RU2729151C1 - Ultrahigh-frequency plant with biconical resonator and screw for boiling animal slaughter wastes - Google Patents
Ultrahigh-frequency plant with biconical resonator and screw for boiling animal slaughter wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729151C1 RU2729151C1 RU2018112186A RU2018112186A RU2729151C1 RU 2729151 C1 RU2729151 C1 RU 2729151C1 RU 2018112186 A RU2018112186 A RU 2018112186A RU 2018112186 A RU2018112186 A RU 2018112186A RU 2729151 C1 RU2729151 C1 RU 2729151C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- dielectric
- resonator
- loading container
- biconical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/20—Animal feeding-stuffs from material of animal origin
- A23K10/26—Animal feeding-stuffs from material of animal origin from waste material, e.g. feathers, bones or skin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
- A23N17/00—Apparatus specially adapted for preparing animal feeding-stuffs
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к сверхвысокочастотному оборудованию и может быть использовано для термообработки непищевых отходов, полученных при переработке скота, птицы, кроликов и др. животных. Отходы от переработки животных всех видов включают: непищевую обрезь, субпродукты, отходы кишок, вымя, кровь и т.п.The proposed invention relates to microwave equipment and can be used for heat treatment of non-food waste obtained during the processing of livestock, poultry, rabbits and other animals. Wastes from the processing of animals of all kinds include: inedible trimmings, offal, intestinal waste, udder, blood, etc.
Известны открытые биконические резонаторы, используемые для повышения радиационной добротности [1]. Характерной особенностью биконического резонатора является наличие в резонансном объеме областей с резко выраженным экспоненциальным законом изменения электромагнитного поля. Наличие областей с таким распределение поля позволяет удалить часть поверхности без существенных потерь добротности для некоторых типов колебаний и тем самым реализовать открытую резонансную систему. Биконические резонаторы по сравнению с цилиндрическим резонатором исключают вырождение паразитных типов колебаний, а это позволяет достичь высоких значений добротности. Соответствующим выбором угла при вершине конуса можно сформировать электромагнитное поле, сконцентрированное в основном в центральной области резонатора, а это способствует большему повышению добротности резонатора [1]. С целью повышения радиационной добротности используются открытые резонаторы, сечение которых уменьшается от центра к краям. В средней части таких резонаторов существуют волны, постоянные распространения которых уменьшаются в случае удаление от центра резонатора.Known open biconical resonators used to increase the radiation quality factor [1]. A characteristic feature of a biconical resonator is the presence in the resonant volume of regions with a pronounced exponential law of variation of the electromagnetic field. The presence of regions with such a field distribution makes it possible to remove a part of the surface without significant loss of Q-factor for some types of oscillations and thus to realize an open resonance system. Biconical resonators, in comparison with a cylindrical resonator, exclude the degeneration of parasitic oscillation modes, and this makes it possible to achieve high Q-factors. An appropriate choice of the angle at the apex of the cone can form an electromagnetic field, concentrated mainly in the central region of the resonator, and this contributes to a greater increase in the Q-factor of the resonator [1]. In order to increase the radiation quality factor, open resonators are used, the cross section of which decreases from the center to the edges. In the middle part of such resonators, there are waves, the propagation constants of which decrease when moving away from the center of the resonator.
Нами разрабатывается сверхвысокочастотная установка для непрерывного режима работы, с биконическим резонатором, обладающим достаточно высокой собственной добротностью, радиогерметичностью и где можно возбудить электрическое поле высокой напряженности.We are developing a microwave installation for continuous operation, with a biconical resonator with a sufficiently high intrinsic Q-factor, radio-tightness and where it is possible to excite a high-intensity electric field.
