[go: up one dir, main page]

RU2762645C1 - Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum - Google Patents

Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum Download PDF

Info

Publication number
RU2762645C1
RU2762645C1 RU2021117344A RU2021117344A RU2762645C1 RU 2762645 C1 RU2762645 C1 RU 2762645C1 RU 2021117344 A RU2021117344 A RU 2021117344A RU 2021117344 A RU2021117344 A RU 2021117344A RU 2762645 C1 RU2762645 C1 RU 2762645C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ferromagnetic
cylinder
resonator
defrosting
dielectric
Prior art date
Application number
RU2021117344A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Владимировна Новикова
Ирина Георгиевна Ершова
Марьяна Валентиновна Просвирякова
Владимир Федорович Сторчевой
Ольга Валентиновна Михайлова
Дмитрий Александрович Тараканов
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ)
Priority to RU2021117344A priority Critical patent/RU2762645C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2762645C1 publication Critical patent/RU2762645C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J39/00Heat-insulated warming chambers; Cupboards with heating arrangements for warming kitchen utensils

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention can be used in farms where cattle, horses, camels, goats, etc. are kept, for defrosting and warming up animal colostrum. A two-resonator SHF installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum contains a cylindrical non-ferromagnetic housing 1, a radiotransparent cylinder 5 and a dielectric solid cylinder 6 vertically arranged coaxially mounted, and a dielectric solid cylinder 6, the lateral side of which is represented by concave semi-cylinders with a radius that is a multiple of half the wavelength. The lateral side of the cylindrical non-ferromagnetic body 1 is formed by convex semi-cylinders with a diameter equal to the diameter of the concave semi-cylinder. The radio-transparent cylinder 5 and the solid dielectric cylinder 6 are rigidly mounted on a perforated non-ferromagnetic disk 7 rotating from an electric motor 3, which is located on the upper non-ferromagnetic base of the housing 1, where an out-of-limit waveguide 13 is provided for receiving raw materials, with a diameter equal to the diameter of the convex half-cylinder. To the perforated non-ferromagnetic disk 7 above the area of ​​the annular space, between the cylinders 5 and 6, from the bottom side are rigidly attached coaxially located radio-transparent truncated conical trays 12, with the inter-plate space not more than two depths of wave penetration. A conical non-ferromagnetic resonator 10 is docked to the lower base 9 of the non-ferromagnetic housing, made in the form of an annular plane, to the top of which an out-of-limit waveguide with a ball valve is attached.
EFFECT: development of a SHF installation for continuous-flow operation with two resonators, allowing to separate the processes of defrosting and heating of animal colostrum, to increase the heating rate and disinfect, to ensure electromagnetic safety and have a high intrinsic quality factor.
1 cl, 1 tbl, 7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение может быть использовано в фермах, где содержатся крупный рогатый скот, лошади, верблюды, козы и т.д., для дефростации и разогрева молозива животных. The proposed invention can be used in farms where cattle, horses, camels, goats, etc. are kept for defrosting and warming up animal colostrum.

Известны двухрезонаторные СВЧ установки непрерывно-поточного действия, такие как:Known two-cavity microwave installations of continuous flow action, such as:

1. СВЧ установка для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме, патент № 2732722 РФ, МПК А47J.39/00 [1]. Она выполнена с поярусно расположенными цепочками нетрадиционных резонаторов, позволяющих отдельно управлять процессами размораживания и разогрева коровьего молозива за счет регулирования мощности отдельных генераторов. 1. Microwave installation for defrosting and heating bovine colostrum in continuous mode, patent No. 2732722 RF, IPC А47J.39 / 00 [1]. It is made with chains of non-traditional resonators arranged in tiers, allowing separate control of the processes of defrosting and heating of bovine colostrum by regulating the power of individual generators.

2. СВЧ установка непрерывно-поточного действия с соосно расположенными сферическим и цилиндрическим перфорированным резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива. Патент № 2734593 РФ, МПК А47J.39/00 [2]. Цилиндрический перфорированный резонатор вращается. 2. Microwave installation of continuous flow action with coaxially located spherical and cylindrical perforated resonators for defrosting and warming up cow colostrum. Patent No. 2734593 RF, IPC А47J.39 / 00 [2]. The cylindrical perforated resonator rotates.

3. СВЧ установка непрерывно-поточного действия с кольцевым резонатором для размораживания и разогрева коровьего молозива, патент № 2734618 РФ, МПК А47J.39/00 [3]. В ней кольцевой резонатор, который разделен на верхний резонатор для размораживания и нижний − для разогрева молозива отсеки.3. Microwave installation of continuous-flow action with a ring resonator for defrosting and warming up cow colostrum, patent No. 2734618 RF, IPC А47J.39 / 00 [3]. It has a ring resonator, which is divided into an upper resonator for defrosting and a lower one for warming up colostrum compartments.

