[go: up one dir, main page]

RU2818737C1 - Microwave unit with toroidal resonator for thermal treatment of ruminant animal offal organs covered with mucous membrane in continuous mode - Google Patents

Microwave unit with toroidal resonator for thermal treatment of ruminant animal offal organs covered with mucous membrane in continuous mode Download PDF

Info

Publication number
RU2818737C1
RU2818737C1 RU2023130951A RU2023130951A RU2818737C1 RU 2818737 C1 RU2818737 C1 RU 2818737C1 RU 2023130951 A RU2023130951 A RU 2023130951A RU 2023130951 A RU2023130951 A RU 2023130951A RU 2818737 C1 RU2818737 C1 RU 2818737C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ferromagnetic
cylinder
perforated
base
fluoroplastic
Prior art date
Application number
RU2023130951A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Викторович Воронов
Галина Владимировна Новикова
Ольга Валентиновна Михайлова
Марьяна Валентиновна Просвирякова
Сергей Александрович Суслов
Владимир Федорович Сторчевой
Петр Владимирович Зайцев
Роман Игоревич Кандрашин
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ)
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)
Application granted granted Critical
Publication of RU2818737C1 publication Critical patent/RU2818737C1/en

Links

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to agriculture and can be used in farms for thermal treatment of by-products covered with mucous membrane in continuous mode. Microwave installation with a toroidal resonator contains vertically aligned non-ferromagnetic cylinders 2, 9, 8. Between non-ferromagnetic perforated lower base of inner cylinder 8 and non-ferromagnetic lower inclined base 12 of outer cylinder 9 forms the capacitor part of the toroidal resonator, where ceramic perforated oval disc 10 is located at an angle. On the inner side of the upper non-ferromagnetic base 2 of outer cylinder non-ferromagnetic corona needles 4 are installed, and under them are radially fixed electric gas-discharge lamps 5, powered from sources of supratonal frequency. Instead of the upper base of the internal non-ferromagnetic perforated electrically driven cylinder 8, electrically driven fluoroplastic disc 6 with radial openings 7 is installed, diameter smaller than that of outer cylinder 9. Gap between upper non-ferromagnetic base 2 of outer cylinder 9 and the shell of the inner non-ferromagnetic perforated cylinder 8 is not more than a quarter of wavelength (3.06 cm). Fluoroplastic disc 6 with radial openings 7 and internal non-ferromagnetic perforated cylinder 8 are rigidly attached to the fluoroplastic shaft from the electric drive. Diameter of holes of perforation of cylinder 8 is more (6-7 mm) than diameter of holes of perforation of ceramic oval disc 10 (1.5-2 cm). Out-of-limit waveguides 15, 14 with ball valves are attached to the side surface of external non-ferromagnetic cylinder 9 and to its lower inclined base 12, respectively. To lower inclined base 12 of external non-ferromagnetic cylinder 9 rigidly, close to the shell of internal non-ferromagnetic perforated cylinder 8, a knife from stainless steel is attached. Along the perimeter on upper non-ferromagnetic base 2 and along the perimeter of the side surface of the external non-ferromagnetic cylinder, at the level of capacitor part 16 of the toroidal resonator, with shift of 120 degrees, there are waveguides with air-cooled magnetrons. Non-ferromagnetic loading tank 1 with a gate, where non-ferromagnetic electrically driven spiral auger 18 is located, is installed on the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder, above the level of fluoroplastic disc 6 with radial openings 7.
EFFECT: disinfection and neutralization of unpleasant smell with preservation of fodder value and provision of electromagnetic safety.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в фермерских хозяйствах для термообработки слизистых субпродуктов жвачных животных в непрерывном режиме. The invention relates to the field of agriculture and can be used on farms for heat treatment of mucous by-products of ruminant animals in a continuous mode.

Существует оборудование для тепловой обработки жирового сырья, а именно: аппараты, работающие по способу прямого контакта (с барботером и мешалкой, измельчительные щеточного и центробежного типа, автоклавы и т.п.); аппараты, работающие по способу непрямого контакта [1]. There is equipment for heat treatment of fatty raw materials, namely: devices operating by direct contact method (with a bubbler and stirrer, brush and centrifugal grinders, autoclaves, etc.); devices operating using the method of indirect contact [1].

Недостатком является то, что аппараты работают в циклическом режиме. The disadvantage is that the devices operate in cyclic mode.

Известен измельчитель-плавитель АВЖ-245, основными рабочими органами его являются электроприводной перфорированный цилиндрический барабан в корпусе и ножи (подвижные и неподвижные) [2, стр. 260]. Сырье в барабане измельчается, под действием центробежной силы вдавливается в отверстие барабана, подрезается ножами и попадает в кольцевой объем, куда подается острый пар. Недостатком является то, что при непосредственном контакте сырья с острым паром ухудшается кормовая ценность продукта. Процессы переработки вторичного биологического сырья с помощью вышеуказанных аппаратов энергоемки, связаны с потреблением большого количества электроэнергии, пара и воды. Они не рассчитаны для использования в условиях фермерских хозяйств.The AVZh-245 grinder-melter is known; its main working parts are an electrically driven perforated cylindrical drum in the housing and knives (movable and stationary) [2, p. 260]. The raw material is crushed in the drum, pressed into the hole of the drum under the influence of centrifugal force, trimmed with knives and enters an annular volume where live steam is supplied. The disadvantage is that when raw materials come into direct contact with live steam, the nutritional value of the product deteriorates. The processes of processing secondary biological raw materials using the above-mentioned devices are energy-intensive and involve the consumption of large amounts of electricity, steam and water. They are not designed for use on farms.

