RU2797259C1 - Continuous flow microwave oil melter with ellipsoid resonator - Google Patents
Continuous flow microwave oil melter with ellipsoid resonator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2797259C1 RU2797259C1 RU2022124278A RU2022124278A RU2797259C1 RU 2797259 C1 RU2797259 C1 RU 2797259C1 RU 2022124278 A RU2022124278 A RU 2022124278A RU 2022124278 A RU2022124278 A RU 2022124278A RU 2797259 C1 RU2797259 C1 RU 2797259C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferromagnetic
- resonator
- ellipsoid
- ellipsoidal
- dielectric
- Prior art date
Links
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 6
- 235000013367 dietary fats Nutrition 0.000 description 5
- 239000010520 ghee Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к установкам для обработки пищевых продуктов, и может быть использовано для термообработки сливочного и топленого масла в условиях фермерских хозяйств.The present invention relates to the field of agriculture, in particular to food processing plants, and can be used for heat treatment of butter and ghee in farm conditions.
Известно, что для термообработки жиросодержащего сырья применяют аппараты непрерывного действия, содержащие нагревательные элементы и шнековые, барабанные, роторные механизмы, совмещающие термообработку, измельчение и перемешивание сырья [1, стр. 323].It is known that for the heat treatment of fat-containing raw materials, continuous apparatuses are used, containing heating elements and screw, drum, rotary mechanisms that combine heat treatment, grinding and mixing of raw materials [1, p. 323].
Наиболее близким аналогом является плавитель марки МП-0,3. Он предназначен для растапливания сливочного масла и представляет собой двустенный сосуд, под внутренней ванной размещены электрические нагреватели, укомплектован роторным насосом ОРА-2 для полива путем циркуляции растопленного жира [2].The closest analogue is the MP-0.3 brand melter. It is intended for melting butter and is a double-walled vessel, electric heaters are placed under the inner bath, equipped with a rotary pump OPA-2 for watering by circulating melted fat [2].
Изобретение относится к оборудованию для производства топленого масла, в частности для растапливания сливочного масла в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (2450 МГц, 12,24 см).The invention relates to equipment for the production of ghee, in particular for melting butter in a microwave electromagnetic field (2450 MHz, 12.24 cm).
Известен сверхвысокочастотный маслоплавитель [3]. Он содержит рабочую емкость, внутри которой по периферии расположены перфорированные цилиндрические резонаторы. Над ними установлено сито и нагревательные элементы. Генераторные блоки установлены с внешней стороны рабочей емкости. Между нижним и верхним основанием емкости установлен трубопровод, осуществляющий циркуляцию топленого масла с помощью насоса. В данной конструкции из-за длительности процесса термообработки ухудшается качество продукции.Known microwave oil melter [3]. It contains a working container, inside which perforated cylindrical resonators are located along the periphery. A sieve and heating elements are installed above them. Generator blocks are installed on the outside of the working tank. A pipeline is installed between the lower and upper base of the tank, which circulates the ghee with the help of a pump. In this design, due to the duration of the heat treatment process, the quality of the product deteriorates.
Интенсифицировать процесс плавления масла можно, если повысить дозу воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ), измельчить сырье в соответствии с глубиной проникновения волны (1,5-1,8 см). При этом необходимо обеспечить напряженность электрического поля, достаточной для снижения бактериальной обсемененности сырья до допустимой 500 тыс. КОЕ/г. Причем повышение температуры выше 120°С нежелательно, так как это приводит к ухудшению качества конечной продукции.It is possible to intensify the process of melting oil if you increase the dose of exposure to an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMSHF), grind the raw materials in accordance with the depth of wave penetration (1.5-1.8 cm). At the same time, it is necessary to provide an electric field strength sufficient to reduce the bacterial contamination of raw materials to an allowable 500 thousand CFU/g. Moreover, the increase in temperature above 120°C is undesirable, as this leads to a deterioration in the quality of the final product.
Технический результат заключается в ускорении процесса термообработки масла за счет обеспечения концентрации энергии электромагнитного поля путем использования керамических зеркал в неферромагнитном резонаторе с криволинейной поверхностью (эллипсоидном резонаторе) при непрерывном режиме работы СВЧ маслоплавителя.The technical result consists in accelerating the process of heat treatment of oil by ensuring the concentration of the energy of the electromagnetic field by using ceramic mirrors in a non-ferromagnetic resonator with a curved surface (ellipsoidal resonator) in the continuous operation of the microwave oil melter.