4. СВЧ установка непрерывно-поточного действия с коническими резонаторами с общим перфорированным неферромагнитным основанием для размораживания и разогрева коровьего молозива, патент № 2744423 РФ, МПК А47J.39/00. [4]. 4. Microwave installation of continuous flow action with conical resonators with a common perforated non-ferromagnetic base for defrosting and heating cow colostrum, RF patent No. 2744423, IPC А47J.39 / 00. [4].

Недостатки. Во всех этих установках объем жидкой фракции, накапливаемый во втором резонаторе, не согласован с глубиной проникновения волны. Это значит, добиться высокой скорости нагрева сырья сложно. При длине волны 12,24 см, глубина проникновения в жидкое молозиво составляет в пределах 1,2-1,5 см, в зависимости от жирности и температуры нагрева. Следовательно, во втором резонаторе необходимо предусмотреть условие нагрева тонкого слоя жидкости и перемешивание. Даже при сферическом исполнении первого резонатора [2] общая собственная добротность остается низкой. Disadvantages . In all these installations, the volume of the liquid fraction accumulated in the second resonator is not matched with the wave penetration depth. This means that it is difficult to achieve a high heating rate of raw materials. At a wavelength of 12.24 cm, the depth of penetration into liquid colostrum is within 1.2-1.5 cm, depending on the fat content and heating temperature. Therefore, in the second resonator, it is necessary to provide for the condition of heating a thin layer of liquid and mixing. Even with a spherical design of the first resonator [2], the total intrinsic Q-factor remains low.

Известны металлодиэлектрические резонаторы [5, 6 стр. 21], где отражение от плавно изогнутой границы диэлектрика может быть близким к единице. Потери при отражении от границы с радиусом кривизны несколько длин волн могут быть на много порядков ниже, чем при отражении неферромагнитного материала. Следовательно, собственная добротность таких резонаторов несколько раз выше, чем у резонаторов из неферромагнитного материала. Known metal-dielectric resonators [5, 6 p. 21], where the reflection from the smoothly curved boundary of the dielectric can be close to unity. The loss in reflection from a boundary with a radius of curvature of several wavelengths can be many orders of magnitude lower than in the reflection of a non-ferromagnetic material. Consequently, the intrinsic Q-factor of such resonators is several times higher than that of resonators made of non-ferromagnetic material.

Задачей изобретения является разработка СВЧ установки непрерывно-поточного действия с двумя резонаторами, позволяющими разделить процессы дефростации и разогрева молозива животных, повысить скорость нагрева и обеззараживать, обеспечить электромагнитную безопасность и иметь высокую собственную добротность. The objective of the invention is to develop a microwave installation of continuous flow action with two resonators, allowing to separate the processes of defrosting and heating of animal colostrum, increase the heating rate and disinfect, ensure electromagnetic safety and have a high intrinsic quality factor.

Технический результат достигается тем, что двухрезонаторная СВЧ установка непрерывно-поточного действия для дефростации и разогрева молозива животных содержит вертикально расположенные соосно установленные цилиндрический неферромагнитный корпус, радиопрозрачный цилиндр и диэлектрический сплошной цилиндр, боковая сторона которого представлена вогнутыми полуцилиндрами, радиусом кратным половине длины волны, The technical result is achieved by the fact that a two-resonator microwave installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum contains a vertically arranged coaxially mounted cylindrical non-ferromagnetic body, a radio-transparent cylinder and a dielectric solid cylinder, the lateral side of which is represented by concave semi-cylinders with a radius multiple of half the wavelength,

при этом боковая сторона цилиндрического неферромагнитного корпуса образована выпуклыми полуцилиндрами, диаметром равным диаметру вогнутого полуцилиндра, in this case, the lateral side of the cylindrical non-ferromagnetic body is formed by convex half-cylinders with a diameter equal to the diameter of the concave half-cylinder,

причем радиопрозрачный цилиндр и сплошной диэлектрический цилиндр жестко установлены на перфорированный неферромагнитный диск, вращающийся от электродвигателя, который размещен на верхнем неферромагнитном основании корпуса, где предусмотрен запредельный волновод для приема сырья, диаметром равным диаметру выпуклого полуцилиндра,moreover, the radio-transparent cylinder and a solid dielectric cylinder are rigidly mounted on a perforated non-ferromagnetic disk rotating from an electric motor, which is located on the upper non-ferromagnetic base of the housing, where an out-of-limit waveguide is provided for receiving raw materials, with a diameter equal to the diameter of the convex half-cylinder,