Известен СВЧ-маслоплавитель с эллипсоидным резонатором и шлюзовым затвором, работающий в непрерывном режиме [3, патент № 2797259]. Внутри резонатора соосно установлен диэлектрический лопастной электроприводной ротор. Вместо нижней поверхности резонатора установлена мелкоячеистая неферромагнитная сетка. На внутренней поверхности резонатора установлены керамические зеркала. Оборудование обеспечивает высокую интенсивность процесса термообработки и обеззараживание масла при сниженных эксплуатационных затратах. Недостатки: для вытопки жира из вторичного жиросодержащего сырья использовать невозможно, из-за отсутствия измельчающего механизма и узлов, обеспечивающих нейтрализацию неприятного запаха.A known microwave oil melter with an ellipsoidal resonator and a sluice gate operating in continuous mode [3, patent No. 2797259]. A dielectric bladed electric drive rotor is coaxially installed inside the resonator. Instead of the bottom surface of the resonator, a fine-mesh non-ferromagnetic grid is installed. Ceramic mirrors are installed on the inner surface of the resonator. The equipment ensures high intensity of the heat treatment process and oil disinfection at reduced operating costs. Disadvantages: it cannot be used for rendering fat from recycled fat-containing raw materials due to the lack of a grinding mechanism and components that neutralize unpleasant odors.

Научная проблема – низкая энергоэффективность существующего оборудования для термообработки вторичного сырья в условиях фермерских хозяйств. A scientific problem is the low energy efficiency of existing equipment for heat treatment of secondary raw materials on farms.

Целью является разработка СВЧ установки для термообработки с обеззараживанием и нейтрализацией неприятного запаха слизистых субпродуктов жвачных животных, с сохранением кормовой ценности готового продукта при сниженных эксплуатационных затратах и обеспечением электромагнитной безопасности в условиях фермерских хозяйств. The goal is to develop a microwave installation for heat treatment with disinfection and neutralization of the unpleasant odor of mucous by-products of ruminant animals, while maintaining the nutritional value of the finished product at reduced operating costs and ensuring electromagnetic safety in farm conditions.

Техническая задача – разработать конструктивное исполнение СВЧ установки с тороидальным резонатором и источниками электрофизических параметров для термообработки слизистых субпродуктов жвачных животных в непрерывном режиме. The technical task is to develop a design for a microwave installation with a toroidal resonator and sources of electrophysical parameters for heat treatment of mucous by-products of ruminant animals in a continuous mode.

Для достижения заявленного технического решения СВЧ установка с тороидальным резонатором для термообработки слизистых субпродуктов жвачных животных в непрерывном режиме (фиг. 1− 6) содержит To achieve the stated technical solution , a microwave installation with a toroidal resonator for heat treatment of mucous by-products of ruminant animals in continuous mode (Fig. 1− 6) contains

вертикально, соосно расположенные неферромагнитные цилиндры, так, что между неферромагнитным перфорированным нижним основанием внутреннего цилиндра и неферромагнитным нижним наклонным основанием наружного цилиндра образована конденсаторная часть тороидального резонатора, где под наклоном расположен керамический перфорированный овальный диск, vertically, coaxially located non-ferromagnetic cylinders, so that between the non-ferromagnetic perforated lower base of the inner cylinder and the non-ferromagnetic lower inclined base of the outer cylinder, a capacitor part of a toroidal resonator is formed, where a ceramic perforated oval disk is located at an angle,

причем с внутренней стороны верхнего неферромагнитного основания наружного цилиндра установлены неферромагнитные коронирующие иглы, а под ними радиально прикреплены электрогазоразрядные лампы, запитанные от источников надтональной частоты,Moreover, non-ferromagnetic corona needles are installed on the inner side of the upper non-ferromagnetic base of the outer cylinder, and electric gas-discharge lamps powered from supra-tonal frequency sources are radially attached under them,

при этом вместо верхнего основания внутреннего неферромагнитного перфорированного электроприводного цилиндра установлен электроприводной фторопластовый диск с радиальными окнами, диаметром меньшим, чем диаметр наружного неферромагнитного цилиндра,in this case, instead of the upper base of the internal non-ferromagnetic perforated electric cylinder, an electric fluoroplastic disk with radial windows is installed, with a diameter smaller than the diameter of the outer non-ferromagnetic cylinder,

причем зазор между верхним неферромагнитным основанием наружного цилиндра и обечайкой внутреннего неферромагнитного перфорированного цилиндра не более четверти длины волны wherein the gap between the upper non-ferromagnetic base of the outer cylinder and the shell of the internal non-ferromagnetic perforated cylinder is not more than a quarter of the wavelength

