Изобретение относится к устройствам для СВЧ-обработки продуктов и может быть использовано на предприятиях пищевой промышленности, в сельскохозяйственном и промышленном производстве при сушке гранулированных материалов и продуктов, при термообработке жидких продуктов.
Целью изобретения является увеличение пропускной способности устройства при обеспечении однородности нагрева продукта.
ментами, как показано на фиг. 2. Зазор между этими элементами выполнен меньшим по сравнению с остальными зазорами. Конкретные размеры этих зазоров определяются требуе.мой величиной измельчения обрабатываемого продукта.
Устройство работает следуюпдим образом.
При работе СВЧ-генератора 1 электромагнитная волна через передаюш,ий тракт 2 возбуждает электромагнитные колебания
Увеличение количества обрабатывае- О в рабочей камере, представляющей собой
периодическую замедляющую систему. Однородность электрического поля (т.е. равномерность нагрева обрабатываемого продукта) в такой системе достигается за счет одинакового зазора между наружным и внутренним проводниками этой структуры. Обрабатываемый продукт, например влажное зерно, засыпается в приемный бункер 5, откуда через крышку-рещетку 6 поступает в рабочую камеру. В рабочей камере зерно проходит последовательно в зазоре между наружным и внутренним проводящими элементами. При этом за счет действия однородного электрического поля происходит равномерное выделение тепла по объему обрабатываемого продукта.
мого продукта происходит за счет использования всего пространства рабочей камеры (что эквивалентно снижению расхода электрической энергии на единицу объема обрабатываемого продукта). Более равномер- пый нагрев обрабатываемого продукта позволяет уменьшить или устранить совсем температурный градиент (перепад температуры) в обрабатываемом продукте в любом сечении рабочей камеры, что повышает качество обработки продукта.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - конструкция элементов последней секции устройства со стороны выхода продукта; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.
Устройство содержит генератор 1, тракт 2, рабочую камеру, состоящую из проводяпл.его элемента 3, выполненного в виде ряда выступов, расположенных по вертикали на внутренней поверхности и имеющих в сечении форму равнобедренного треугольника с обращен- ной к продольной оси вершиной, и дополнительного проводящего элемента 4 аналогичного профиля на наружной новерхности, а также приемного бункера 5. Для предотвра- игения утечки электромагнитной энергии рабочая камера снабжена крышкой 6, пред- ставляющей собой волноводный фильтр типа сотовой решетки. Радиус отверстий, т.е. фактический диаметр трубок в решетке, должен быть в 5-10 раз меньше рабочей длины волны. Устройство снабжено согласо- вателем 7, поглощающей нагрузкой 8 и электрическим приводом 9 для вращ,ения внутреннего проводящего элемента 4.
В наружной стенке рабочей камеры (фиг. 2) могут быть выполнены отверстия, в которые вставлены трубки 10, образую- щие запредельные волноводы.
Дополнительный проводящий элемент 4 (фиг. 3) может содержать трубчатую полость 11 с отверстиями 12 (фиг. подачи воздуха в рабочую камеру, а также для его удаления из нее. Для увеличения скорости перемещения обрабатываемого продукта 3 рабочей камере внутренний проводящий элемент 4 может быть соединен с вибратором 13.
Предлагаемое устройство можно использовать для измельчения сыпучих продуктов, например зерна, если по крайней мере в последней секции со стороны выхода продукта уменьщить зазор между вращающимся внутренним и внешним проводящими эле
ментами, как показано на фиг. 2. Зазор между этими элементами выполнен меньшим по сравнению с остальными зазорами. Конкретные размеры этих зазоров определяются требуе.мой величиной измельчения обрабатываемого продукта.
Устройство работает следуюпдим образом.
При работе СВЧ-генератора 1 электромагнитная волна через передаюш,ий тракт 2 возбуждает электромагнитные колебания
в рабочей камере, представляющей собой
в рабочей камере, представляющей собой
периодическую замедляющую систему. Однородность электрического поля (т.е. равномерность нагрева обрабатываемого продукта) в такой системе достигается за счет одинакового зазора между наружным и внутренним проводниками этой структуры. Обрабатываемый продукт, например влажное зерно, засыпается в приемный бункер 5, откуда через крышку-рещетку 6 поступает в рабочую камеру. В рабочей камере зерно проходит последовательно в зазоре между наружным и внутренним проводящими элементами. При этом за счет действия однородного электрического поля происходит равномерное выделение тепла по объему обрабатываемого продукта.
При равномерном выделении тепла в объеме диэлектрика с потерями (в данном случае обрабатываемый продукт) мощность потерь (поглощения) в единице объема определяется по формуле
Р 0,287 E2fe 10 Bт/cм
,.
.