причем к перфорированному неферромагнитному диску над областью кольцевого пространства, между радиопрозрачным и диэлектрическим цилиндрами, с нижней стороны жестко прикреплены соосно расположенные радиопрозрачные усеченные конические тарелки, с межтарелочным пространством не более две глубины проникновения волны, moreover, to the perforated non-ferromagnetic disk above the region of the annular space, between the radio-transparent and dielectric cylinders, on the bottom side, coaxially located radio-transparent truncated conical trays are rigidly attached, with the inter-plate space not more than two wave penetration depths,

при этом к нижнему основанию неферромагнитного корпуса, выполненного в виде кольцевой плоскости, пристыкован конический неферромагнитный резонатор, к вершине которого прикреплен запредельный волновод с шаровым краном.at the same time, a conical non-ferromagnetic resonator is docked to the lower base of the non-ferromagnetic housing made in the form of an annular plane, to the top of which an out-of-limit waveguide with a ball valve is attached.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых представлено: The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:

- пространственное изображение двухрезонаторной СВЧ установки непрерывно-поточного действия для дефростации и разогрева молозива животных, общий вид (фиг. 1);- spatial image of a two-resonator microwave installation of continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum, general view (Fig. 1);

- пространственное изображение двухрезонаторной СВЧ установки непрерывно-поточного действия для дефростации и разогрева молозива животных (вид спереди в разрезе) (фиг. 2);- spatial image of a two-resonator microwave installation of continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum (front view in section) (Fig. 2);

- экранирующий неферромагнитный цилиндрический корпус с запредельным волноводом для приема сырья (фиг.3);- shielding non-ferromagnetic cylindrical body with a transcendental waveguide for receiving raw materials (figure 3);

- радиопрозрачный пустой цилиндр (фиг. 4); - radio transparent empty cylinder (Fig. 4);

- диэлектрический сплошной цилиндр (фиг. 5);- dielectric solid cylinder (Fig. 5);

- диск неферромагнитный перфорированный (фиг. 6);- non-ferromagnetic perforated disk (Fig. 6);

- конический неферромагнитный резонатор с радиопрозрачными усеченными коническими тарелками (фиг. 7).- a conical non-ferromagnetic resonator with radiotransparent truncated conical plates (Fig. 7).

Двухрезонаторная СВЧ установка непрерывно-поточного действия для дефростации и разогрева молозива животных содержит: A two-resonator microwave installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum contains:

- экранирующий неферромагнитный цилиндрический корпус – 1; - shielding non-ferromagnetic cylindrical body - 1;

- верхнее неферромагнитное основание 2 экранирующего неферромагнитного цилиндрического корпуса 1;- the upper non-ferromagnetic base 2 of the shielding non-ferromagnetic cylindrical body 1;

- электродвигатель – 3;- electric motor - 3;

- вал неферромагнитный – 4;- non-ferromagnetic shaft - 4;

- радиопрозрачный (например, фторопластовый) пустой цилиндр – 5;- radio-transparent (for example, fluoroplastic) empty cylinder - 5;

- диэлектрический сплошной цилиндр (например, керамический или из сапфира) – 6;- dielectric solid cylinder (for example, ceramic or sapphire) - 6;

- диск неферромагнитный перфорированный – 7;- perforated non-ferromagnetic disk - 7;

- магнетроны на поверхности экранирующего цилиндрического корпуса – 8;- magnetrons on the surface of the shielding cylindrical body - 8;

- кольцевое неферромагнитное нижнее основание 9 экранирующего цилиндрического корпуса 1; - annular non-ferromagnetic lower base 9 of the shielding cylindrical body 1;

- конический неферромагнитный резонатор – 10;- conical non-ferromagnetic resonator - 10;

- магнетроны на поверхности конического резонатора – 11;- magnetrons on the surface of the conical resonator - 11;

- радиопрозрачные (например, фторопласт) усеченные конические тарелки – 12.- radiotransparent (for example, fluoroplastic) truncated conical trays - 12.

- запредельный волновод с шаровым краном 13 для слива продукта;- transcendental waveguide with a ball valve 13 for draining the product;

- запредельный волновод для приема сырья – 14.- transcendental waveguide for receiving raw materials - 14.