а на фторопластовый вал от электропривода жестко прикреплен фторопластовый диск с радиальными окнами и внутренний неферромагнитный перфорированный цилиндр, с диаметром отверстий больше, чем диаметр отверстий керамического перфорированного овального диска, and a fluoroplastic disk with radial windows and an internal non-ferromagnetic perforated cylinder, with a hole diameter larger than the diameter of the holes of a ceramic perforated oval disk, are rigidly attached to the fluoroplastic shaft from an electric drive,

при этом первый запредельный волновод, содержащий шаровой кран пристыкован к боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра, на уровне керамического наклонного овального диска, а второй запредельный волновод с шаровым краном прикреплен к его нижнему основанию,wherein the first transient waveguide containing a ball valve is docked to the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder, at the level of the ceramic inclined oval disk, and the second transient waveguide with a ball valve is attached to its lower base,

причем к нижнему наклонному основанию наружного неферромагнитного цилиндра жестко, вплотную к обечайке внутреннего неферромагнитного перфорированного цилиндра, прикреплен нож из нержавеющей стали,moreover, a stainless steel knife is rigidly attached to the lower inclined base of the outer non-ferromagnetic cylinder, close to the shell of the inner non-ferromagnetic perforated cylinder,

а по периметру на верхнем неферромагнитном основании с излучателями от магнетронов, направленными в электроприводной цилиндр, и по периметру боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра, на уровне конденсаторной части тороидального резонатора, со сдвигом на 120 градусов установлены волноводы с магнетронами воздушного охлаждения, and along the perimeter on the upper non-ferromagnetic base with emitters from magnetrons directed into the electric drive cylinder, and along the perimeter of the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder, at the level of the capacitor part of the toroidal resonator, waveguides with air-cooled magnetrons are installed with a shift of 120 degrees,

причем неферромагнитная загрузочная емкость с задвижкой, где расположен неферромагнитный электроприводной спиральный шнек, установлена на боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра, над уровнем фторопластового диска с радиальными окнами.Moreover, a non-ferromagnetic loading container with a valve, where a non-ferromagnetic electric-driven spiral screw is located, is installed on the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder, above the level of a fluoroplastic disk with radial windows.

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

1) схематическое изображение СВЧ установки с тороидальным резонатором для термообработки слизистых субпродуктов жвачных животных в непрерывном режиме (фиг. 1);1) schematic representation of a microwave installation with a toroidal resonator for heat treatment of mucous by-products of ruminant animals in continuous mode (Fig. 1);

2) пространственные изображения: 2) spatial images:

- СВЧ установки с тороидальным резонатором для термообработки слизистых субпродуктов жвачных животных в непрерывном режиме, общий вид в разрезе, с позициями (фиг. 2);- Microwave installations with a toroidal resonator for heat treatment of mucous by-products of ruminant animals in a continuous mode, general cross-sectional view, with positions (Fig. 2);

- внутреннего неферромагнитного перфорированного цилиндра с верхним фторопластовым диском с радиально расположенными окнами (фиг. 3);- an internal non-ferromagnetic perforated cylinder with an upper fluoroplastic disk with radially arranged windows (Fig. 3);

- неферромагнитного тороидального резонатора с внутренним неферромагнитным перфорированным цилиндрическим резонатором (фиг. 4);- a non-ferromagnetic toroidal resonator with an internal non-ferromagnetic perforated cylindrical resonator (Fig. 4);

- керамического перфорированного овального диска (фиг. 5);- ceramic perforated oval disk (Fig. 5);

- неферромагнитных коронирующих игл (фиг. 6);- non-ferromagnetic corona needles (Fig. 6);

- расположение электрогазоразрядных ламп бактерицидного потока УФ лучей с источниками надтональной частоты (фиг. 7);- arrangement of electric gas-discharge lamps for bactericidal flow of UV rays with sources of supra-tonal frequency (Fig. 7);

- неферромагнитного спирального шнека (фиг. 8).- non-ferromagnetic spiral screw (Fig. 8).

СВЧ установка с тороидальным резонатором для термообработки слизистых субпродуктов жвачных животных в непрерывном режиме (фиг. 1− 8) содержит:A microwave installation with a toroidal resonator for heat treatment of mucous by-products of ruminant animals in continuous mode (Fig. 1− 8) contains:

- неферромагнитную загрузочную емкость 1;- non-ferromagnetic loading container 1;

- неферромагнитное верхнее основание наружного цилиндра 2;- non-ferromagnetic upper base of the outer cylinder 2;

- магнетроны 3 с волноводами и вентиляторами на верхнем основании наружного неферромагнитного цилиндра, излучатели которых направлены в внутренний электроприводной цилиндр;- magnetrons 3 with waveguides and fans on the upper base of the outer non-ferromagnetic cylinder, the emitters of which are directed into the inner electric drive cylinder;

- неферромагнитные коронирующие иглы 4;- non-ferromagnetic corona needles 4;

- электрогазоразрядные лампы 5 бактерицидного потока УФ лучей с источниками надтональной частоты;- electric gas-discharge lamps 5 for bactericidal flow of UV rays with sources of supra-tonal frequency;

