Установка для сушки моркови СВЧ-энергией Советский патент 1992 года по МПК A23L3/01 A23B7/01 

Изобретение относится к области электрофизических методов обработки пищевых продуктов и предназначено для сушки моркови сверхвысокочастотным (СВЧ) нагревом,

Наиболее близким к изобретению является СВЧ-установка для сушки моркови, содержащая металлический корпус, камеру СВЧ, транспортер и щелевую антенну.

Недостатками установка являются низкие производительность и качество сушки в результате неравномерности распределения и непрерывности воздействия потока СВЧ-энергии на поверхность и по обьему обрабатываемого материала, неэффективность средств поглощения остаточной СВЧ- энергией - водяных улавливателей, громоздкость и неудобство их эксплуатации, полное отсутствие системы контроля и управления работой установки, неэффективная система экранирования рабочего объема, что исключает возможность эффективной и безопасной эксплуатации установки не только в хозяйствах, но и в лабораториях.

Цель изобретения - создание установки для Сушки моркови модульного типа с высокой производительностью, эффективным экранированием рабочего объема с СВЧ- энергией по отношению к окружающему пространству, со средствами контроля и управления технологическим режимом сушки.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом техническом решении ввод СВЧ-энергии осуществляется посредством полосковых антенн, формирующих поле с круговой поляризацией, обеспечивающих равномерное по поверхности и объему об- лучечие, а следовательно, и нагрев слоя моркови, в технологический процесс СВЧ- сушки введена периодичность воздействия на продукт СВЧ-энергии и горячего воздуха, применены твердотельные улавливатели остаточной СВЧ-энергии и горячего воздуха, применены твердотельные улавливатели остаточной СВЧ-энергии в зонах загрузки и выгрузки продукта, введены измеритель и регулятор СВЧ-мощности.

На фиг. 1-6 показаны конструкция и принцип действия предлагаемой установки.

Все элементы и узлы конструкции, взаимодействующие с обрабатываемым материалом, выполнены из нержавеющей стали. Установка для сушки моркови сверхвысокочастотным нагревом содержит корпус 1, рабочую камеру 3. снабженную тремя приспособлениями 4 для разделения ее на три зоны обработки, каждая из которых представляет собой параллелепипед, ра.с- положенный над транспортером 2 и разделенного вертикальной перегородкой на два отсека, отсек 7 СВЧ-обработки и отсек 8 обдува горячим воздухом. Каждый отсек 7 СВЧ-обработки снабжен четырьмя излучателями СВЧ-энергии, каждый из которых выполнен в виде полосковой антенны 9 (фиг. 2). Каждая полосковая антенна 9 конструктивно выполнена в виде металлической пластины 5 квадратной формы, установленной

над транспортером 2 параллельно верхней стенке параллелепипеда, при этом антенна в точке О связана центральным проводником коаксиальной линии б с волноводом через изолированное отверстие в верхней

стенке параллелепипеда и замкнута корот- козамыкающей стойкой 14 на верхнюю стенку параллелепипеда в точке L1

Выполнение полосковой антенны 9 квадратной формы объясняется простотой

изготовления, экономией материала по сравнению с изготовлением их круглой или эллипсоидной формы. Размеры антенн и их взаиморасположение в отсеке 7 СВЧ-обработки рассчитывается, исходя из применяемой частоты генератора. Отсек 8 обдува горячим воздухом снабжен воздуховодом 18, выполненным в виде рупора, который сое- динен с электрокалорифером 13 и вентилятором 12. Рупор закреплен на верхней

стенке параллелепипеда над транспортером 2 таким образом, что поток горячего воздуха из него направлен на обрабатываемый продукт, находящейся на транспортере 2 под углом 90°. Отсеки 7 СВЧ-обработки

чередуются с отсеками 8 обдува горячим воздухом.

Защита обслуживающего персонала от излучения в местах крепления вращающихся деталей установки (опоры транспортера)

осуществляется путем установки твердотельных улавливателей 16 (нагрузок) СВЧ- энергии, на внутренней поверхности корпуса 1 установки, в узлах 15 и 17 загрузки и выгрузки соответственно. Улавливатели

16 выполнены в виде керамических, прямоугольных, ребристых пластин, установленных вертикально в зазоре 11 между боковой стенкой корпуса установки и транспортером 2,

Обрабатываемый продукт посредством транспортера 2 из узла 17 загрузки подается в рабочую камеру 3, где вначале он проходит тепловую обработку в отсеке 7 СВЧ. Под действием электромагнитного поля и

нагрева влага, содержащая внутри обрабатываемого продукта, перемещается к повер- хности. Затем продукт посредством транспортера 2 подается в отсек 8 обдува горячим воздухом, где влага, выступившая

на поверхности продукта, удаляется потоком горячего воздуха.

