RU2740095C1

RU2740095C1 - Microwave unit with interconnected cylindrical resonators for thermal treatment of wax raw material in continuous mode

Info

Publication number: RU2740095C1
Application number: RU2020108478A
Authority: RU
Inventors: Галина Владимировна Новикова; Владимир Федорович Сторчевой; Александр Владимирович Шевелев; Ольга Валентиновна Михайлова; Марьяна Валентиновна Просвирякова
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2021-01-11

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: high-frequency installation includes two horizontally located non-ferromagnetic cylindrical resonators 2, 9, serially connected by means of clamping ring 6 of non-ferromagnetic grinding mechanism 7 consisting of knife and grate. Inside cylindrical resonators 2, 9 on common dielectric shaft 5 there are injection augers 4, 10, rotating with electric motor 13. Above the first cylindrical resonator 2 non-ferromagnetic loading container 1 is installed, under which several turns 3 of the injection screw are made of non-ferromagnetic material, and subsequent coils of both augers are made of fluoroplastic. On side surfaces of non-ferromagnetic cylindrical resonators 2, 9 magnetrons 8 with air cooling are installed. Lower parts of resonators are perforated 11, and under them there are non-ferromagnetic receiving reservoirs 12 with drain branch pipes containing shutters. Second cylindrical resonator 9 with magnetrons 8, dielectric discharge auger 10 and receiving vessel 12 is connected to the first cylindrical resonator 2 so that dielectric shafts of discharge screws 4, 10 are fixed to each other and form common shaft 5.

EFFECT: plant provides beeswax melting after honey separation from beeswax raw material.

1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для отделения меда и вытопки воска из пчелиного воскового сырья (забрус, обрезки, зачистка) в пасечных условиях.The proposed invention relates to agriculture and can be used to separate honey and melt wax from beeswax raw materials (cutting, trimming, stripping) in apiary conditions.

Известно, что на пасеке накапливается восковое сырье (выбракованные соты, забрус и т.п.). Исследования показывают, что пчелиное восковое сырье, собранное на пасеке, содержит в среднем: воска 22-30%, мервы 3-5% и 66-75% меда. В настоящее время на пасеках для вытопки воска применяют воскопрессы, высокотемпературные воскотопки (ВВТ-1П «Мелисса»), центрифуги-воскотопки (ПВЦС-1М) и т.п. Но в воскотопке отделить мед от воска не возможно.It is known that the wax accumulates in the apiary (discarded honeycomb, beading, etc.). Studies show that beeswax raw materials collected in an apiary contain on average: wax 22-30%, honey 3-5% and 66-75% honey. At present, wax presses, high-temperature wax melters (VVT-1P "Melissa"), centrifuges-wax melters (PVTsS-1M), etc. are used in apiaries to melt wax. But it is not possible to separate honey from wax in a wax melter.

Известна СВЧ установка для вытопки пасечного воска (патент №2529701 РФ, МПК А01К 59/06) [1]. Установка работает в периодическом режиме и не отделяет мед от воска.Known microwave installation for melting beekeeping wax (patent No. 2529701 RF, IPC A01K 59/06) [1]. The plant operates in batch mode and does not separate honey from wax.

Поэтому технической задачей является разработка установки, обеспечивающей вытопку пчелиного воска после отделения меда от воскового сырья воздействием ЭМПСВЧ соответствующей дозы для воска и меда. Из-за того, что кристаллизованный мед начинает плавиться при температуре 40-45°С, а пчелиный воск плавится при температуре 62-70°С, в одном резонаторе осуществить эти процессы сложно. Поэтому разработана СВЧ установка с двумя резонаторами.Therefore, the technical challenge is the development of an installation that provides the melting of beeswax after the separation of honey from the wax raw material by the action of the EMPHR of the appropriate dose for wax and honey. Due to the fact that crystallized honey begins to melt at a temperature of 40-45 ° C, and beeswax melts at a temperature of 62-70 ° C, it is difficult to carry out these processes in one resonator. Therefore, a microwave installation with two resonators has been developed.