- фторопластовый диск 6 с радиально расположенными окнами 7 для загрузки сырья;- fluoroplastic disk 6 with radially located windows 7 for loading raw materials;

- внутренний неферромагнитный перфорированный цилиндр 8 без верхнего основания;- internal non-ferromagnetic perforated cylinder 8 without an upper base;

- наружный неферромагнитный цилиндр 9; - external non-ferromagnetic cylinder 9;

- керамический перфорированный овальный диск 10;- ceramic perforated oval disk 10;

- магнетроны 11 с волноводами и вентиляторами на боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра 9, излучатели которых направлены в конденсаторную часть тороидального резонатора;- magnetrons 11 with waveguides and fans on the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder 9, the emitters of which are directed into the capacitor part of the toroidal resonator;

- неферромагнитное наклонное основание 12 наружного цилиндра 9;- non-ferromagnetic inclined base 12 of the outer cylinder 9;

- фторопластовый вал 13 для привода внутреннего неферромагнитного перфорированного цилиндра 8 с фторопластовым диском 6;- fluoroplastic shaft 13 for driving the internal non-ferromagnetic perforated cylinder 8 with fluoroplastic disk 6;

- запредельные волноводы 14, 15 с шаровыми кранами для вывода жира и шквары, соответственно;- extreme waveguides 14, 15 with ball valves for removing fat and greaves, respectively;

- конденсаторную часть 16 тороидального резонатора;- capacitor part 16 of the toroidal resonator;

- нож 17 из нержавеющей стали, жестко закрепленный к нижнему основанию 12 наружного неферромагнитного цилиндра 9;- a knife 17 made of stainless steel, rigidly attached to the lower base 12 of the outer non-ferromagnetic cylinder 9;

- неферромагнитный электроприводной спиральный шнек 18.- non-ferromagnetic electric driven spiral screw 18.

СВЧ установка с тороидальным резонатором для термообработки слизистых субпродуктов жвачных животных в непрерывном режиме (фиг. 1 − 8) содержит вертикально, соосно расположенные неферромагнитные цилиндры 2, 9, 8. Они расположены так, что между перфорированным нижним основанием внутреннего неферромагнитного электроприводного цилиндра 8 и неферромагнитным нижним наклонным основанием 12 наружного цилиндра 9 образована конденсаторная часть 16 тороидального резонатора, где под наклоном расположен керамический перфорированный овальный диск 10. Причем по периметру с внутренней стороны верхнего неферромагнитного основания 2 наружного неферромагнитного цилиндра 9 установлены неферромагнитные коронирующие иглы 4, а под ними радиально закреплены электрогазоразрядные лампы 5 бактерицидного потока ультрафиолетовых лучей, запитанные от источников надтональной частоты (110 кГц). При этом вместо верхнего основания внутреннего неферромагнитного перфорированного электроприводного цилиндра 8, установлен электроприводной фторопластовый диск 6 с радиальными окнами 7 по периметру, диаметром меньшим, чем диаметр наружного цилиндра 9. Причем зазор между верхним основанием 2 наружного неферромагнитного цилиндра 9 и обечайкой внутреннего неферромагнитного перфорированного цилиндра 8 не более четверти длины волны (3,06 см). На фторопластовый вал от электропривода жестко прикреплены: фторопластовый диск 6 с радиальными окнами 7 и внутренний неферромагнитный перфорированный цилиндр 8. Диаметр отверстий перфорации внутреннего неферромагнитного цилиндра 8 больше (6-7 мм), чем диаметр отверстий перфорации керамического овального диска 10 (1,5-2 см). Запредельные волноводы 15, 14 с шаровыми кранами прикреплены к боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра 9 и к его нижнему наклонному основанию 12, соответственно. К нижнему наклонному основанию 12 наружного неферромагнитного цилиндра 9 жестко, вплотную к обечайке внутреннего неферромагнитного перфорированного цилиндра 8, закреплен нож из нержавеющей стали. По периметру на верхнем основании 2 наружного неферромагнитного цилиндра 9 со сдвигом на 120 градусов установлены волноводы с магнетронами воздушного охлаждения 3 так, что излучатели направлены во внутренний неферромагнитный перфорированный цилиндр 8. А по периметру боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра 9, на уровне конденсаторной части 16 тороидального резонатора установлены магнетроны воздушного охлаждения 11 со сдвигом на 120 градусов.A microwave installation with a toroidal resonator for heat treatment of mucous by-products of ruminant animals in a continuous mode (Fig. 1 - 8) contains vertically, coaxially located non-ferromagnetic cylinders 2, 9, 8. They are located so that between the perforated lower base of the internal non-ferromagnetic electric drive cylinder 8 and the non-ferromagnetic The lower inclined base 12 of the outer cylinder 9 forms the capacitor part 16 of the toroidal resonator, where a ceramic perforated oval disk 10 is located at an angle. Moreover, along the perimeter on the inside of the upper non-ferromagnetic base 2 of the outer non-ferromagnetic cylinder 9, non-ferromagnetic corona needles 4 are installed, and under them electric gas discharge needles are radially fixed lamps 5 of a bactericidal stream of ultraviolet rays, powered from supratonal frequency sources (110 kHz). In this case, instead of the upper base of the internal non-ferromagnetic perforated electrically driven cylinder 8, an electrically driven fluoroplastic disk 6 is installed with radial windows 7 around the perimeter, with a diameter smaller than the diameter of the outer cylinder 9. Moreover, the gap between the upper base 2 of the outer non-ferromagnetic cylinder 9 and the shell of the internal non-ferromagnetic perforated cylinder 8 no more than a quarter wavelength (3.06 cm). The following are rigidly attached to the fluoroplastic shaft from the electric drive: a fluoroplastic disk 6 with radial windows 7 and an internal non-ferromagnetic perforated cylinder 8. The diameter of the perforation holes of the internal non-ferromagnetic cylinder 8 is larger (6-7 mm) than the diameter of the perforation holes of the ceramic oval disk 10 (1.5- 2 cm). Outer waveguides 15, 14 with ball valves are attached to the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder 9 and to its lower inclined base 12, respectively. A stainless steel knife is rigidly attached to the lower inclined base 12 of the outer non-ferromagnetic cylinder 9, close to the shell of the inner non-ferromagnetic perforated cylinder 8. Along the perimeter on the upper base 2 of the outer non-ferromagnetic cylinder 9 with a shift of 120 degrees, waveguides with air-cooled magnetrons 3 are installed so that the emitters are directed into the internal non-ferromagnetic perforated cylinder 8. And along the perimeter of the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder 9, at the level of the capacitor part 16 of the toroidal Air-cooled magnetrons 11 are installed in the resonator with a shift of 120 degrees.