Двухрезонаторная СВЧ установка непрерывно-поточного действия для дефростации и разогрева молозива животных (фиг. 1, 2) собрана из трех соосно, вертикально расположенных цилиндров. Это наружный экранирующий неферромагнитный цилиндрический корпус 1, радиопрозрачный пустой цилиндр 5 (фиг. 4) и диэлектрический сплошной цилиндр 6. Боковая поверхность наружного экранирующего неферромагнитного цилиндрического корпуса 1 представлена в виде выпуклых полуцилиндров (фиг. 3), радиусом кратным половине длины волны, и на ней со сдвигом на 120 градусов установлены магнетроны 8. А боковая поверхность диэлектрического сплошного цилиндра 6 представлена в виде вогнутых полуцилиндров (фиг. 5), радиусом кратным половине длины волны. Такие конфигурации экранирующего неферромагнитного цилиндра 1 и сплошного диэлектрического резонатора 6 обоснованы особенностями диэлектрических резонаторов, где возбуждаются колебания с вариациями поля в направлении криволинейной координаты вокруг оси резонатора. Электромагнитные поля формируются волнами, распространяющимися внутри диэлектрика и падающими на боковую криволинейную поверхность под очень пологими углами. При этом их коэффициент отражения близок к единице [6, стр. 20-21].A two-resonator microwave installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum (Fig. 1, 2) is assembled from three coaxial, vertically arranged cylinders. This is an outer shielding non-ferromagnetic cylindrical body 1, a radio-transparent empty cylinder 5 (Fig. 4) and a dielectric solid cylinder 6. The lateral surface of the outer shielding non-ferromagnetic cylindrical body 1 is presented in the form of convex semi-cylinders (Fig. 3), with a radius multiple of half the wavelength, and on magnetrons 8 are installed with a shift of 120 degrees. And the lateral surface of the dielectric solid cylinder 6 is presented in the form of concave half-cylinders (Fig. 5), with a radius multiple of half the wavelength. Such configurations of a shielding non-ferromagnetic cylinder 1 and a solid dielectric resonator 6 are justified by the peculiarities of dielectric resonators, where oscillations with field variations are excited in the direction of the curvilinear coordinate around the resonator axis. Electromagnetic fields are formed by waves propagating inside the dielectric and incident on the lateral curved surface at very shallow angles. Moreover, their reflection coefficient is close to unity [6, pp. 20-21].

На верхнем неферромагнитном круглом основании 2 установлен электродвигатель 3 и запредельный волновод 14 для приема сырья, он установлен над кольцевым пространством между радиопрозрачным пустым цилиндром 5 и диэлектрическим сплошным цилиндром 6. Нижним основанием неферромагнитного цилиндрического корпуса 1 служит кольцевое неферромагнитное основание 9 и установленный внутри него вращающийся неферромагнитный перфорированный диск 7 (фиг. 6). К наружному краю кольцевого неферромагнитного основания 9 прикреплен конический неферромагнитный резонатор 10 вершиной вниз, а к боковой поверхности резонатора 10 установлены магнетроны 11 со сдвигом на 120 градусов по периметру основания. Внутри конического неферромагнитного резонатора 10 соосно установлены радиопрозрачные усеченные конические тарелки 12 (фиг. 7). Межтарелочное пространство не более две глубины проникновения волны в жидкое молозиво. Длина волны составляет 12,24 см (частота 2450 МГц). К вершине конического резонатора 10 прикреплен запредельный волновод 13 с шаровым краном для слива продукта.On the upper non-ferromagnetic circular base 2, an electric motor 3 and an out-of-limit waveguide 14 for receiving raw materials are installed, it is installed above the annular space between the radio-transparent empty cylinder 5 and the dielectric solid cylinder 6. The lower base of the non-ferromagnetic cylindrical body 1 is an annular non-ferromagnetic base 9 and a rotating non-ferromagnetic base installed inside it perforated disc 7 (Fig. 6). To the outer edge of the annular non-ferromagnetic base 9 is attached a conical non-ferromagnetic resonator 10 with its top downward, and magnetrons 11 are installed to the side surface of the resonator 10 with a shift of 120 degrees along the perimeter of the base. Radiotransparent truncated conical trays 12 are installed coaxially inside the conical non-ferromagnetic resonator 10 (Fig. 7). The interplate space is not more than two depths of wave penetration into liquid colostrum. The wavelength is 12.24 cm (frequency 2450 MHz). An out-of-limit waveguide 13 with a ball valve for draining the product is attached to the top of the conical resonator 10.

Технологический процесс дефростации и разогрева молозива животных в двухрезонаторной СВЧ установке непрерывно-поточного действия происходит следующим образом. The technological process of defrosting and warming up animal colostrum in a two-resonator microwave installation for continuous-flow action is as follows.