Технический результат достигается тем, что СВЧ маслоплавитель непрерывно-поточного действия с эллипсоидным резонатором содержит неферромагнитный резонатор в виде сплюснутого эллипсоида вращения с большой осью направленной вертикально, внутри его соосно установлен диэлектрический лопастной ротор так, что его диэлектрический вал совпадает с малой осью эллипсоида вращения, а электродвигатель расположен вне неферромагнитного резонатора,The technical result is achieved by the fact that the continuous-flow microwave oil melter with an ellipsoidal resonator contains a non-ferromagnetic resonator in the form of an oblate ellipsoid of revolution with a major axis directed vertically, a dielectric bladed rotor is installed coaxially inside it so that its dielectric shaft coincides with the minor axis of the ellipsoid of revolution, and the electric motor is located outside the non-ferromagnetic resonator,
Причем на верхней поверхности неферромагнитного эллипсоидного резонатора установлен неферромагнитный шлюзовой затвор, а вместо нижней поверхности установлена мелкоячеистая неферромагнитная сетка, под которой расположена неферромагнитная приемная емкость со сливным патрубком, содержащим шаровой кран,Moreover, a non-ferromagnetic sluice gate is installed on the upper surface of the non-ferromagnetic ellipsoidal resonator, and a fine-mesh non-ferromagnetic grid is installed instead of the lower surface, under which there is a non-ferromagnetic receiving container with a drain pipe containing a ball valve,
при этом магнетроны воздушного охлаждения установлены со сдвигом на 120 градусов по большому периметру неферромагнитного эллипсоидного резонатора так, что излучатели направлены через волноводы внутрь,while the air-cooled magnetrons are installed with a shift of 120 degrees along the large perimeter of the non-ferromagnetic ellipsoidal resonator so that the emitters are directed inward through the waveguides,
к внутренней поверхности с двух сторон соосно с малой осью эллипсоидного резонатора установлены керамические зеркала.ceramic mirrors are mounted to the inner surface on both sides coaxially with the minor axis of the ellipsoid resonator.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:The essence of the invention is illustrated by drawings:
фиг. 1 - схематическое изображение СВЧ маслоплавителя непрерывно-поточного действия с неферромагнитным эллипсоидным резонатором;fig. 1 is a schematic representation of a continuous-flow microwave oil melter with a non-ferromagnetic ellipsoidal resonator;
фиг. 2 - пространственное изображение СВЧ маслоплавителя непрерывно-поточного действия с неферромагнитным эллипсоидным резонатором, общий вид с позициями;fig. 2 - spatial image of a continuous-flow microwave oil melter with a non-ferromagnetic ellipsoidal resonator, general view with positions;
фиг. 3 - пространственное изображение СВЧ маслоплавителя непрерывно-поточного действия с неферромагнитным эллипсоидным резонатором, общий вид в разрезе;fig. 3 - spatial image of a continuous-flow microwave oil melter with a non-ferromagnetic ellipsoidal resonator, a general sectional view;
фиг. 4 - пространственное изображение неферромагнитного эллипсоидного резонатора;fig. 4 - spatial image of a non-ferromagnetic ellipsoidal resonator;
фиг. 5 - пространственное изображение диэлектрического ротора;fig. 5 - spatial image of the dielectric rotor;
фиг. 6 - пространственное изображение керамического зеркала.fig. 6 - spatial image of a ceramic mirror.
СВЧ маслоплавитель непрерывно-поточного действия с эллипсоидным резонатором содержит (фиг. 1-5) содержит:Microwave oil melter continuous-flow action with an ellipsoidal resonator contains (Fig. 1-5) contains:
неферромагнитный шлюзовой затвор 1;non-ferromagnetic
неферромагнитный эллипсоидный резонатор 2;non-ferromagnetic
диэлектрический лопастной ротор 3;dielectric
магнетроны 4 воздушного охлаждения с волноводами;
мелкоячеистая неферромагнитная сетка 5;fine mesh non-ferromagnetic
неферромагнитная приемная емкость 6;
неферромагнитный сливной патрубок с шаровым краном 7;non-ferromagnetic drain pipe with
электропривод ротора 8;electric drive of the
керамические зеркала 9.