Технический результат достигается тем, что СВЧ установка с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме характеризуется тем, что содержит два горизонтально расположенных неферромагнитных цилиндрических резонатора, последовательно соединенных с помощью прижимного кольца неферромагнитного измельчающего механизма, состоящего из ножа и решетки,The technical result is achieved by the fact that a microwave installation with interconnected cylindrical resonators for heat treatment of wax raw materials in a continuous mode is characterized by the fact that it contains two horizontally located non-ferromagnetic cylindrical resonators connected in series using a clamping ring of a non-ferromagnetic grinding mechanism consisting of a knife and a grating,

причем внутри цилиндрических резонаторов на одном диэлектрическом валу, собранном из двух частей, последовательно расположены два нагнетательных шнека с измельчающим механизмом между ними, приводимых во вращение от электродвигателя,moreover, inside the cylindrical resonators on one dielectric shaft, assembled from two parts, two delivery screws are sequentially located with a grinding mechanism between them, driven in rotation by an electric motor,

при этом над первым цилиндрическим резонатором установлена неферромагнитная загрузочная емкость с заслонкой, под которой несколько витков нагнетательного шнека выполнены из неферромагнитного материала, а последующие витки обоих шнеков выполнены из фторопласта,at the same time, above the first cylindrical resonator, a non-ferromagnetic loading tank with a flap is installed, under which several turns of the discharge screw are made of non-ferromagnetic material, and the subsequent turns of both screws are made of fluoroplastic,

а второй цилиндрический резонатор с магнетронами, диэлектрическим нагнетательным шнеком и приемной емкостью состыкован с первым цилиндрическим резонатором так, что диэлектрические валы нагнетательных шнеков фиксированы между собой, образуя общий вал,and the second cylindrical resonator with magnetrons, a dielectric injection screw and a receiving vessel is docked with the first cylindrical resonator so that the dielectric shafts of the injection screws are fixed to each other, forming a common shaft,

при этом на боковых поверхностях неферромагнитных цилиндрических резонаторов установлены магнетроны с воздушным охлаждением, а под нижними перфорированными частями резонаторов расположены неферромагнитные приемные емкости со сливными патрубками, содержащими заслонки.at the same time, air-cooled magnetrons are installed on the side surfaces of the non-ferromagnetic cylindrical resonators, and non-ferromagnetic receiving containers with drain pipes containing flaps are located under the lower perforated parts of the resonators.

Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведено схематическое изображение СВЧ установки с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме;The technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a schematic representation of a microwave installation with interconnected cylindrical resonators for heat treatment of wax raw materials in a continuous mode;

на фиг. 2 приведено пространственное изображение СВЧ установки с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме.in fig. 2 shows a spatial image of a microwave installation with interconnected cylindrical resonators for heat treatment of wax raw materials in a continuous mode.

СВЧ установка с взаимосвязанными резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме содержит: загрузочную емкость 1 с заслонкой; первый неферромагнитный цилиндрический резонатор 2; неферромагнитные витки 3 первого нагнетательного шнека 4; диэлектрический вал 5; прижимное кольцо 6; измельчающий механизм 7, состоящий из ножа и решетки; магнетроны 8; второй неферромагнитный цилиндрический резонатор 9; диэлектрический нагнетательный шнек 10 во втором резонаторе 9; перфорированные части 11 резонаторов 2 и 9; приемные емкости 12 со сливными патрубками, содержащими заслонки; электродвигатель 13.A microwave installation with interconnected resonators for heat treatment of wax raw materials in a continuous mode contains: a loading container 1 with a shutter; the first non-ferromagnetic cylindrical resonator 2; non-ferromagnetic loops 3 of the first injection screw 4; dielectric shaft 5; clamping ring 6; chopping mechanism 7, consisting of a knife and a grate; magnetrons 8; a second non-ferromagnetic cylindrical resonator 9; a dielectric discharge screw 10 in the second resonator 9; perforated parts 11 of resonators 2 and 9; receiving containers 12 with drain pipes containing valves; electric motor 13.