Таким образом, продукт проходит три цикла обработки СВЧ-нагревом и обдувом горячим воздухом. Обрабатываемый про- дукт посредством транспортера 2 поступает в узел 17 выгрузки.

С целью оперативного реагирования на изменение режима сч/шки и его корректировки без остановки технологического цик- ла в каждый отсек с излучателями 7 СВЧ-энергии введены устройства контроля уровня СВЧ-мощности, которые представляют собой ваттметр 10 проходящей мощности и блок обработки и отображения информации (фиг. 4). Ваттметр 10 проходящей мощности, устанавливаемый в каждом из трех трактах подвода СВЧ-знергии, представляет собой отрезоч волноводной линии с встроенными в ней на расстоянии Ав/4 (где Я в - длина волны в вол-новоде) двумя термоэлектрическими преобразователями (термопары) типа ТПД-008.

Ваттметр проходящей мощности устанавливается на любом удобном для монта- жа участке волноводного тракта от генератора до полосковых антенн. При изменении уровня мощности в канале оператор с помощью регулятора СВЧ-мощности может оперативно вывести на заданный уровень мощности или отключить вышедший из строя генератор.

Техническая характеристика установки приведена в таблице.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает равномерность и периодичность воздействия СВЧ-поля на обрабатываемый продукт, простоту и надежность защиты от СВЧ-излучения, не оказывающую влияния на технологические режимы и энергетические параметры установки, а также высокие технико-экономические показатели, позволящие использовать установку в промышленных условиях.

Формула изобретения Установка для сушки моркови СВЧ- энергией, содержащая корпус, рабочую камеру, транспортер, излучатели СВЧ-энергии, нагрузку, вентилятор, узлы загрузки и выгрузки, отличающаяся тем, что, с целью создания экологически чистой промышленной установки с повышенной производительностью и экономичным энергетическим режимом, рабочая камера снабжена тремя приспособлениями для разделения ее на три зоны обработки, каждая из которых представляет собой параллелепипед, расположенный над транспортером и разделенный вертикальной перегородкой на два отсека, в одном из которых расположено четыре излучателя СВЧ-энергии, каждый из которых выполнен в виде полосковой антенны, установленной над транспортером параллельно верхней стенке параллелепипеда, другой отсек снабжен рупорным воздуховодом, соединенным с вентилятором, закрепленным на верхней стенке параллелепипеда над транспортером, при этом отсеки с излучателями СВЧ- энергии и рупорными воздуховодами чередуются между собой, причем каждый отсек с излучателями СВЧ-энергии снабжен измерителями СВЧ-мощности, выполненными в виде отрезка волноводной линии с встроенными в нем на расстоянииЯ в /4 двумя термоэлектрическими преобразователями, а нагрузка выполнена в виде керамических прямоугольных ребристых пластин, установленных вертикально в зазоре между боковой стенкой корпуса установки и транспортером, где А в - длина волны в волноводе.

Параметры и размеры НаименованиеI Значение

Изобретение относится к области электрофизических методов обработки пищевых продуктов и может быть исполъзовано в пищевой промышленности для СВЧ-сушки моркови. Установка для сушки моркови СВЧ-энергией, содержащая корпус 36, рабочую камеру 35, транспортер 2, излучатели СВЧ-энергии, рабочая камера 35 снабжена тремя приспособлениями 39 для разделения ее на три зоны обработки, каждая из которых представляет собой параллелепипед, расположенный над транспортером 2 и 79 Ю0 8 , 1А{ разделенный вертикальной перегородкой на два отсека 7, 8, в одном из которых расположено четыре излучателя СВЧ-энергии, каждый из которых выполнен в виде поло- сковой антенны 9, установленной над транспортером 2 параллельно верхней стенке параллелепипеда Второй отсек 8 снабжен рупорным воздуховодом 40, соединенным с вентилятором 12, закрепленным на верхней стенки 41 параллелепипеда над транспортером 2, при этом отсеки 78с излучателями СВЧ-энергии и рупорными воздуховодами чередуются между собой причем каждый отсек с излучателями СВЧ-энергии снабжен измерителями СВЧ-мощности выполненными в виде отрезка волноводной линии с встроенными в нем на расстоянии А в/4 двумя, термоэлектрическими преобразователями а нагрузка 16 выполнена в виде керамических прямоугольных ребристых пластин, установленных вертикально в зазоре 42 между боковой стенкой корпуса 36 установки и транспортером 2 б ил , 1 табл. сл С VI СЛ го 00 CJ Фиг.7

Количество полоскрвых излучателей в СВЧ-камере k

Скорость перемещения ленты конвейера, м/мин:

минимальная0,3

максимальная1,5

Производительность вентилятора подачи горячего воздуха, м3/мин6

Температура воздуха,°С 90

Питание380

h

I

IV)

k

(УУЧЧЧ

«t

Ю

CO

OJ

г

i

i

6олново$

«. m

PU, If