Молозиво, замороженное в силиконовых контейнерах, достать из морозильной камеры и освободить от силиконовых контейнеров. Причем, в замороженном виде контейнер с молозивом имеет цилиндрическую форму. Colostrum frozen in silicone containers should be removed from the freezer and removed from silicone containers. Moreover, when frozen, the container with colostrum has a cylindrical shape.

Включить электропривод 3 для вращения перфорированного неферромагнитного диска 7 вместе со сплошным диэлектрическим цилиндром 6 и радиопрозрачными усеченными коническими тарелками 12.Turn on the electric drive 3 to rotate the perforated non-ferromagnetic disk 7 together with the solid dielectric cylinder 6 and radio-transparent truncated conical plates 12.

Загрузить через приемный запредельный волновод 14 замороженные бруски молозива в проемы диэлектрического сплошного цилиндра 6, в процессе его передвижения. Включить сверхвысокочастотные генераторы, магнетроны 8 которых расположены на боковой поверхности экранирующего неферромагнитного цилиндрического корпуса 1. После чего в пространстве неферромагнитного корпуса 1 возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ). Под воздействием ЭМПСВЧ замороженное сырье размораживается (происходит дефростация) в процессе передвижения внутри объема экранирующего неферромагнитного корпуса 1, жидкая фракция через перфорированный неферромагнитный диск 7 стекает в пространство между радиопрозрачными тарелками 12, расположенными в коническом неферромагнитном резонаторе 10. Такое послойное разделение жидкости с помощью радиопрозрачных тарелок 12 повышает скорость нагрева сырья, так как толщина сырья не превышает две глубины проникновения волны. Далее следует включить СВЧ генераторы (магнетроны 11), излучатели которых направлены в конический резонатор 10, после чего возбуждается ЭМПСВЧ, жидкое сырье разогревается до температуры 36-38 оС и сливается через запредельный волновод 13, пропускная способность которого регулируется с помощью шарового крана. В коническом неферромагнитном резонаторе 10 возбуждается электрическое поле высокой напряженности (выше 1,0-1,5 кВ/см), поэтому происходит низкотемпературное обеззараживание молозива. Использование запредельных волноводов, размеры которых согласованы с длиной волны, и конического неферромагнитного резонатора обеспечивают электромагнитную безопасность. При этом мощность потока излучений должна быть не более 10 мкВт/см2 в течение рабочего дня. Load through the receiving transcendental waveguide 14 frozen colostrum bars into the openings of the dielectric solid cylinder 6, in the process of its movement. Switch on the microwave generators, the magnetrons 8 of which are located on the side surface of the shielding non-ferromagnetic cylindrical body 1. After that, a microwave electromagnetic field (EMPHF) is excited in the space of the non-ferromagnetic body 1. Under the influence of EMPH, the frozen raw material is defrosted (defrosting occurs) while moving inside the volume of the shielding non-ferromagnetic housing 1, the liquid fraction flows through the perforated non-ferromagnetic disk 7 into the space between the radio-transparent plates 12 located in the conical non-ferromagnetic resonator 10. Such layer-by-layer separation of the liquid plates using radio transparent 12 increases the heating rate of the raw material, since the thickness of the raw material does not exceed two depths of wave penetration. Further, should include microwave generators (magnetrons 11), the emitters of which are directed in a conical cavity 10, whereupon EMPSVCH excited, the liquid feed is heated to a temperature of 36-38 ° C and poured through ultraboundary waveguide 13, the capacity of which is regulated by a ball valve. In a conical non-ferromagnetic resonator 10, an electric field of high intensity (above 1.0-1.5 kV / cm) is excited, therefore, low-temperature disinfection of colostrum occurs. The use of transcendental waveguides, the dimensions of which are matched to the wavelength, and a conical non-ferromagnetic resonator provide electromagnetic safety. In this case, the power of the radiation flux should be no more than 10 µW / cm 2 during the working day.

Рядом с шаровым краном в запредельном волноводе установлен датчик температуры.A temperature sensor is installed near the ball valve in the transcendental waveguide.