Технический результат достигается тем, что сверхвысокочастотная установка с биконическим резонатором с и шнеком для варки отходов убоя животных содержит внутри горизонтально расположенного биконического резонатора соосно по центральной его оси, установленный шнековый транспортер, в виде цилиндрического диэлектрического корпуса с винтовым диэлектрическим шнеком, The technical result is achieved by the fact that a microwave installation with a biconical resonator and a screw for cooking animal slaughter waste contains, inside a horizontally located biconical resonator, coaxially along its central axis, an installed screw conveyor in the form of a cylindrical dielectric body with a screw dielectric screw,
при этом отверстие на одной вершине кругового конуса и конец цилиндрического диэлектрического корпуса пристыкованы к нижнему основанию загрузочной емкости так, что продолжение винтового диэлектрического шнека расположено в загрузочной емкости, а мотор-редуктор для его привода установлен с наружной стороны загрузочной емкости, выполненной из неферромагнитного материала.wherein the hole at one top of the circular cone and the end of the cylindrical dielectric body are attached to the lower base of the loading container so that the continuation of the screw dielectric auger is located in the loading container, and a gear motor for its drive is installed on the outside of the loading container made of non-ferromagnetic material.
причем диаметр отверстия на другой вершине кругового конуса меньше, чем четверть длины волны, а магнетроны сверхвысокочастотных генераторов установлены по периметру стыка оснований круговых конусов со сдвигом на 120 градусов.moreover, the hole diameter at the other vertex of the circular cone is less than a quarter of the wavelength, and the magnetrons of the microwave generators are installed along the perimeter of the joint of the bases of the circular cones with a shift of 120 degrees.
На фиг. 1 приведено пространственное изображение сверхвысокочастотной установки с биконическим резонатором и шнеком для варки отходов убоя животных (в разрезе): FIG. 1 shows a spatial image of a microwave installation with a biconical resonator and a screw for cooking animal slaughter waste (in section):
1 - мотор-редуктор для привода диэлектрического шнека; 2 - загрузочная емкость для измельченных непищевых отходов животного происхождения; 3 - винтовой шнек из диэлектрического материала; 4 - цилиндрический корпус шнека из диэлектрического материала; 5 - биконический резонатор; 6 - магнетроны сверхвысокочастотного генератора; 7 - выгрузное отверстие на вершине кругового конуса.1 - gear motor for driving the dielectric screw; 2 - loading container for shredded non-food waste of animal origin; 3 - screw auger made of dielectric material; 4 - cylindrical screw housing made of dielectric material; 5 - biconical resonator; 6 - magnetrons of a microwave generator; 7 - unloading hole at the top of the circular cone.
На фиг. 2 приведено пространственное изображение сверхвысокочастотной установки с биконическим резонатором и шнеком для варки отходов убоя животных (общий вид).FIG. 2 shows a spatial image of a microwave installation with a biconical resonator and a screw for cooking animal slaughter waste (general view).
Сверхвысокочастотной установки с биконическим резонатором и шнеком для варки отходов убоя животных содержит (фиг. 1-2): мотор-редуктор 1 для привода шнека; загрузочная емкость 2 для измельченных непищевых отходов животного происхождения; шнек 3 из диэлектрического материала с спиралевидным ребром; цилиндрический корпус 4 шнека из диэлектрического материала; биконический резонатор 5; магнетроны сверхвысокочастотного генератора 6; выгрузное отверстие на вершине кругового конуса 7.A superhigh-frequency installation with a biconical resonator and a screw for cooking animal slaughter waste contains (Figs. 1-2): a
Основными узлами установки являются биконический резонатор 5, сверхвысокочастотные генераторы, шнековый транспортер 3, 4 с мотором редуктором 1 и загрузочная емкость 2 (фиг. 1, 2). Внутри горизонтально расположенного биконического резонатора 5 соосно по центральной его оси установлен шнековый транспортер 3,4. Он выполнен в виде цилиндрического диэлектрического корпуса 4 с винтовым диэлектрическим шнеком 3.The main units of the installation are a
Отверстие на одной вершине кругового конуса 5 и конец цилиндрического диэлектрического корпуса 4 пристыкованы к нижнему основанию загрузочной емкости 2. Продолжение винтового диэлектрического шнека 3 расположено в загрузочной емкости 2, и соединено с валом мотора-редуктора 1. Мотор-редуктор 1 для привода шнека установлен с наружной стороны загрузочной емкости 2. Эта емкость 2 выполнена из неферромагнитного материала.The hole at one top of the
Диаметр отверстия на другой вершине кругового конуса (биконический резонатор 5) меньше, чем четверть длины волны, тогда ограничивается излучение. Магнетроны 6 сверхвысокочастотных генераторов установлены по периметру стыка оснований круговых конусов, со сдвигом на 120 градусов.The hole diameter at the other top of the circular cone (biconical resonator 5) is less than a quarter of the wavelength, then the radiation is limited. Magnetrons of 6 ultra-high-frequency generators are installed along the perimeter of the joint of the bases of circular cones, with a shift of 120 degrees.