Неферромагнитная загрузочная емкость 1 с задвижкой установлена на боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра 9, где расположен неферромагнитный электроприводной спиральный шнек 18, над уровнем фторопластового диска 6 с радиальными окнами 7. A non-ferromagnetic loading container 1 with a valve is installed on the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder 9, where a non-ferromagnetic electric-driven spiral screw 18 is located, above the level of a fluoroplastic disk 6 with radial windows 7.

Технологический процесс происходит следующим образом. Загрузить предварительно измельченные слизистые субпродукты жвачных животных в неферромагнитную загрузочную емкость 1 при закрытой неферромагнитной задвижке. Включить электропривод (указан фторопластовый вал 13), после чего неферромагнитный перфорированный цилиндр 8 и фторопластовый диск 6 с радиальными окнами 7 начинают вращаться. Далее включить электропривод спирального шнека 17, который после открытия неферромагнитной задвижки начинает равномерно загружать измельченные слизистые субпродукты жвачных животных через радиальные окна 7 во внутренний неферромагнитный перфорированный цилиндр 8 при его вращении. Радиальные окна обеспечивают равномерную загрузку сырья, исключив разбалансировку вращающего неферромагнитного перфорированного цилиндра 8. Далее включить магнетроны 3, 11 воздушного охлаждения и на верхнем основании (3) и на боковой поверхности (11) наружного неферромагнитного цилиндра 9. Во внутреннем неферромагнитном перфорированном цилиндре 8 (цилиндрический перфорированный резонатор) и в тороидальном резонаторе (между двумя цилиндрами 2,9 и 8) возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ, частота 2450 МГц, длина волны 12,24 см, глубина проникновения волны 2-11 см, в зависимости от вида сырья). Причем в цилиндрическом перфорированном резонаторе 8 возбуждается стоячая волна, а тороидальном резонаторе поле бегущей волны. Далее включить источники надтональной частоты, после чего загораются электрогазоразрядные лампы 5 бактерицидного потока УФ лучей. Они горят мощнее в ЭМПСВЧ. Между лампами 5 и коронирующими неферромагнитными иглами 4 возникает коронный разряд, происходит озонирование воздуха. The technological process occurs as follows . Load pre-crushed mucous by-products of ruminants into non-ferromagnetic loading container 1 with the non-ferromagnetic valve closed. Turn on the electric drive (fluoroplastic shaft 13 is indicated), after which the non-ferromagnetic perforated cylinder 8 and fluoroplastic disk 6 with radial windows 7 begin to rotate. Next, turn on the electric drive of the spiral auger 17, which, after opening the non-ferromagnetic valve, begins to evenly load crushed mucous by-products of ruminant animals through the radial windows 7 into the internal non-ferromagnetic perforated cylinder 8 as it rotates. Radial windows ensure uniform loading of raw materials, eliminating imbalance of the rotating non-ferromagnetic perforated cylinder 8. Next, turn on the air-cooled magnetrons 3, 11 both on the upper base (3) and on the side surface (11) of the outer non-ferromagnetic cylinder 9. In the internal non-ferromagnetic perforated cylinder 8 (cylindrical perforated resonator) and in the toroidal resonator (between two cylinders 2.9 and 8) an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMHF, frequency 2450 MHz, wavelength 12.24 cm, wave penetration depth 2-11 cm, depending on the type of raw material) is excited . Moreover, a standing wave is excited in the cylindrical perforated resonator 8, and a traveling wave field is excited in the toroidal resonator. Next, turn on the sources of supra-tonal frequency, after which the electric gas-discharge lamps 5 of the bactericidal flow of UV rays light up. They burn more powerfully in microwave emfs. A corona discharge occurs between the lamps 5 and the corona non-ferromagnetic needles 4, and ozonation of the air occurs.