5
где f - частота, МГц;
Е -напряженность электрического поля,
В/см;
& -коэффициент диэлектрических потерь в продукте.
При этом, если устройство используется для сушки, по прохождения продукта в рабочей камере его нагрев автоматически уменьшается, поскольку коэффициент 0 диэлектрических потерь обычно прямо пропорционален влажности. Поэтому с уменьшением влажности в процессе сушки уменьшается и поглощение СВЧ-энергии. Таким образом, обрабатываемый продукт на выходе рабочей камеры не перегревается, что позволяет проводить сушку таких продуктов, как, например, зерно с сохранением его посевных качеств.
С помощью согласователя 7, представ- ляюнгего собой согласующий трансформатор, и нагрузки 8 поддерживается режим бегу- ш.ей волны в периодической коаксиальной структуре. Это увеличивает коэффициент полезного действия устройства в отношении передаваемой мощности и снижает опасность СВЧ-пробоя в рабочей камере.
Формула изобретения
1. Устройство для непрерывной СВЧ-обработки продуктов, преимущественно пище0
вых, содержащее СВЧ-генератор, рабочую цилиндрическую камеру с проводящим элементом, подключенную к СВЧ-генератору через передающую линию, отличающееся тем, что, с целью увеличения пропускной способности устройства при обеспечении однородности нагрева продукта, проводящий элемент камеры выполнен в виде ряда выступов, расположенных по вертикали на внутренней поверхности и имеющих в сечении форму равнобедренного треугольника с обращенной к продольной оси камеры вер- щиной, при этом внутри камеры соосно размещен дополнительный проводящий элемент, подключенный к СВЧ-генератору, с кольцевыми выступами аналогичного профиля на наружной поверхности, верщины которых расположены между верщинами выступов камеры с образованием зазора между выступами для прохода продукта.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный проводящий элемент установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.
3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью измельчения высущенного продукта, зазор для прохода продукта со стороны выхода камеры выполнен меньшим по сравнению с остальными зазорами.
4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный проводящий элемент снабжен вибратором.
5.Устройство по пп. 3 и 4, отличающееся тем, что в проводящем элементе камеры выполнены отверстия, в которые вставлены трубки, образующие запредельные волноводы.
6.Устройство по пп. 3 и 4, отличающееся тем, что дополнительный проводящий элемент содержит осевую трубчатую полость с радиальными отверстиями для подачи воздуха в рабочую камеру.
ери а 2
/}-/
12.
сриг.д
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ СВЧ-ОБРАБОТКИ КОРМОВ | 2011 |
|
RU2460404C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ | 1994 |
|
RU2080747C1 |
СВЧ-УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ | 2003 |
|
RU2255434C1 |
Установка для сушки пищевых продуктов | 1990 |
|
SU1822726A1 |
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗЕРНОВЫХ ПРОДУКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2014 |
|
RU2572033C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ СЫПУЧИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ | 2009 |
|
RU2382529C1 |
СВЧ-устройство для обработки материалов | 1989 |
|
SU1617671A1 |
СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ КОРМОВ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМ МЕТОДОМ | 2011 |
|
RU2457747C1 |
УСТАНОВКА ДЛЯ СВЧ-ОБРАБОТКИ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ ИЛИ МАТЕРИАЛОВ | 2011 |
|
RU2479954C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОВОЛНОВОЙ ОБРАБОТКИ СЫПУЧИХ И ДЛИННОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 2005 |
|
RU2291596C1 |
Изобретение относится к устройствам для СВЧ-обработки продуктов и может быть использовано при сушке гранулированных материалов и продуктов, при термообработке жидких продуктов. Целью изобретения является увеличение пропускной способности устройства при обеспечении однородности нагрева продукта. Устройство содержит генератор 1, СВЧ-тракт 2, рабочую камеру, состояш.ую из проводящего элемента 3 и дополнительного проводящего элемента 4, а также приемного бункера 5. Для предотвращения утечки электромагнитной энергии рабочая камера снабжена крышкой 6, представляющей собой волноводный фильтр типа сотовой рещетки. Радиус отверстий, т.е. фактический диаметр трубок в решетке, должен быть в 5-10 раз меньше рабочей длины волны. Устройство снабжено согласователем 7, поглощающей нагрузкой 8, электрическим приводом 9 для вращения внутреннего проводящего элемента 4. 5 з.п. ф-лы, 3 ил. и (Л со Ci с 4: СП
Пчельникова Ю | |||
Н | |||
Электроника СВЧ, М.: Радио и связь, 1981, с | |||
Видоизменение прибора для получения стереоскопических впечатлений от двух изображений различного масштаба | 1919 |
|
SU54A1 |
Авторы
Даты
1987-06-15—Публикация
1984-07-06—Подача