В области вершин круговых конусов в биконическом резонаторе возбуждается электрическое поле высокой напряженности. Это значит, при двукратном воздействии высокой напряженности электрического поля сверхвысокой частоты происходит уничтожение бактериальной микрофлоры, т.е. обеспечивается стерильность сваренного белкового корма для животных.A high-intensity electric field is excited in the region of the tops of the circular cones in the biconical resonator. This means that under a double exposure to a high intensity of an electric field of an ultrahigh frequency, the destruction of bacterial microflora occurs, i.e. ensured sterility of the cooked protein feed for animals.
Непрерывность технологического процесса обеспечивается с помощью винтового шнека 3, выполненного из диэлектрического материала, например из фторопласта и цилиндрический корпус, и сам винтовой шнек. Винтовой шнековый транспортер состоит из цилиндрического диэлектрического корпуса 4, внутри которой вращается диэлектрический шнек 3 с спиралевидным ребром. На вершинах конусов с общим основанием круглого сечения, имеются отверстия для подачи сырья и выгрузки готовой продукции в непрерывном режиме. Если диаметр этих отверстий меньше, чем четверть длины волны, то установка соответствует по требованиям радиогерметичности, т.е. предельно допустимый уровень (ПДУ) потока мощности излучения не превышает нормативное значение. Конструкционные параметры конического резонатора согласованы с длиной волны.The continuity of the technological process is ensured by means of a
Технологический процесс термообработки отходов убоя животных в биконическом резонаторе в непрерывном режиме происходит следующим образом.The technological process of thermal treatment of animal slaughter waste in a biconical resonator in a continuous mode is as follows.
Загрузить измельченным непищевым отходом загрузочную емкость 2. Включить мотор-редуктор 1 для привода винтового шнекового транспортера 3,4. При вращении винтового диэлектрического шнека 3 спиралевидные ребра проталкивают сырье по диэлектрическому цилиндрическому корпусу 4. Включить сверхвысокочастотные генераторы, излучатели от магнетронов 6, направленные внутрь биконического резонатора 5, возбуждают в нем электромагнитное поле. Причем напряженность электрического поля сверхвысокой частоты в биконическом резонаторе увеличивается от центра к вершинам круговых конусов. Поэтому при перемещении сырья с помощью винтового шнека 3 через биконический резонатор 5, сырье подвергается воздействию электрического поля сразу высокой напряженности с постепенным спадом до центральной части резонатора, далее с увеличением напряженности электрического поля к выгрузному отверстию 7. Такое двукратное воздействия электрического поля с плавным изменением напряженности от минимума до максимума, обеспечивает уничтожение патогенных микроорганизмов и выравнивание температуры сырья в объеме межвиткового пространства винтового шнека в процессе его перемещения и перемешивания. Это обеспечивает равномерный диэлектрический нагрев и варку сырья.Load the loading container with crushed non-food waste. Switch on the
Принцип действия шнека из диэлектрического материала основывается на использовании вращающегося винта, спиралевидные ребра которого перемещает сырье, расположенный в полостях между цилиндрическим корпусом и винтом шнека. Вращение шнеку передается от мотора редуктора со стороны загрузочной емкости 2. Применение такого винтового шнека обусловлено физическими свойствами непищевых отходов убоя животных, и возможностью технического обслуживания электропривода. Привод шнека осуществляется при помощи мотора-редуктора, позволяющего регулировать частоту вращения, для регулирования продолжительности перемещения сырья через биконический резонатор. Производительность установки зависит от количества сверхвысокочастотных генераторов и дозы (Вт⋅с/г) воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ), т.е. произведения удельной мощности генератора (Вт/г) и продолжительности воздействия (с).The principle of operation of the screw made of dielectric material is based on the use of a rotating screw, the spiral ribs of which move the raw material, located in the cavities between the cylindrical body and the screw of the screw. The rotation of the auger is transmitted from the reducer motor from the side of the