СВЧ установка с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме (фиг. 1, фиг. 2) выполнена следующим образом. Горизонтально расположенные цилиндрические резонаторы 2, 9, выполнены из неферромагнитного материала, состыкованы между собой с помощью прижимного кольца 6, внутри которого расположен измельчающий механизм 7, содержащий нож и решетку. Внутри неферромагнитных цилиндрических резонаторов 2, 9 последовательно на одном диэлектрическом валу 5 расположены два нагнетательных шнека 4 с измельчающим механизмом 7 между ними. Второй цилиндрический резонатор 9 с магнетронами 8, диэлектрическим нагнетательным шнеком 10 и приемной емкостью 12 состыкован с первым цилиндрическим резонатором 2 так, что диэлектрические валы нагнетательных шнеков 4, 10 фиксированы между собой, образуя общий вал 5. Первоначальные витки 3 первого нагнетательного шнека 4 выполнены из неферромагнитного материала, а последующие его витки и витки второго нагнетательного шнека 10 выполнены из фторопласта. Нагнетательные шнеки 4, 10 и измельчающий механизм 7 вращаются от электродвигателя 13, расположенного с наружной стороны установки. Загрузочная емкость 1, выполненная из неферромагнитного материала, расположена над неферромагнитными витками 3 первого нагнетательного шнека 4 на первом цилиндрическом резонаторе 2. На боковых поверхностях неферромагнитных цилиндрических резонаторов 2, 9 установлены маломощные магнетроны 8 с воздушным охлаждением. Нижние части цилиндрических резонаторов 2, 9 перфорированы 11 и под ними расположены неферромагнитные приемные емкости 12 с заслонками.A microwave installation with interconnected cylindrical resonators for heat treatment of wax raw materials in a continuous mode (Fig. 1, Fig. 2) is made as follows. The horizontally arranged cylindrical resonators 2, 9 are made of non-ferromagnetic material, docked together by means of a clamping ring 6, inside which is a grinding mechanism 7 containing a knife and a grate. Inside the non-ferromagnetic cylindrical resonators 2, 9, two injection screws 4 with a grinding mechanism 7 between them are sequentially located on one dielectric shaft 5. The second cylindrical resonator 9 with magnetrons 8, a dielectric injection screw 10 and a receiving tank 12 is docked with the first cylindrical resonator 2 so that the dielectric shafts of the injection screws 4, 10 are fixed to each other, forming a common shaft 5. The initial turns 3 of the first injection screw 4 are made of non-ferromagnetic material, and its subsequent turns and the turns of the second injection screw 10 are made of fluoroplastic. The discharge screws 4, 10 and the grinding mechanism 7 rotate from an electric motor 13 located on the outside of the installation. Loading capacity 1, made of non-ferromagnetic material, is located above non-ferromagnetic loops 3 of the first injection screw 4 on the first cylindrical resonator 2. Low-power air-cooled magnetrons 8 are installed on the side surfaces of non-ferromagnetic cylindrical resonators 2, 9. The lower parts of the cylindrical resonators 2, 9 are perforated 11 and under them there are non-ferromagnetic receiving containers 12 with dampers.

Технологический процесс отделения меда от вытапливаемого воскового сырья в резонаторах непрерывного действия происходит следующим образом.The technological process of separating honey from the melted wax raw material in continuous resonators is as follows.

Закрыть заслонку на загрузочной емкости 1 и заслонки в приемных емкостях 12, после чего загрузить восковое сырье. Включить электродвигатель 13 для вращения нагнетательных шнеков 4, 10 и ножа измельчающего механизма 7 с помощью диэлектрического вала 5. Открыть заслонку на загрузочной емкости 1 и включить сверхвысокочастотные генераторы (магнетроны 8) на первом цилиндрическом резонаторе 2, после чего в этом резонаторе возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ, 12,24 см, 2450 МГц). Восковое сырье, попадая в межвитковое пространство первого нагнетательного шнека 4, подвергается воздействию ЭМПСВЧ, эндогенно нагревается (до температуры 35-40°С), мед топится и вытекает через перфорацию 11 первого резонатора 2 в приемную емкость 12, что позволят отделить мед от воскового сырья.Close the shutter on the loading container 1 and the shutters in the receiving containers 12, then load the wax raw material. Turn on the electric motor 13 to rotate the discharge screws 4, 10 and the knife of the chopping mechanism 7 using the dielectric shaft 5. Open the flap on the loading tank 1 and turn on the microwave generators (magnetrons 8) on the first cylindrical resonator 2, after which an ultrahigh electromagnetic field is excited in this resonator. frequency (EMSVCH, 12.24 cm, 2450 MHz). The wax raw material, falling into the turn-to-turn space of the first injection screw 4, is exposed to EMPH, heats up endogenously (to a temperature of 35-40 ° C), the honey is heated and flows out through the perforation 11 of the first resonator 2 into the receiving tank 12, which will allow separating honey from the wax raw material ...

