Установка для выкачки меда из соторамок Советский патент 1992 года по МПК A01K59/04 

Изобретение относится к физике и может быть использовано в перерабатывающих отраслях промышленного комплекса.

Известна медогонка, содержащая корпус, ротор с кассетами для медовых сотов, привод. Работа этой установки основывается на выкачивании меда под действием центробежных сил. Известен также ряд медогонок, использующих аналогичный принцип работы.

К общим недостаткам таких установок следует отнести: под воздействием центробежных сил из хорошо заполненных со.тов возможен из разрыв; необходимость поворота соторамок в хордиальных медогонках, а вследствие этого низкая производительность; невозможность откачки закристалли- зованного меда; отсутствие средств контроля технологического процесса.

Известно также устройство для получе- ния продуктов пчеловодства из сотов, использующее сжатый воздух и пар и устройство для получения продуктов пчеловодства из сотов.

К недостаткам, присущим этому устрой- ству, следует отнести: громоздкость; низкую производительность вследствие большой продолжительности нагрева; сложность оборудования и его эксплуатации; высокий расход энергии на единицу массы меда; нарушение биологической структуры меда вследствие его нагрева; отсутствие средств контроля технологического процесса.

Известна конструкция СВЧ-медогонки для роспуска и откачки закристаллизованного меда, состоящая из бака, ротора для соторамок, генератора СВЧ, волноводного тракта и облучателя в виде скошенного волновода.

К недостаткам данного устройства относятся: неравномерность распределения СВЧ энергии в баке, а следовательно, и неравномерность нагрева соторамок, что приводит к снижению производительности и ухудшению качества меда; значительное рассогласование между выходом генератора СВЧ и излучателем - открытым скошенным концом волновода (Кет. U излучателя-3), что резко уменьшает срок службы магнетрона; отсутствие средств контроля и управления технологическим процессом, вследствие чего реальны излишние расходы энергии, перегрев соторамок, сложность обслуживания установки; полное отсутствие средств элек- трогерметизации СВЧ-соединений и других механических соединений в установке, что является источником излучения СВЧ-энер- гии в свободное пространство и потенциально опасно для обслуживающего персонала.

Цель изобретения - существенное повышение производительности установки, обеспечение оптимального теплового режима нагрева соторамок, достижение высокой чистоты откачивания и сохранение биологических свойств меда; обеспечение равномерного распределения СВЧ-энергии в баке, хорошего согласования генератора СВЧ с излучающими элементами, увеличения срока эксплуатации магнетрона, достижения безопасной работы обслуживающего персонала, оснащение технологического процесса средствами контроля и управления, универсализации установки (возможность откачки как свежего, так и закристаллизованного меда).

Поставленная цель достигается следующим образом. Ввод СВЧ энергии в зону обработки соторамок осуществляется системой из четырех полосковых антенн, попарно питающихся через делитель Т-типа от 2 магнетронных генераторов, работающих на частоте 2375 МГц. Полосковые антенны возбуждают в баке поле с круговой поляризацией. Согласование делителя и антенн, а также их настройка достигается с помощью подвижных короткозамыкателей. Этим обеспечивается равномерное распределение энергии СВЧ-колебаний в баке, равномерный нагрев соторамок, оптимизация режима работы магнетронного генератора. В процессе роспуска меда осуществляется контроль технологического процесса, благодаря чему сохраняются биологические свойства меда. Проведенный анализ показал отсутствие влияния выбранного режима СВЧ-нагрева на биологические свойства меда. Проведенные эксперименты показали, что производительность установки с системой СВЧ-нагрева составляет при радиальном расположении соторамок 300-400 шт. в 1 ч, в зависимости от степени закристалли- зованности меда, что в 2-3 раза выше производительности заводской медогонки (150-160 рамок в 1 ч при радиальном расположении). Увеличение стоимости медогонки за счет введения системы СВЧ-нагрева в 3-4 раза окупится за один сезон, а при дальнейшей эксплуатации СВЧ-медогонка по производительности заменит 2-3 обычные медогонки.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемой СВЧ-установки для выкачки меда из соторамок.

В состав установки входят: основание 1, бак 2, ротор с кассетами 3, электродвигатель 4, источники 5 СВЧ-энергии, волноводы 6, полукрышки с антенно-волноводными

устройствами 7, микрополосковые антенны 8, силовые трансформаторы 9, блок 10 управления, система 11 контроля технологического процесса , сливное отверстие 12.

Установка работает следующим образом.