Цилиндрический корпус шнек 4 изготовлен из диэлектрического материала, и может быть собран из отдельных секций. Размеры корпуса 4 (диаметр и длина) согласованы с размерами биконического резонатора, которые свою очередь согласованы с длиной волны.The
Форма и исполнение подающего винтового шнека в значительной степени зависит от физико-механических свойств сырья. Винтовой шнек пригоден для транспортирования сырья на короткие расстояния. Шнек, благодаря своим спиралевидным ребрам транспортирует сырье. При вращении диэлектрического винтового шнека в массе сырья действуют сила внутреннего трения, сила внешнего трения сырья о стенки цилиндрического диэлектрического корпуса и винтовую поверхность, гравитационная и центробежная силы, создаваемые винтом.The shape and design of the feeding screw auger largely depends on the physical and mechanical properties of the raw material. The screw auger is suitable for transporting raw materials over short distances. The screw, thanks to its spiral ribs, transports the raw material. When the dielectric screw auger rotates in the mass of raw materials, the force of internal friction, the force of external friction of the raw material against the walls of the cylindrical dielectric housing and the helical surface, gravitational and centrifugal forces created by the screw act.
Источники информации:Sources of information:
1. Дробахин, О.О. Техника и полупроводниковая электроника СВЧ: Учебное пособие [Электронное издание] / О.О. Дробахин, С.В. Плаксин, В.Д. Рябчий, Д.Ю. Салтыков. - Севастополь: Вебер, - 2013. - 322 с.1. Drobakhin, OO Microwave engineering and semiconductor electronics: Textbook [Electronic edition] / O.O. Drobakhin, S.V. Plaksin, V.D. Ryabchiy, D.Yu. Saltykov. - Sevastopol: Weber, - 2013 .-- 322 p.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018112186A RU2729151C1 (en) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | Ultrahigh-frequency plant with biconical resonator and screw for boiling animal slaughter wastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018112186A RU2729151C1 (en) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | Ultrahigh-frequency plant with biconical resonator and screw for boiling animal slaughter wastes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2729151C1 true RU2729151C1 (en) | 2020-08-04 |
Family
ID=72085673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018112186A RU2729151C1 (en) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | Ultrahigh-frequency plant with biconical resonator and screw for boiling animal slaughter wastes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2729151C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803127C1 (en) * | 2023-06-08 | 2023-09-06 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave unit with a biconical resonator and stacks of plates for heat treatment of confiscated meat and bone |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2537552C1 (en) * | 2013-08-12 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" | Thermal treatment plant for farm animal blood |
RU2629259C1 (en) * | 2016-11-28 | 2017-08-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) | Microwave unit for cooking poultry and animal slaughter wastes |
RU2629221C1 (en) * | 2016-08-15 | 2017-08-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия", (ФГБОУ ВО НГСХА) | Microwave installation with resonator formed between two spheres for thermo-destruction of raw materials |
-
2018
- 2018-04-04 RU RU2018112186A patent/RU2729151C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2537552C1 (en) * | 2013-08-12 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" | Thermal treatment plant for farm animal blood |
RU2629221C1 (en) * | 2016-08-15 | 2017-08-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия", (ФГБОУ ВО НГСХА) | Microwave installation with resonator formed between two spheres for thermo-destruction of raw materials |