В цилиндрическом перфорированном электроприводном резонаторе 8 измельченное сырье во взвешенном состоянии за счет токов поляризации нагревается, после чего жир и шквара за счет центробежной силы отбрасывается к его перфорированной поверхности, вдавливается в отверстие перфорации, подрезается неферромагнитным ножом 17. Жир и шквара попадают в конденсаторную часть 16 тороидального резонатора, где высокая напряженность электрического поля (1,2-5 кВ/см), в зависимости от размера зазора между нижними основаниями неферромагнитных цилиндров 8, 9. Комплексное воздействие ЭМПСВЧ высокой напряженности электрического поля, бактерицидного потока УФ лучей и озона обеспечивает обеззараживание продукта (жира и шквары). Расплавленный жир вытекает через перфорацию керамического овального диска 10, далее стекает по наклонной поверхности основания 12 неферромагнитного цилиндра к запредельному волноводу 14. Открывая шаровой кран, можно слить жир в приемную емкость. Шквара перемещается по поверхности керамического перфорированного овального диска 10, установленного под определенным углом наклона, позволяющим шквару скатиться к запредельному волноводу 15 с соответствующим шаровым краном. В то же время запредельные волноводы 14, 15 ограничивает электромагнитное излучение, обеспечивая электромагнитную безопасность обслуживающему персоналу. In a cylindrical perforated electrically driven resonator 8, crushed raw materials in a suspended state are heated due to polarization currents, after which fat and greaves are thrown to its perforated surface due to centrifugal force, pressed into the perforation hole, and trimmed with a non-ferromagnetic knife 17. Fat and greaves enter the condenser part 16 toroidal resonator, where the electric field strength is high (1.2-5 kV/cm), depending on the size of the gap between the lower bases of the non-ferromagnetic cylinders 8, 9. The complex effect of EMHF high electric field strength, the bactericidal flow of UV rays and ozone ensures product disinfection (fat and greaves). The melted fat flows out through the perforation of the ceramic oval disk 10, then flows along the inclined surface of the base 12 of the non-ferromagnetic cylinder to the transient waveguide 14. By opening the ball valve, you can drain the fat into the receiving container. The greak moves along the surface of a ceramic perforated oval disk 10, installed at a certain angle of inclination, allowing the greak to roll down to the outer waveguide 15 with the corresponding ball valve. At the same time, the transcendental waveguides 14, 15 limit electromagnetic radiation, ensuring electromagnetic safety for operating personnel.

В СВЧ установке реализованы две особенности распространения ЭМПСВЧ. The microwave installation implements two features of microwave emf propagation.

Первая особенность. Известно, что неферромагнитный цилиндрический перфорированный электроприводной резонатор 8 обладает особым свойством, а именно не требуется наличие контакта между боковой поверхностью и неферромагнитным основанием 2 [4]. Силовые линии магнитного поля направлены таким образом, что в стенках неферромагнитного цилиндрического резонатора возбуждаются только токи, текущие по окружности цилиндра. Благодаря этому свойству, между неферромагнитным верхним основанием 2 наружного неферромагнитного цилиндра 9 и боковой поверхностью внутреннего неферромагнитного перфорированного цилиндра 8 может существовать зазор. Это свойство позволяет размещать в зазоре не более четверти длины волны фторопластовый диск 6 с радиальными окнами, электрогазоразрядные лампы 4 и коронирующие иглы 4. Т.е. во внутреннем неферромагнитном перфорированном резонаторе, если излучатели от магнетронов 3 направлены во внутрь, возбуждается ЭМПСВЧ. First feature. It is known that the non-ferromagnetic cylindrical perforated electrically driven resonator 8 has a special property, namely there is no requirement for contact between the side surface and the non-ferromagnetic base 2 [4]. The magnetic field lines are directed in such a way that only currents flowing around the circumference of the cylinder are excited in the walls of a non-ferromagnetic cylindrical resonator. Due to this property, a gap may exist between the non-ferromagnetic upper base 2 of the outer non-ferromagnetic cylinder 9 and the side surface of the inner non-ferromagnetic perforated cylinder 8. This property makes it possible to place in a gap of no more than a quarter of the wavelength a fluoroplastic disk 6 with radial windows, electric gas-discharge lamps 4 and corona needles 4. i.e. in the internal non-ferromagnetic perforated resonator, if the emitters from the magnetrons 3 are directed inward, the microwave emitter is excited.

Вторая особенность. В СВЧ установке состыкованы два неферромагнитных резонатора для работы в непрерывном режиме с равномерным распределением электромагнитных полей стоячей волны (в внутреннем цилиндрическом резонаторе) и бегущей волны в тороидальном резонаторе, где в конденсаторной части высокая напряженность. Тем более керамический перфорированный овальный диск 10 концентрирует энергию электромагнитного поля сверхвысокой частоты, напряженность электрического поля на его поверхности становиться выше, достаточной для обеззараживания продукта (жира и шквары). Second feature . In the microwave installation, two non-ferromagnetic resonators are coupled to operate in a continuous mode with a uniform distribution of electromagnetic fields of a standing wave (in the internal cylindrical resonator) and a traveling wave in a toroidal resonator, where there is high tension in the capacitor part. Moreover, the ceramic perforated oval disk 10 concentrates the energy of the electromagnetic field of ultra-high frequency, the electric field strength on its surface becomes higher, sufficient to disinfect the product (fat and greaves).