Пространство внутри неферромагнитного цилиндрического корпуса 1 выполняет функцию металлодиэлектрического резонатора. Микроволны удерживаются внутри поляризуемого диэлектрика, например, керамики, сапфира и т.п., за счет резкого изменения диэлектрической проницаемости на поверхности, и отражаются между сторонами диэлектрического сплошного цилиндра 6 и экранирующим неферромагнитным цилиндром [5]. Микроволны образуют стоячие волны. Керамика или сапфир имеют большую диэлектрическую проницаемость и низкий коэффициент рассеивания. Резонансная частота определяется конструкционными размерами резонатора и диэлектрической проницаемостью материала (керамики или сапфира). Металлодиэлектрический резонатор работает также, что и неферромагнитные объемные резонаторы, но радиоволны отражаются большим изменением диэлектрической проницаемости, а не проводимостью неферромагнитного материала резонатора, где поверхность становится отражателями, но с потерями (скин - слой). Отражающей поверхностью является граница раздела сырья с диэлектрической проницаемостью больше единицы и воздуха.The space inside the non-ferromagnetic cylindrical body 1 serves as a metal-dielectric resonator. Microwaves are kept inside a polarizable dielectric, for example, ceramics, sapphire, etc., due to a sharp change in the dielectric constant on the surface, and are reflected between the sides of the dielectric solid cylinder 6 and the shielding non-ferromagnetic cylinder [5]. Microwaves form standing waves. Ceramic or sapphire has a high dielectric constant and low dissipation factor. The resonant frequency is determined by the structural dimensions of the resonator and the dielectric constant of the material (ceramic or sapphire). A metal dielectric resonator works in the same way as non-ferromagnetic cavity resonators, but radio waves are reflected by a large change in dielectric constant, and not by the conductivity of the non-ferromagnetic resonator material, where the surface becomes reflectors, but with losses (skin layer). The reflective surface is the interface between raw materials with a dielectric constant greater than unity and air.

Из-за малого значения тангенса угла диэлектрических потерь диэлектрика (см. табл. 1) металлодиэлектрические резонаторы обладают высокой собственной добротностью, чем объемные резонаторы из неферромагнитного материала. К тому же малое значение тангенса угла диэлектрических потерь позволяет снизить потери. Эти диэлектрики выдерживают высокие механические нагрузки.Due to the small value of the dielectric loss tangent of the dielectric (see Table 1), metal-dielectric resonators have a higher intrinsic Q-factor than resonators made of non-ferromagnetic material. In addition, the small value of the tangent of the dielectric loss angle allows you to reduce losses. These dielectrics withstand high mechanical stress.

Таблица – Электрические свойства диэлектриковTable - Electrical properties of dielectrics

ПараметрыParameters СапфирSapphire КерамикаCeramics Удельное электрическое сопротивление, Ом⋅/см2 Specific electrical resistance, Ohm⋅ / cm 2 1011-1016 10 11 -10 16 1011-1015 10 11 -10 15 Диэлектрическая проницаемостьThe dielectric constant 10-11,510-11.5 6-126-12 Диэлектрическая прочность, кВ/смDielectric strength, kV / cm 400400 250250 Тангенс угла диэлектрических потерьDielectric loss tangent 10-4 10 -4 3⋅10-4 – 3,2⋅10-2 3⋅10 -4 - 3.2⋅10 -2

Источники информации Sources of information

1. Патент № 2732722 РФ, МПК А47J.39/00. СВЧ установка с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме / А.А. Тихонов, А.В. Казаков, Г.В. Новикова, М.В. Белова, О.В. Михайлова, Д.А. Тараканов, заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). – № 2020107761; заявл. 26.11.2019. Бюл. № 27 от 22.09.2020. – 14 с.1. Patent No. 2732722 RF, IPC А47J.39 / 00. Microwave installation with unconventional resonators for defrosting and heating cow colostrum in continuous mode / A.A. Tikhonov, A.V. Kazakov, G.V. Novikova, M.V. Belova, O. V. Mikhailova, D.A. Tarakanov, applicant and patentee NGIEU (RU). - No. 2020107761; declared 11/26/2019. Bul. No. 27 dated September 22, 2020. - 14 p.

2. Патент № 2734593 РФ, МПК А47J.39/00. СВЧ установка для размораживания и разогрева коровьего молозива с соосно расположенными резонаторами / Г.В. Новикова, М.В. Белова, О.В. Михайлова, Д.В. Тараканов, И.А. Сорокин, 2. Patent No. 2734593 RF, IPC А47J.39 / 00. Microwave installation for defrosting and warming up cow colostrum with coaxially located resonators / G.V. Novikova, M.V. Belova, O. V. Mikhailova, D.V. Tarakanov, I.A. Sorokin,

А.А. Тихонов, А.В. Казаков, заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). – № 2020104252; заявл. 30.01.2020. Бюл. № 29 от 20.10.2020. – 14 с.A.A. Tikhonov, A.V. Kazakov, applicant and patentee of NGIEU (RU). - No. 2020104252; declared 01/30/2020. Bul. No. 29 dated 20.10.2020. - 14 p.

