Устройство для обработки сыпучих материалов Советский патент 1993 года по МПК A01C1/00 F26B23/08 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для обработки сыпучих материалов, дефекции, дезинсекции, сушки зерна, семян и т.п.

Известно устройство для сушки гранулированных диэлектрических материалов, содержащее генератор, сушильную секцию, вводы СВЧ энергии, воздуха и гранул, воздухоотделитель. При этом сушильная камера выполнена в виде двух вертикальных отрезков входного и выходного волноводов, соединенных волноводным изгибом, причем к входу вертикального отрезка входного волновода подключены вводы воздуха и гранул, а на выходе вертикального отрезка выходного волновода установлен воздухоотделитель.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки: низкая производительность за счет налипания материала на стенки камеры нагрева, низкий КПД камеры нагрева из-за работы ее в резонаторном режиме, малая плотность материала, сложность конструкции и сложность обеспечения согласованной совместной работы СВЧ генераторов при использовании нескольких сушильных секций,

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для обработки сыпучих материалов, содержащее СВЧ генератор, сообщенный посредством системы ввода, выполненной-в виде трубы, с верхней частью вертикальной конусообразной камерой обработки, которая также сообщена с труXIО СО 00

со

00

со

бой подачи обрабатываемого материала, а нижняя часть камеры обработки сообщена с трубой вывода обрабатываемого материала, кроме того, на оси конусообразной камеры обработки размещен конусообразный токопроводящий элемент с каналами для воздуха, установленный с возможностью осевого вращения и вибрации, а также трубу подачи воздуха.

Однако известное устройство для обработки сыпучих материалов, содержащее камеру нагрева резонаторного типа, не может обеспечить равномерной обработки материала по всему его объему и качественную сохранность исходного состава обрабатываемого материала, так как наличие вращающихся металлических пластин нижнего конуса камеры нагрева способствует возникновению электрического пробоя между .ними, а вращение пластин с разной скоростью приводит к механической деформации обрабатываемого материала.

Кроме того, применение электропривода внутри устройства СВЧ сушки усложняет конструкцию всего устройства и предъявляет жесткие требования к условиям его работы в пожароопасных средах.

Цель изобретения - повышение эффективности обработки за счет обеспечения равномерности нагрева по длине камеры обработки и более полного удаления выделяющейся влаги.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обработки сыпучих материалов, содержащем СВЧ генератор, сообщенный посредством системы ввода с верхней частью вертикальной конусообразной камерой обработки, которая также сообщена с трубой подачи обрабатываемого материала, а нижняя часть камеры обработки сообщена с трубой вывода обрабатываемого материала, кроме того, на оси конусообразной камеры обработки размещен конусообразный токопроводящий элемент с каналами для воздуха, новым является то. что на внутренней стороне камеры обработки размещен диэлектрический слой для формирования области равномерного нагрева, выполненный в виде полого усеченного конуса, причем угол рас- крыва конусообразной камеры обработки превышает угол раскрыаа конусообразного токопроводящего элемента, а также труба подачи воздуха выполнена перфорированной и размещена на оси последнего, а в диэлектрическом слое для формирования области равномерного нагрева и на стенках камеры обработки выполнены вентиляционные отверстия, при этом система ввода СВЧ энергии выполнена в виде коаксиаль0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

но-волноводного перехода, а камера обработки снабжена оконечной нагрузкой, установленной в выходной части камеры обработки по ее периметру, кроме того, каналы для воздуха сообщены с соответствующими перфорированными отверстиями трубы для подачи воздуха. Устройство для обработки сыпучих материалов снабжено кожухом с компрессором, при этом камера обработки размещена в кожухе. Кроме этого, каналы для воздуха конусообразного токопроводящего элемента размещены под углом к оси трубы для подачи воздуха.

Внутренний диаметр внешнего и наружный диаметр внутреннего проводников в любом сечении по длине камеры нагрева удовлетворяют требованию равенства волновых сопротивлений согласно выражению:

Zool Zoo) + 1

60 , D2I

In

УЕэ( d2l где Zooi, Zooi + 1 - волновые сопротивления камеры нагрева соответственно в 1-том и I + 1 сечениях;

Еэ - эквивалентная диэлектрическая проницаемость среды внутри камеры нагрева в ее 1-том сечении, о.е.;

D2i, d2i - диаметры внешнего и внутреннего проводников камеры нагрева в ее 1-том сечении соответственно.

Анализ известных технических решений в исследуемой области свидетельствует о том, что наше техническое решение в исследуемой области отвечает критерию новизна.

Это позволяет сделать вывод об отсутствии признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом устройстве и признать заявляемое решение соответствующим критерию изобретения существенные отличия.