RU2629259C1 (en) * | 2016-11-28 | 2017-08-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) | Microwave unit for cooking poultry and animal slaughter wastes |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДРОБАХИН О.О. И ДР. Техника и полупроводниковая электроника СВЧ: Учебное пособие, Севастополь: Вебер, 2013, с.129-131. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813919C1 (en) * | 2023-05-18 | 2024-02-19 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Installation with microwave energy supply to biconical resonator for grinding and thermal treatment of secondary raw materials of animal origin |
RU2803127C1 (en) * | 2023-06-08 | 2023-09-06 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave unit with a biconical resonator and stacks of plates for heat treatment of confiscated meat and bone |
RU2817879C1 (en) * | 2023-06-08 | 2024-04-22 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave unit with magnetron resonator for thermal treatment of secondary raw materials of animal origin |
RU2817882C1 (en) * | 2023-06-15 | 2024-04-22 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave unit with quasi-toroidal resonator for heat treatment and disinfection of secondary meat raw materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2729151C1 (en) | Ultrahigh-frequency plant with biconical resonator and screw for boiling animal slaughter wastes | |
US12161143B2 (en) | Apparatus and related industrial applications with solid-state RF energy technology | |
RU2671710C1 (en) | Microwave installation for raw material heat treatment under milling | |
RU2699753C1 (en) | Uhf plant with toroidal resonator for heat treatment of egg wastes | |
RU2787383C1 (en) | Modular continuous-flow microwave unit for heat treatment of raw materials | |
ES2963955T3 (en) | Apparatus and method for treating dairy products | |
RU2729153C2 (en) | Microwave plant with conical resonators for thermal treatment of non-food wastes of animal origin in continuous mode | |
RU2803127C1 (en) | Microwave unit with a biconical resonator and stacks of plates for heat treatment of confiscated meat and bone | |
RU2797259C1 (en) | Continuous flow microwave oil melter with ellipsoid resonator | |
RU2600697C1 (en) | Microwave plant for melting fat | |
RU2831716C1 (en) | Microwave unit with conical resonator for thermal treatment during grinding of fat-containing meat raw material in continuous mode | |
RU2816761C1 (en) | Colostrum defroster with microwave power supply to coaxial resonator | |
RU2813916C1 (en) | Installation with microwave energy supply for high-temperature moulding of secondary biological raw material | |
RU2818824C1 (en) | Microwave unit with conical resonator for fat-containing animal slaughter wastes thermal treatment and disinfection in continuous mode | |
RU2818737C1 (en) | Microwave unit with toroidal resonator for thermal treatment of ruminant animal offal organs covered with mucous membrane in continuous mode | |
RU2834683C1 (en) | Microwave installation with toroidal resonator for thermal treatment of fat-containing secondary meat raw materials | |
RU2819451C1 (en) | Installation with microwave energy supply to toroidal resonator for thermal treatment of fat-containing meat wastes | |
RU2828404C1 (en) | Microwave melter of fat raw material with drum resonator | |
RU2734593C1 (en) | Uhf apparatus for defrosting and heating cow colostrum with coaxially located resonators | |
RU2752941C1 (en) | Radio-hermetic multi-resonator installation for defrosting and heating of colostrum of animals | |
RU2813919C1 (en) | Installation with microwave energy supply to biconical resonator for grinding and thermal treatment of secondary raw materials of animal origin | |
RU2799864C1 (en) | Microwave device with a toroidal resonator for defrostation of animals' coloster in continuous mode | |
Hamid et al. | Microwave bean roaster | |
RU2780835C1 (en) | Microwave unit with coaxially coupled cylindrical and coaxial resonators for defrosting and heating animal colostrum | |
RU2829166C1 (en) | Microwave unit with coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200405 |