3. Патент № 2734618 РФ, МПК А47J.39/00. СВЧ установка с кольцевым резонатором для размораживания и разогрева коровьего молозива / Г.В. Новикова, А.А. Тихонов, А.В. Казаков, М.В. Белова, О.В. Михайлова, Д.А. Тараканов, заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). – № 2020105315; заявл. 04.02.2020. Бюл. № 3 от 21.10.2020. – 14 с. 3. Patent No. 2734618 RF, IPC А47J.39 / 00. Microwave installation with a ring resonator for defrosting and warming up cow colostrum / G.V. Novikova, A.A. Tikhonov, A.V. Kazakov, M.V. Belova, O. V. Mikhailova, D.A. Tarakanov, applicant and patentee NGIEU (RU). - No. 2020105315; declared 02/04/2020. Bul. No. 3 dated October 21, 2020. - 14 p.

4. Патент № 2744423 РФ, МПК А47J.39/00. СВЧ установка непрерывно-поточного действия с коническими резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива / Г.В. Новикова, М.В. Просвирякова, О.В. Михайлова, И.М. Замятина, А.А. Тихонов, Д.В. Тараканов, заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). – № 2020131230; заявл. 10.09.2020. Бюл. № 7 от 09.03.2021.– 10 с. 4. Patent No. 2744423 RF, IPC А47J.39 / 00. Microwave installation of continuous flow action with conical resonators for defrosting and warming up cow colostrum / G.V. Novikova, M.V. Prosviryakova, O. V. Mikhailova, I.M. Zamyatin, A.A. Tikhonov, D.V. Tarakanov, applicant and patentee NGIEU (RU). - No. 2020131230; declared 09/10/2020. Bul. No. 7 dated 09.03.2021. - 10 p.

5. Диэлектрический резонатор [электронный ресурс]. – Режим доступа: 5. Dielectric resonator [electronic resource]. - Access mode:

ru.other.wikiwiki/Dielectric_resonator (дата обращения 21.05.2021). ru.other.wikiwiki / Dielectric_resonator (date of access 05/21/2021).

6. Диэлектрические резонаторы. Под редакцией М.Е. Ильченко. – М.: Радио связь, 1989. − 328 с.6. Dielectric resonators. Edited by M.E. Ilchenko. - M .: Radio communication, 1989 .-- 328 p.

Claims (5)

Двухрезонаторная СВЧ установка непрерывно-поточного действия для дефростации и разогрева молозива животных содержит вертикально расположенные соосно установленные цилиндрический неферромагнитный корпус, радиопрозрачный цилиндр и диэлектрический сплошной цилиндр, боковая сторона которого представлена вогнутыми полуцилиндрами, радиусом, кратным половине длины волны,A two-resonator microwave installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum contains a cylindrical non-ferromagnetic housing, vertically arranged coaxially mounted, a radio-transparent cylinder and a dielectric solid cylinder, the lateral side of which is represented by concave semi-cylinders with a radius multiple of half the wavelength, при этом боковая сторона цилиндрического неферромагнитного корпуса образована выпуклыми полуцилиндрами, диаметром, равным диаметру вогнутого полуцилиндра,in this case, the lateral side of the cylindrical non-ferromagnetic body is formed by convex half-cylinders, with a diameter equal to the diameter of the concave half-cylinder, причем радиопрозрачный цилиндр и сплошной диэлектрический цилиндр жестко установлены на перфорированный неферромагнитный диск, вращающийся от электродвигателя, который размещен на верхнем неферромагнитном основании корпуса, где предусмотрен запредельный волновод для приема сырья, диаметром, равным диаметру выпуклого полуцилиндра,moreover, a radio-transparent cylinder and a solid dielectric cylinder are rigidly mounted on a perforated non-ferromagnetic disk rotating from an electric motor, which is located on the upper non-ferromagnetic base of the housing, where an out-of-limit waveguide is provided for receiving raw materials, with a diameter equal to the diameter of the convex half-cylinder, причем к перфорированному неферромагнитному диску над областью кольцевого пространства, между радиопрозрачным и диэлектрическим цилиндрами, с нижней стороны жестко прикреплены соосно расположенные радиопрозрачные усеченные конические тарелки, с межтарелочным пространством не более чем две глубины проникновения волны, moreover, to the perforated non-ferromagnetic disk above the area of the annular space, between the radio-transparent and dielectric cylinders, on the lower side, coaxially located radio-transparent truncated conical trays are rigidly attached, with the inter-plate space of no more than two wave penetration depths, при этом к нижнему основанию неферромагнитного корпуса, выполненного в виде кольцевой плоскости, пристыкован конический неферромагнитный резонатор, к вершине которого прикреплен запредельный волновод с шаровым краном.at the same time, a conical non-ferromagnetic resonator is docked to the lower base of the non-ferromagnetic housing made in the form of an annular plane, to the top of which an out-of-limit waveguide with a ball valve is attached.
RU2021117344A 2021-06-16 2021-06-16 Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum RU2762645C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117344A RU2762645C1 (en) 2021-06-16 2021-06-16 Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117344A RU2762645C1 (en) 2021-06-16 2021-06-16 Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2762645C1 true RU2762645C1 (en) 2021-12-21

