СВЧ-установка для разжижения вязких продуктов Советский патент 1992 года по МПК A01G7/00 H05B6/80 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для физической обработки пищевых продуктов, в частности меда, с использованием СВЧ- энергии.

Известна установка, применяемая в настоящее время в пищевой промышленности для-роспуска меда, включающая бункер, металлическую емкость для меда, парогенера- торное устройство. Разжижение меда достигается теплопередачей энергии грунтового пара через стенки металлической емкости.

Известна также термокамера ТК-1 для, разжижения меда в крупной таре. В состав термокамеры входят электронагреватели, электровентилятор, емкость для меда, ванна медосборника, мешалка. Работает установка следующим образом. Емкость с

медом нагревается электронагревателями до определенной температуры, затем переворачивается над ванной медосборника и выдерживается, нагреваемая циркулирующим воздухом от электронагревателя. В ванне смываемый мед перемешивается и дополнительно нагревается электронагревателями.

Недостатком этих установок является низкая производительность, обусловленная, в частности, большими энергозатратами на единицу массы меда, большой продолжительностью процесса роспуска и слива.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для снижения вязкости продуктов, использующее СВЧ-энергию, содержащее емVIJ

О

о ь

со

кость, источник СВЧ-энергии, приспособление для направления СВЧ-энергии в емкость, устройство для герметичного сопряжения приспособления для направления СВЧ-энергии с емкостью, приспособление для слива разжиженного продукта.

Недостатком известной конструкции является неоднородность распределения СВЧ-энергии в объеме емкости, а значит неоднородный нагрев среды, что вызывает дополнительный расход электроэнергии и замедляет процесс обработки.

Цель изобретения - интенсификация процесса разжижения за счет обеспечения равномерного распределения СВЧ-энергии в объеме емкости, а также за счет увеличения скорости слива разжиженного продукта.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции СВЧ-установки для разжижения вязких продуктов, содержащей металлическую емкость с горловиной, источник СВЧ-энергии с волноводом и приспособлением для направления потока СВЧ-энергии в обрабатываемый продукт, приспособление для слива разжиженного продукта из емкости, устройство для герметичного сопряжения горловины емкости с приспособлениями для направления потока СВЧ-энергии и слива продукта, приспособления для направления потока СВЧ-энергии в емкость и слива продукта объединены в один узел, выполненный в виде патрубка, форма выходного отверстия которого совпадает с формой горловины емкости, причем внутренняя полость патрубка разделена продольной непроницаемой перегородкой на канал для слива разжиженного продукта и канал-волновод для направления потока СВЧ-энергии в емкость, выходное отверстие которого герметично закрыто радиопрозрачной пластиной, при этом канал-волновод имеет вид конического рупора, раскрывающегося к выходному отверстию, а канал для слива снабжён трубчатой системой поглощения выходящего из емкости по этому каналу потока СВЧ- энергии, при этом установка снабжена механизмом для опрокидывания емкости с одновременным герметичным сопряжением ее горловины с выходным отверстием узла-патрубка.

На фиг. 1 изображена структурная схема СВЧ-установки для разжижения вязких продуктов; на фиг.2 - конструкция приспособления для направления потока СВЧ-энергии в емко сть и слива разжиженного продукта; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг,4 - структурная схема механизма для опрокидывания емкости.

СВЧ-установка для разжижения вязких продуктов содержит основание 1, на котором закреплены механизмы 2 для опрокидывания емкости, упор 3, выполненный из

двух полуколец на опорах, источник 4 СВЧ- энергии с волноводом, к которому подстыковано приспособление 5 для направления потока СВЧ-энергии в емкость 6 и слива разжиженного продукта в тару-приемник 7,

зафиксированное с помощью упора 3. Приспособление 5, выполненное как единый узел в виде патрубка, форма выходного отг верстия которого совпадает с формой горловины емкости б, включает канал 8 для слива

разжиженного продукта и канал-волновод 9 для направления СВЧ-энергии в емкость, образованные разделением внутренней полости патрубка продольной непроницаемой перегородкой 10, и герметично сопряжено с

горловиной емкости 6 через упорное технологическое кольцо 11, в котором жестко фиксируется и канал 8 для слива продукта, и канал-волновод 9, кольцо 12 сопряжения, между которым и отбортовкой горловины

емкости 6 расположена кольцевая уплотняющая вставка 13, и уплотнительное кольцо 14 Канал-волновод 9 выполнен в виде конического рупора, раскрывающегося к выходному отверстию, герметично закрытому

радиопрозрачной пластиной 15, и имеет фланец 16 для стыковки с источником 4 излучения. Канал 8 для слива продукта имеет форму усеченного по продольной оси цилиндра и снабжен системой 17 ослабления

СВЧ-энергии, представляющей собой пакет трубок малого диаметра из нержавеющей стали.

Механизм 2 для опрокидывания емкости содержит жестко закрепленный на основании 1 редуктор 18, который через ведущую шестерню 19, роликовую цепь 20 и ведомую шестерню 21 передает движение на ведомый вал 22, установленный в подшипниках 23. На валу 22 жестко закреплена

подъемная стрела 24 с узлом 25 захвата.