Причем несколько начальных витков 3, выполненных из неферромагнитного материала первого нагнетательного шнека 4, ограничивают излучение через загрузочную емкость 1, перекрывая дно емкости при вращении шнека. После нагнетания воска измельчающим механизмом 7 во второй неферромагнитный цилиндрический резонатор 9, следует включить магнетроны 8, расположенные на его боковой поверхности. Тогда под воздействием ЭМПСВЧ воск нагревается (60-65°С) и через перфорацию 11 нижней части второго резонатора 9 стекает в приемную емкость 12. Доза воздействия ЭМПСВЧ в каждом резонаторе согласована с температурой плавления меда и воска и регулируется изменением мощности генераторов. Восковое сырье нагревается избирательно за счет токов поляризации, в соответствии с электрофизическими параметрами компонентов меда и воска. Сливать воск и мед необходимо по мере наполнения соответствующих емкостей 12, через патрубки, открывая заслонки. Производительность установки регулируется количеством СВЧ генераторов и зависит от состояния исходного пчелиного воскового сырья.Moreover, several initial turns 3, made of a non-ferromagnetic material of the first injection screw 4, limit the radiation through the loading container 1, overlapping the bottom of the container when the screw rotates. After the injection of wax by the grinding mechanism 7 into the second non-ferromagnetic cylindrical resonator 9, magnetrons 8 located on its lateral surface should be turned on. Then, under the influence of EMPHF, the wax heats up (60-65 ° C) and flows through the perforation 11 of the lower part of the second resonator 9 into the receiving tank 12. The dose of EMPHF in each resonator is matched to the melting temperature of honey and wax and is regulated by changing the power of the generators. The wax raw material is heated selectively due to polarization currents, in accordance with the electrophysical parameters of the honey and wax components. It is necessary to drain the wax and honey as the corresponding containers 12 are filled, through the nozzles, opening the flaps. The productivity of the installation is regulated by the number of microwave generators and depends on the state of the initial beeswax raw material.

Источник информации:Sourse of information:

Патент №2529701 РФ, МПК А01К 59/06; СВЧ установка для вытопки пасечного воска // Новикова Г.В., Максимов Е.Г., Белова М.В., Сергеева Е.Ю.; заявитель и патентообладатель ЧГСХА (RU). - №2013120582; заявл. 06.05.2013. Бюл. 27 от 27.09.2014. - 8 с.Patent No. 2529701 RF, IPC A01K 59/06; Microwave installation for melting of apiary wax // Novikova G.V., Maksimov E.G., Belova M.V., Sergeeva E.Yu .; applicant and patentee ChGSKhA (RU). - No. 2013120582; declared 05/06/2013. Bul. 27 dated 09/27/2014. - 8 p.

Claims

A microwave installation with interconnected cylindrical resonators for heat treatment of wax raw materials in a continuous mode, characterized by the fact that it contains two horizontally located non-ferromagnetic cylindrical resonators connected in series using a clamping ring of a non-ferromagnetic grinding mechanism consisting of a knife and a grating, and inside the cylindrical resonators on one dielectric the shaft, assembled from two parts, are sequentially located two injection screws with a grinding mechanism between them, driven by an electric motor, while above the first cylindrical resonator, a non-ferromagnetic loading container with a shutter is installed, under which several turns of the injection screw are made of non-ferromagnetic material, and the subsequent turns both screws are made of fluoroplastic, and the second cylindrical resonator with magnetrons, a dielectric injection screw and a receiving tank is docked with the first cylindrical resonator air-cooled magnetrons are installed on the lateral surfaces of the non-ferromagnetic cylindrical resonators, and non-ferromagnetic receiving tanks with drain pipes containing flaps are located under the lower perforated parts of the resonators, so that the dielectric shafts of the discharge screws are fixed to each other, forming a common shaft.