В ротор устанавливаются распечатанные соторамки с медом, В зависимости от степени кристаллизации меда выбирается режим работы установки. При работе со свежим медом вначале включается двигатель вращения ротора, а затем источник СВЧ- энергии. При работе с закристаллизовавшимся медом для исключения возможного разрыва сотов под действием центробежной силы вначале включается генератор СВЧ-энергии, который разогревает мед до 30-35°С, а затем включается электродвигатель вращения ротора, плавно набирающий обороты 80-250 об/мин.

Поглощение медом СВЧ-энергии и ее преобразование в тепловую вызывает интенсивный роспуск меда и, как следствие, снижение его вязкости. Жидкий мед под действием центробежных сил выкачивается из соторамки и стекает на дно бака 2.

Подача СВЧ-энергии в зону обработки соторамок осуществляется посредством генератора СВЧ, резонатора, волноводного тракта, волноводного делителя Т-типа, вол- новодно-коаксиального перехода и излучателя.

В состав узла подачи СВЧ-энергии в зону обработки соторамок входят крышка из нержавеющей стали, латунное основание, волноводный тройник Т-типа, фланец, волновод 90x10, микрополосковый излучатель, элемент волноводно-коаксиального перехода, фторопластовая втулка и коротко- замыкающая стойка.

Функциональная электрическая схема установки включает в себя источник питания, реле времени, устройство управления двигателем , генератор СВЧ, электродвигатель, весоизмерительное устройство: устройство контроля и устройство измерения мощности СВЧ.

Устройство работает следующим образом.

При помощи реле времени устанавливаем необходимое время технологического процесса. В зависимости от положения переключателя Режим работы возможна работа установки в двух режимах: работа со свежим медом и работа с закристаллизовавшимся медом. При работе со свежим медом вначале включается электродвигатель ротора, а затем по мере его разгона включается генератор СВЧ для нагрева соторамок с целью достижения лучшей чистоты откачки.

Этот режим достигается при помощи устройства управления двигателем, которое при достижении определенных оборотов дает разрешение на включение генератора

СВЧ. После окончания процесса роспуска меда весоизмерительное устройство подает сигнал на отключение генератора СВЧ. Двигатель при этом вращается и освобождает рамки от остатков меда под действием центробежной силы. По истечении заданного времени срабатывает реле времени, отключающее установку.

При работе с закристаллизованным медом вначале включается генератор СВЧ, который прогревает мед до температуры 3Q-35°C, а затем включается электродвигатель ротора. Дальнейший процесс роспуска и откачки меда проходит аналогично предыдущему режиму.

Контроль и измерение СВЧ-мощности производится автономно в обоих каналах. В качестве первичных преобразователей используются СВЧ-термопарные преобразователи типа ТПД-008, встроенные

непосредственно в волноводном тракте между генератором и антеннами. Схема включения термопар неэквидистантная, что обеспечивает существенное уменьшение погрешности рассогласования и ее независимость от фазы коэффициента отражения нагрузки (при , 2 погрешность рассогласования 1 %), Сигналы с термопары суммируются и усиливаются операционным усилителем, нагрузкой которого является

микроамперметр. Градуировка ваттметров выполняется по калориметрическому ваттметру.

Формула изобретения

1. Установка для выкачки меда из соторамок, включающая бак с ротором и кассетами, механизм вращения ротора с СВЧ-источником энергии, сообщенным с излучателем посредством волноводного

тракта, и блоком управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы установки за счет контроля процесса выкачки свежего и закристаллизованного меда, волноводный

тракт выполнен в виде двух волноводов, оканчивающихся делителем Т-образного типа, размещенных на крышке бака, а излучатели выполнены в виде микроволновых излучателей, каждый из которых сообщен с

соответствующим плечом Т-образного делителя и имеет короткозамкнутую стойку.

2. Установка по п. 1, отличающая- е я тем, что блок управления выполнен в виде реле времени, которое связано с первым входом системы управления СВЧ-источника непосредственно и с электродвигателем посредством системы его управления, при этом к третьему и четвертому входам системы управления СВЧ-источником подключены выходы весоизмерительного блока контроля измерения СВЧ-мощности и системы управления электродвигателем.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для пчеловодства. Цель изобретения - повышение эффективности работы установки за счет контроля процесса выкачки свежего и закристаллизованного меда. Установка для выкачки меда включает основание 1, бак 2 с ротором и кассетами 3, механизм 4 вращения ротора с источником СВЧ-энергии 5, волноводы 6, полукрышки с антенно-волно- водными устройствами 7, микропоисковые антенны 8, силовые трансформаторы 9, блок управления 10 и систему контроля 11. Рамки с медом устанавливают в бак 2, выбирают в зависимости от состояния меда режим и включают механизм 4 вращения ротора и источник СВЧ. Мед стекает на дно бака 2, а затем цикл повторяют. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

,/

;.v Ь а

V. f

. У.