Работа установки заключается в следующем.

При помощи механизма 2 опрокидывания емкости 6 подается в зону роспуска и

устанавливается в нужном положении. Механизм 2 позволяет одновременно выполнять подъем и переворот емкости, съем по окончании процесса, а также фиксацию емкости в нужном положении во время роспуска и слива, в частности под оптимальным для слива разжиженного меда углом наклона горловины емкости относительно основания, равным 60°. Емкость 6 фиксируется отбортовкой горловины в упорном технологическом кольце 11 приспособления 5, которое одновременно препятствует утечке СВЧ-излучения. так как имеет электрический контакт между горловиной емкости 6 и кольцом 12 сопряжения через кольцевую погл.ощающую вставку 13, представляющую собой металлизи-рованный резиновый шланг. Уплотнительное кольцо 14 дополнительно усиливает герметизацию сопряжения горловины емкости 6 и упорного кольца 11. СВЧ-энергия подается в зону роспуска от источника 4 СВЧ-энергии по каналу-волноводу 9 приспособления 5. Выполнение канала-волновода 9 в виде конического рупора, раскрывающегося к выходному отверстию, объясняется тем, что именно подобные конструкции формируют требуемую диаграмму направленности излучения и равномерность потока мощности, обеспечивая в конечном счете равномерный нагрев продукта. Кроме того, именно рупор является элементом согласования волновода с открытым пространством, т.е. отражения волны от раскрыва будут минимальны, что также положительно влияет на равномерность распределения поля. Для предотвращения утечки СВЧ-энергии по каналу 8 для слива, в последней предусмотрена трубчатая система 17 ослабления СВЧ-энергии. Применение данного типа системы ослабления в данном конкретном случае является наиболее эффективным и технологичным одновременно. Величина эффективности затухания трубчатой системы ослабления характеризуется и протяженностью и величиной трубок, входящих в ее состав. Расчеты показывают, что для данной конструкции при радиусе трубки см и длине см ослабление составляет 240 дБ, что достаточно с точки зрения техники безопасности. Кроме основной функции (ослабление СВЧ- мощности) трубчатая система ослабления обеспечивает минимальное сопротивление вытеканию разжиженного продукта. Другие системы ослабления при этом же затухании не удовлетворяют этому требованию и сложнее в монтаже. Поглощение СВЧ-энергии вызывает снижение вязкости продукта и вытекание его по каналу 8 для слива в тару-приемник 7. При этом разжиженный продукт не попадает в канал-волновод 9. так

как его раскрыв герметично закрыт радиопрозрачной пластиной 15.

Таким образом, использование в СВЧ- установке для разжижения вязких продуктов приспособления для направления потока СВЧ-энергии в емкость и слива продукта предлагаемой конструкции, а также применение механизма для опрокидывания емкости позволяет интенсифицировать процесс разжижения, повысить производитель- гость установки.

t

Формула изобретения 1Г СВЧ-установка для разжижения вязких продуктов, преимущественно меда, включающая металлическую емкость с горовиной,, источник СВЧ-энергии с волноводом и приспособлением для наполнения потока СВЧ-эн ргии в обрабатываемый продукт, приспособление для слива разжиженного продукта из емкости, устройство для герметичного сопряжения емкости с приспособлениями для направления потока СВЧ-энергии и откачки продукта, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса разжижения, приспособления для направления потока СВЧ-энергии в емкость и слива продукта объединены в один узел, выполненный в виде патрубка, форма выходного отверстия которого совпадает с формой горловины емкости, причем внутренняя полость патрубка разделена продольной непроницаемой перегородкой на канал для слива разжиженного продукта и

канал-волновод для направления потока СВЧ-энергии в емкость, выходное отверстие которого герметично закрыто радиопрозрачной пластиной, при этом канал-волновод имеет вид конического рупора, раскрывающегося к выходному отверстию, а канал для слива снабжен трубчатой системой поглощения выходящего из емкости по этому каналу потока СВЧ-энергии. 2. СВЧ-установка поп.1,отличающ а я с я тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения скорости слива, ока снабжена механизмом для опрокидывания емкости с одновременным герметичным сопряжением ее горловины с

выходным отверстием узла-патрубка.

7

72

И

V

Фиг2

Вид А

Использование: изобретение относится к СВЧ-установкам для разжижения пуска в емкости вязкого продукта, в частности меда. Сущность: с целью интенсификации процесса разжижения приспособления для направления потока СВЧ-энергии в емкость и приспособление для слива разжиженного продукта объединены в один узел в виде патрубка, форма выходного отверстия которого совпадает с формой горловины емкости. Внутренняя полость- патрубка разделена продольной непроницаемой перегородкой на канал для слива и канал- волновод для направления потока СВЧ-энергии в емкость. Канал-волновод имеет вид конического рупора, раскрывающегося к выходному отверстию, а канал для слива снабжен трубчатой системой поглощения СВЧ-энергии. Установка снабжена механизмом для опрокидывания емкости и герметичного сопряжения ее горловины с выходным отверстием узла-патрубка. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

17

Фиг.З

ФигМ