Family

ID=80039395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021117344A RU2762645C1 (en) 2021-06-16 2021-06-16 Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2762645C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818738C1 (en) * 2023-11-08 2024-05-03 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Microwave unit with spherical resonator for melting fat from milled fat-containing meat wastes in continuous mode

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1552275A (en) * 1976-08-19 1979-09-12 Saint Gobain Microwave heating apparatus
JP2009170334A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Orion Mach Co Ltd Colostrum warming device and colostrum unfreezing device
RU166037U1 (en) * 2016-04-13 2016-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИГЛУС" FROST DEFROSTER
RU2694944C1 (en) * 2018-12-11 2019-07-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Microwave device for defrosting of cow colostrum
RU2018113197A (en) * 2018-04-11 2019-10-14 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Installation for granulating crushed animal and vegetable waste in the process of dielectric heating

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1552275A (en) * 1976-08-19 1979-09-12 Saint Gobain Microwave heating apparatus
JP2009170334A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Orion Mach Co Ltd Colostrum warming device and colostrum unfreezing device
RU166037U1 (en) * 2016-04-13 2016-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИГЛУС" FROST DEFROSTER
RU2018113197A (en) * 2018-04-11 2019-10-14 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Installation for granulating crushed animal and vegetable waste in the process of dielectric heating
RU2694944C1 (en) * 2018-12-11 2019-07-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Microwave device for defrosting of cow colostrum

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818738C1 (en) * 2023-11-08 2024-05-03 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Microwave unit with spherical resonator for melting fat from milled fat-containing meat wastes in continuous mode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2694944C1 (en) Microwave device for defrosting of cow colostrum
EP2666371B1 (en) Apparatus and process for heat treating a packaged food product
US3505490A (en) Apparatus for thawing of frozen materials
US20160123818A1 (en) Temperature detection device and heat treatment device
RU2762645C1 (en) Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum
RU2629159C1 (en) Super high frequency installation with toroidal resonator and cellular rotor for raw material thermo-processing
RU2721484C1 (en) Microwave unit with biconical resonator for defrosting cow colostrum in continuous mode
RU2801722C1 (en) Microwave egg cooker with toroidal resonator
RU2699753C1 (en) Uhf plant with toroidal resonator for heat treatment of egg wastes
RU2744423C1 (en) Microwave - continuous-flow installation with truncated conical resonators for defrosting and warming up cow colostrum
RU2726563C1 (en) Microwave unit with resonator in the form of volumetric astroid for thermal treatment of milled fat-containing meat raw material
RU2808076C1 (en) Microwave installation for heat treatment of fat-containing raw materials
RU2731264C2 (en) Microwave unit for thermal treatment of defective chicken eggs
RU2813919C1 (en) Installation with microwave energy supply to biconical resonator for grinding and thermal treatment of secondary raw materials of animal origin
RU2783514C1 (en) Microwave continuous-flow unit with spherical resonators for heat treatment of eggs
RU2819451C1 (en) Installation with microwave energy supply to toroidal resonator for thermal treatment of fat-containing meat wastes
RU2787383C1 (en) Modular continuous-flow microwave unit for heat treatment of raw materials
RU2752938C1 (en) Two-module continuous-flow microwave installation for defrosting and heating cow colostrum
RU2734593C1 (en) Uhf apparatus for defrosting and heating cow colostrum with coaxially located resonators
RU2761810C1 (en) Continuous-flow shf unit with ring and conical resonators for defrosting and heating of animal colostrum
RU2753424C1 (en) Continuous-flow microwave installation with quasi-stationary toroidal resonators for defrosting and heating of animal colostrum
RU2734618C1 (en) Microwave unit with ring resonator for defrosting and heating of cow's colostrum
RU2690482C1 (en) Microwave unit with conical resonators for thermal treatment of non-food wastes of animal origin
RU2716968C2 (en) Microwave technology of decontaminated hair coat separation from rabbit hides in biconical resonator
RU2828404C1 (en) Microwave melter of fat raw material with drum resonator