Такое размещение резонаторов уменьшает габаритные размеры установки.This arrangement of resonators reduces the overall dimensions of the installation.

Источники информацииInformation sources

1. Ивашов В. И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Часть 1. Оборудование для убоя и первичной обработки. − М.: Колос, 2001. – 552 с. (стр. 323).1. Ivashov V.I. Technological equipment of meat industry enterprises. Part 1. Equipment for slaughter and primary processing. − M.: Kolos, 2001. – 552 p. (p. 323).

2. Технологическое оборудование пищевых производств / под ред. Б. м. Азарова. – М.: Агропромиздат, 1988. – 463 с. (стр. 260).2. Technological equipment for food production / ed. B. M. Azarova. – M.: Agropromizdat, 1988. – 463 p. (p. 260).

3. Патент № 2797259 РФ, МПК А47j29/06. СВЧ маслоплавитель непрерывно-поточного действия с эллипсоидным резонатором. Новикова Г. В., Меженина Е. И., Тихонов А. А., Басонов О. А., Просвирякова М. В., Михайлова О. В./ заявитель и патентообладатель НГСХА (RU). № 2022124278. Бюл. № 16 от 01.06.2023. 3. Patent No. 2797259 RF, IPC A47j29/06. Continuous-flow microwave oil melter with an ellipsoidal resonator. Novikova G.V., Mezhenina E.I., Tikhonov A.A., Basonov O.A., Prosviryakova M.V., Mikhailova O.V./ applicant and patent holder of the National State Agricultural Academy (RU). No. 2022124278. Bulletin. No. 16 dated 06/01/2023.

4. Стрекалов А. В., Стрекалов Ю. А. Электромагнитные поля и волны. – М.: РИОР; ИНФРА-М, 2014. − 375 с.4. Strekalov A.V., Strekalov Yu.A. Electromagnetic fields and waves. – M.: RIOR; INFRA-M, 2014. − 375 p.

Claims (10)

СВЧ-установка с тороидальным резонатором для термообработки слизистых субпродуктов жвачных животных в непрерывном режиме содержитA microwave installation with a toroidal resonator for heat treatment of mucous by-products of ruminant animals in a continuous mode contains вертикально, соосно расположенные неферромагнитные цилиндры так, что между неферромагнитным перфорированным нижним основанием внутреннего цилиндра и неферромагнитным нижним наклонным основанием наружного цилиндра образована конденсаторная часть тороидального резонатора, где под наклоном расположен керамический перфорированный овальный диск, vertically, coaxially located non-ferromagnetic cylinders so that between the non-ferromagnetic perforated lower base of the inner cylinder and the non-ferromagnetic lower inclined base of the outer cylinder a capacitor part of a toroidal resonator is formed, where a ceramic perforated oval disk is located at an angle, причем по периметру с внутренней стороны верхнего основания наружного неферромагнитного цилиндра установлены неферромагнитные коронирующие иглы, а под ними радиально прикреплены электрогазоразрядные лампы, запитанные от источников надтональной частоты,Moreover, non-ferromagnetic corona needles are installed along the perimeter on the inner side of the upper base of the outer non-ferromagnetic cylinder, and electric gas-discharge lamps powered from supra-tonal frequency sources are radially attached under them, при этом вместо верхнего основания внутреннего неферромагнитного перфорированного электроприводного цилиндра установлен электроприводной фторопластовый диск с радиальными окнами, диаметром, меньшим, чем диаметр наружного неферромагнитного цилиндра,in this case, instead of the upper base of the internal non-ferromagnetic perforated electric cylinder, an electric fluoroplastic disk with radial windows is installed, with a diameter smaller than the diameter of the outer non-ferromagnetic cylinder, причем зазор между верхним основанием наружного неферромагнитного цилиндра и обечайкой внутреннего неферромагнитного перфорированного цилиндра не более четверти длины волны,wherein the gap between the upper base of the outer non-ferromagnetic cylinder and the shell of the inner non-ferromagnetic perforated cylinder is not more than a quarter of the wavelength, а на фторопластовый вал от электропривода жестко прикреплен фторопластовый диск с радиальными окнами и внутренний неферромагнитный перфорированный цилиндр, с диаметром отверстий больше, чем диаметр отверстий керамического перфорированного наклонного овального диска, and a fluoroplastic disk with radial windows and an internal non-ferromagnetic perforated cylinder, with a hole diameter larger than the diameter of the holes of a ceramic perforated inclined oval disk, are rigidly attached to the fluoroplastic shaft from an electric drive, при этом первый запредельный волновод, содержащий шаровой кран, пристыкован к боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра, на уровне керамического наклонного овального диска, а второй запредельный волновод с шаровым краном прикреплен к его нижнему основанию,wherein the first transient waveguide containing a ball valve is docked to the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder, at the level of a ceramic inclined oval disk, and the second transient waveguide with a ball valve is attached to its lower base, причем к нижнему наклонному основанию наружного неферромагнитного цилиндра жестко, вплотную к обечайке внутреннего неферромагнитного перфорированного цилиндра, прикреплен нож из нержавеющей стали,moreover, a stainless steel knife is rigidly attached to the lower inclined base of the outer non-ferromagnetic cylinder, close to the shell of the inner non-ferromagnetic perforated cylinder, а по периметру на верхнем неферромагнитном основании, с излучателями от магнетронов, направленными в электроприводной цилиндр и по периметру боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра, на уровне конденсаторной части тороидального резонатора, со сдвигом на 120 градусов установлены волноводы с магнетронами воздушного охлаждения,and along the perimeter on the upper non-ferromagnetic base, with emitters from magnetrons directed into the electric drive cylinder and along the perimeter of the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder, at the level of the capacitor part of the toroidal resonator, waveguides with air-cooled magnetrons are installed with a shift of 120 degrees, причем неферромагнитная загрузочная емкость с задвижкой, где расположен неферромагнитный электроприводной спиральный шнек, установлена к боковой поверхности наружного неферромагнитного цилиндра, над уровнем фторопластового диска с радиальными окнами.wherein the non-ferromagnetic loading container with a valve, where the non-ferromagnetic electric-driven spiral screw is located, is installed to the side surface of the outer non-ferromagnetic cylinder, above the level of the fluoroplastic disk with radial windows.
RU2023130951A 2023-11-27 Microwave unit with toroidal resonator for thermal treatment of ruminant animal offal organs covered with mucous membrane in continuous mode RU2818737C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2818737C1 true RU2818737C1 (en) 2024-05-03