СВЧ маслоплавитель непрерывно-поточного действия с эллипсоидным резонатором (фиг. 1-5) СВЧ маслоплавитель непрерывно-поточного действия с эллипсоидным резонатором содержит неферромагнитный резонатор 2 в виде сплюснутого эллипсоида вращения с большой осью направленной вертикально.Continuous-flow microwave oil melter with ellipsoidal resonator (Fig. 1-5) Continuous-flow microwave oil melter with ellipsoidal resonator contains a
Внутри неферромагнитного эллипсоидного резонатора 2 соосно установлен диэлектрический лопастной ротор 3. Его диэлектрический вал совпадает с малой осью эллипсоида вращения. Диэлектрический ротор 3 вращается от электропривода 8, расположенного вне неферромагнитного эллипсоидного резонатора 2. К верхней поверхности неферромагнитного эллипсоидного резонатора 2 установлен неферромагнитный шлюзовой затвор 1. Вместо нижней поверхности резонатора установлена мелкоячеистая неферромагнитная сетка 5, под которой расположена неферромагнитная приемная емкость 6 со сливным патрубком, содержащим шаровой кран 7. Магнетроны 4 воздушного охлаждения установлены со сдвигом на 120 градусов по большому периметру неферромагнитного эллипсоидного резонатора так, что излучатели направлены через волноводы внутрь.Inside the non-ferromagnetic
К внутренней поверхности с двух сторон соосно с малой осью неферромагнитного эллипсоидного резонатора установлены керамические зеркала 9.
Технологический процесс происходит следующим образом. Загрузить в неферромагнитный шлюзовой дозатор 1 сырье, например сливочное масло для получения топленого масла; топленое масло с просроченным сроком хранения для перетапливания. Включить электропривод 8 лопастного ротора 3, после чего включить электропривод неферромагнитного шлюзового дозатора 1. Как только сырье дозированно начинает попадать в неферромагнитный эллипсоидный резонатор 2 с помощью лопастного ротора, включить сверхвысокочастотные генераторы (магнетроны 4 с охлаждающими вентиляторами). После чего в неферромагнитном эллипсоидном резонаторе 2 возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты, происходит диэлектрический нагрев сырья в процессе его перемешивания и измельчения за счет диэлектрического лопастного ротора 3. Сырье плавиться, и обеззараживается, так как напряженность электрического поля, за счет концентрации с помощью керамических зеркал 9, достаточно высокая (более 1 кВ/см). Вытопленное масло просачивается через неферромагнитную мелкоячеистую сетку 5, одновременно позволяющая ограничить мощность потока электромагнитных излучений. Топленое масло накапливается в неферромагнитной приемной емкости 6, где имеется сливной патрубок (запредельный волновод) с шаровым краном.The technological process is as follows. Load raw materials into the
СВЧ маслоплавитель позволяет ускорить процесс вытопки сырья и сохранить продуктовые показатели топленого масла. Керамические зеркала обладают малыми радиационными потерями при диэлектрической проницаемости (5,2). Керамика обладает малыми тепловыми потерями, так как тангенс угла диэлектрических потерь всего 3⋅10-3. Падающие и отраженные волны фокусируются в определенных местах, в зависимости от расположения СВЧ излучателей и вогнутости зеркал. Суммарный коэффициент поглощения энергии достигает максимального значения в тех зонах резонаторов, где падающий, отраженный и боковой потоки энергии соизмеримы [4].The microwave oil melter allows you to speed up the process of melting raw materials and maintain the product performance of melted butter. Ceramic mirrors have low radiation losses at dielectric permittivity (5.2). Ceramics has low thermal losses, since the dielectric loss tangent is only 3⋅10 -3 . Incident and reflected waves are focused in certain places, depending on the location of the microwave emitters and the concavity of the mirrors. The total energy absorption coefficient reaches its maximum value in those zones of the resonators where the incident, reflected, and lateral energy flows are commensurate [4].
Источники информации:Information sources:
1. Ивашов, В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Часть 1. Оборудование для убоя и первичной обработки. - М.: Колос, 2001. - 552 с.1. Ivashov, V.I. Technological equipment of meat industry enterprises.
2. Бредихин С.А., Юрин В.Н. Техника и технология производства, сливочного масла и сыра. - М.: Колос, 2007. - 319 с.2. Bredikhin S.A., Yurin V.N. Technique and technology of production, butter and cheese. - M.: Kolos, 2007. - 319 p.
