Ю. А. Электромагнитные поля и волны. - М.: РИОР; ИНФРА-М, 2014. - 375 с.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Установка с электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов в непрерывном режиме содержит неферромагнитный четырехгранный конический резонатор 7, на верхнем основании 8 которого равномерно размещены магнетроны 9 воздушного охлаждения с волноводами и вентиляторами. С внутренней стороны наружной стенки 10 неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7 по центру установлен керамический электроприводной диск 12 с радиально расположенными керамическими ножами 13 на лицевой поверхности, с возможностью вместе с фторопластовым валом 14 перемещаться в осевом направлении. На внутренней стенке неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7 вырезано загрузочное окно 11, на уровне которого пристыкован неферромагнитный четырехгранный конический отсек 3 так, что его основание расположено на уровне верхнего основания 8 неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7. На торцевых стенках неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7, с внутренней стороны, по всей ширине размещены стальные стационарные ножи 18. На основании 4 неферромагнитного четырехгранного конического отсека 3 установлена неферромагнитная загрузочная емкость 1 с неферромагнитной задвижкой, внутри которой расположен шредер 2. Под основанием неферромагнитного четырехгранного конического отсека 3 по краям расположены электрогазоразрядные лампы 6 бактерицидного потока УФ лучей с источниками надтональной частоты с соприкосновением с неферромагнитными коронирующими иглами 5, расположенными на внутренней стороне основания 4. Коническая часть неферромагнитного четырехгранного конического резонатора 7 отсечена и содержит нижнее основание 15 с выгрузным отверстием, над которым установлен фторопластовый спиральный электроприводной шнек 16. Неферромагнитная приемная емкость 17 расположена под выгрузным отверстием. Изобретение позволяет разработать установку с электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов с обеззараживанием и нейтрализацией неприятного запаха в непрерывном режиме. 7 ил.

Установка с электрофизическими факторами воздействия для термообработки мясных конфискатов в непрерывном режиме содержит неферромагнитный четырехгранный конический резонатор, на верхнем основании которого равномерно размещены магнетроны воздушного охлаждения с волноводами и вентиляторами,

а с внутренней стороны неферромагнитного четырехгранного конического резонатора к наружной стенке по центру установлен керамический электроприводной диск с радиально расположенными керамическими ножами на лицевой поверхности, с возможностью перемещаться вместе с фторопластовым валом в осевом направлении,

причем на внутренней стенке неферромагнитного четырехгранного конического резонатора вырезано загрузочное окно, на уровне которого пристыкован неферромагнитный четырехгранный конический отсек так, что его основание расположено на уровне верхнего основания неферромагнитного четырехгранного конического резонатора, а на торцевых стенках которого, с внутренней стороны, по всей ширине размещены стальные стационарные ножи,

при этом на основании неферромагнитного четырехгранного конического отсека установлена неферромагнитная загрузочная емкость с неферромагнитной задвижкой, внутри которой расположен шредер,

а под основанием неферромагнитного четырехгранного конического отсека по краям расположены электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока УФ лучей с источниками надтональной частоты с соприкосновением с неферромагнитными коронирующими иглами, расположенными на внутренней стороне основания,

причем коническая часть неферромагнитного четырехгранного конического резонатора отсечена и содержит нижнее основание с выгрузным отверстием, над которым установлен фторопластовый спиральный электроприводной шнек, при этом неферромагнитная приемная емкость расположена под выгрузным отверстием.