На фиг.1 представлено устройство для обработки сыпучих материалов в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для обработки сыпучих,материалов содержит СВЧ генератор 1, сообщенный посредством системы ввода, которая выполнена в виде коаксиально-вол- новодного перехода 2 с внутренним отверстием 3 для прохождения обрабатываемого материала с камерой обработки 4. На оси камеры обработки 4 размещен конусообразный токопроводящий элемент 5. Камера обработки 4 представляет собой вертикальный конусообразный волновод 6. На внутренней стороне камеры обработки 4 размещен диэлектрический слой 7, выполненный в виде полого усеченного конуса. Угол рэскрыва конусообразной камеры обработки 4 превышает угол рэскрыва конусообразного токопроводящего элемента 5.

Элемент 5 снабжен каналами для воздуха 8, которые сообщены с соответствующими перфорационными отверстиями трубы 9 для подачи воздуха. Кроме того, каналы для воздуха 8 конусообразного токопроводящего элемента 5 могут быть размещены под углом к оси трубы 9 для подачи воздуха. Верхняя часть камеры обработки 4 сообщена с трубой 10 подачи обрабатываемого материала, а нижняя часть камеры сообщена с трубой 11 вывода обрабатываемого материала. В диэлектрическом слое 7 и на стенках камеры обработки 4 выполнены вентиляционные отверстия, соответственно 12 и 13. Камера обработки 4 размещена в кожухе 14 с вакуумным насосом 15 и снабжена оконечной нагрузкой 16.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый сыпучий материал с конвейера загрузки подается через запредельную трубу подачи обрабатываемого материала 10 в коаксиально-волноводный переход 2 и по его внутреннему отверстию

3 попадает в камеру обработки 4, где перемещается за счет силы тяжести вниз по всей длине камеры обработки 4. При этом обрабатываемый материал нагревается за счет

поглощения СВЧ энергии и влага, расположенная между частицами сыпучего материала, выбрасывается из объема материала в виде пара с капельками влаги, которые подхватываются потоком воздуха, подаваемого

через трубу 9 подачи воздуха в токопрово- дящий элемент 5 и выводится наружу через вентиляционные отверстия 12 и 13 диэлектрического слоя 7 и стенками камеры обработки 4. Вся влага, которая выделяется на

стенках камеры 4, откачивается вакуумным насосом 15 с конденсатором.

Предлагаемое устройство для обработки сыпучих материалов позволяет, по сравнению с прототипом, повысить эффективность обработки за счет обеспечения равномерности нагрева по длине камеры обработки и более полного удаления выделяющейся влаги, при этом сохраняется исходный состав обрабатываемого материала.

Использование: изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для обработки сыпучих материалов, дефекции, дезинсекции, сушки зерна, семян и т.п. Сущность изобретения: на внутренней стороне камеры обработки размещен диэлектрический слой для формирования области равномерного нагрева, выполненный в виде полого усеченного конуса. Угол раскрыва конусообразной камеры обработки превышает угол раскрыва конусообразного токопроводящего элемента. Труба подачи воздуха выполнена перфорированной и размещена на оси токопроводящего элемента. В диэлектрическом слое для формирования области равномерного нагрева и на стенках камеры обработки выполнены вентиляционные отверстия. Система ввода СВЧ энергии выполнена в виде коаксиально-волноводного перехода, а камера обработки снабжена оконечной нагрузкой, установленной в выходной части камеры обработки по ее периметру. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. ел

Ф о р м у л а и з о б р ете н и я 1. Устройство для обработки сыпучих материалов, содержащее СВЧ генератор, сообщенный посредством системы ввода с верхней частью вертикальной конусообразной камеры обработки, которая также сообщена с трубой подачи обрабатываемого материала, а нижняя часть камеры обработки сообщена с трубой вывода обрабатывае- мого материала, кроме того на оси конусообразной камеры обработки размещен конусообразный токопроводящий элемент с каналами для воздуха, а также содержащее трубу для подачи воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обработки за счет обеспечения равномерности нагрева по длине камеры обработки и более полного удаления выделяющейся влаги, на внутренней стороне камеры обработки размещен диэлектрический слой для формирования области равномерного нагрева, выполненный в виде полого усеченного конуса, причем угол раскрыва конусообразной камеры обработки превышает угол раскрыва конусообразного токопроводящего элемента, труба подачи воздуха выполнена перфорированной и размещена на оси последнего, а в диэлектрическом слое для формирования области равномерного нагрева и на стенках камеры обработки выполнены вентиляционные отверстия, при этом система ввода СВЧ- энергии выполнена в виде коаксиально-вол- новодного перехода, а камера обработки снабжена оконечной нагрузкой, установленной в выходной части камеры обработки по ее периметру, каналы для воздуха сообщены с соответствующими перфорационными отверстиями трубы для подачи воздуха.

Составитель Ю.Архангельский Редактор Т.Никольская Техред М.МоргенталКорректор Н.Король

Заказ 512Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям приГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

(,, гт1 .1-..-.-..n

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Јкг. 2