3. Патент №2469514 РФ, МПК Н05В 6/64. Сверхвысокочастотный маслоплавитель / Новикова Г.В., Александрова Г.А., Белова М.В., Белов А.А.; заявитель и патентообладатель ЧГСХА (RU). №2011128533/10 от 08.07. 2011. Бюл. №34. 10.12.2012. - 10 с.3. Patent No. 2469514 RF,
4. Стрекалов А.В., Стрекалов Ю.А. Электромагнитные поля и воны. - М.: РИОР: ИНФРА-М, 2014. - 375 с.4. Strekalov A.V., Strekalov Yu.A. Electromagnetic fields and won. - M.: RIOR: INFRA-M, 2014. - 375 p.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2797259C1 true RU2797259C1 (en) | 2023-06-01 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813899C1 (en) * | 2023-06-14 | 2024-02-19 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave apparatus for heat treatment of substandard secondary meat raw material by effect of electrophysical factors |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4385990A (en) * | 1981-12-29 | 1983-05-31 | Dadant & Sons Inc. | Separator for honey and wax |
FR2637772A1 (en) * | 1988-10-18 | 1990-04-20 | Laperrousaz Alain | Apparatus for melting honey and operculum wax using microwaves. |
RU2469514C1 (en) * | 2011-07-08 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" | Microwave oil melter |
RU2655748C1 (en) * | 2017-07-03 | 2018-05-29 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave installation providing fur separation from the skin of rabbit hides |
RU2728659C1 (en) * | 2020-02-19 | 2020-07-30 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Two-module microwave unit for heat treatment of beeswax raw material |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4385990A (en) * | 1981-12-29 | 1983-05-31 | Dadant & Sons Inc. | Separator for honey and wax |
FR2637772A1 (en) * | 1988-10-18 | 1990-04-20 | Laperrousaz Alain | Apparatus for melting honey and operculum wax using microwaves. |
RU2469514C1 (en) * | 2011-07-08 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" | Microwave oil melter |
RU2655748C1 (en) * | 2017-07-03 | 2018-05-29 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave installation providing fur separation from the skin of rabbit hides |
RU2728659C1 (en) * | 2020-02-19 | 2020-07-30 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Two-module microwave unit for heat treatment of beeswax raw material |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2828678C1 (en) * | 2023-05-23 | 2024-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный агротехнологический университет имени Л.Я. Флорентьева" (ФГБОУ ВО Нижегородский ГАТУ им. Л.Я. Флорентьева ) | Continuous-flow fatty raw material grinder-melter with microwave energy supply to toroidal resonator |
RU2813899C1 (en) * | 2023-06-14 | 2024-02-19 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave apparatus for heat treatment of substandard secondary meat raw material by effect of electrophysical factors |
RU2829166C1 (en) * | 2023-10-27 | 2024-10-24 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave unit with coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode |
RU2829167C1 (en) * | 2023-11-27 | 2024-10-24 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Installation with electrophysical exposure factors for thermal treatment of meat confiscates in continuous mode |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2797259C1 (en) | Continuous flow microwave oil melter with ellipsoid resonator | |
US12161143B2 (en) | Apparatus and related industrial applications with solid-state RF energy technology | |
RU2591126C1 (en) | Plant for fat rendering in electromagnetic field | |
RU2660906C1 (en) | Superhigh-frequency installation with spherical resonator for thermal processing of raw material of animal origin on continuous basis | |
RU2667751C2 (en) | Microwave installation with spherical resonators for thermal processing of fat-containing raw materials | |
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 | |
RU2671710C1 (en) | Microwave installation for raw material heat treatment under milling | |
RU2817460C1 (en) | Microwave unit with slotted cylindrical resonator for melting fat from milled fat-containing meat wastes in continuous mode | |
RU2816761C1 (en) | Colostrum defroster with microwave power supply to coaxial resonator | |
RU2828404C1 (en) | Microwave melter of fat raw material with drum resonator | |
RU2818737C1 (en) | Microwave unit with toroidal resonator for thermal treatment of ruminant animal offal organs covered with mucous membrane in continuous mode | |
RU2710154C1 (en) | Microwave device with conical resonator for dehydration and thermal treatment of meat wastes | |
RU2728473C1 (en) | Feedstuff preparation method and device for its implementation | |
CN212925048U (en) | Ultrasonic multifunctional enzymolysis extraction device | |
RU2799864C1 (en) | Microwave device with a toroidal resonator for defrostation of animals' coloster in continuous mode | |
RU2828678C1 (en) | Continuous-flow fatty raw material grinder-melter with microwave energy supply to toroidal resonator | |
RU2813899C1 (en) | Microwave apparatus for heat treatment of substandard secondary meat raw material by effect of electrophysical factors | |
RU2820685C1 (en) | Meat wastes dryer with microwave energy supply to electrically driven cylindrical sieve resonator | |
RU2651594C1 (en) | Microwave drier of down and fur raw materials of the rotor type | |
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 | |
RU2829167C1 (en) | Installation with electrophysical exposure factors for thermal treatment of meat confiscates in continuous mode | |
RU2825331C1 (en) | Continuous-flow microwave unit for extraction of fat from bones of slaughter animals | |
RU2729151C1 (en) | Ultrahigh-frequency plant with biconical resonator and screw for boiling animal slaughter wastes |