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB692697A (en) * 1948-04-14 1953-06-10 Philips Nv Improvements in electric discharge tubes embodying electron mirrors
US5490453A (en) * 1995-01-09 1996-02-13 Sas Tv Products, Inc. Centrifugal fat extraction apparatus
RU2671710C1 (en) * 2017-05-29 2018-11-06 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Microwave installation for raw material heat treatment under milling
RU2726565C1 (en) * 2019-07-16 2020-07-14 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Microwave unit with a quasi-stationary resonator for melting of decontaminated fat from milled fat-containing material in continuous mode
RU2803541C1 (en) * 2023-02-22 2023-09-14 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Continuous-flow microwave wax melter with toroidal resonator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB692697A (en) * 1948-04-14 1953-06-10 Philips Nv Improvements in electric discharge tubes embodying electron mirrors
US5490453A (en) * 1995-01-09 1996-02-13 Sas Tv Products, Inc. Centrifugal fat extraction apparatus
RU2671710C1 (en) * 2017-05-29 2018-11-06 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Microwave installation for raw material heat treatment under milling
RU2726565C1 (en) * 2019-07-16 2020-07-14 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Microwave unit with a quasi-stationary resonator for melting of decontaminated fat from milled fat-containing material in continuous mode
RU2803541C1 (en) * 2023-02-22 2023-09-14 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Continuous-flow microwave wax melter with toroidal resonator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100389177B1 (en) Microwave rotary drying machine
US10563165B2 (en) Organic waste digester system
KR20110076013A (en) Food waste disposal device using microwave
KR102096205B1 (en) Drying and sterilizing device for died stock
RU2629259C1 (en) Microwave unit for cooking poultry and animal slaughter wastes
RU2818737C1 (en) Microwave unit with toroidal resonator for thermal treatment of ruminant animal offal organs covered with mucous membrane in continuous mode
RU2661372C1 (en) Multitiered microwave plant for wet raw material heat treatment in continuous mode
KR20110003663U (en) Food waste treatment device
US5980824A (en) Radio frequency animal waste treatment apparatus
RU2537552C1 (en) Thermal treatment plant for farm animal blood
RU2591126C1 (en) Plant for fat rendering in electromagnetic field
RU2829108C1 (en) Centrifugal plant for thermal treatment of fat-containing wastes from animal slaughtering by electrophysical factors
RU2829167C1 (en) Installation with electrophysical exposure factors for thermal treatment of meat confiscates in continuous mode
RU2820685C1 (en) Meat wastes dryer with microwave energy supply to electrically driven cylindrical sieve resonator
RU2829166C1 (en) Microwave unit with coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode
RU2820344C1 (en) Installation with sources of electrophysical factors in truncated conical resonator for heat treatment of secondary fat-containing meat raw material
RU2699753C1 (en) Uhf plant with toroidal resonator for heat treatment of egg wastes
RU2817879C1 (en) Microwave unit with magnetron resonator for thermal treatment of secondary raw materials of animal origin
RU2817460C1 (en) Microwave unit with slotted cylindrical resonator for melting fat from milled fat-containing meat wastes in continuous mode
RU2813899C1 (en) Microwave apparatus for heat treatment of substandard secondary meat raw material by effect of electrophysical factors
RU2660906C1 (en) Superhigh-frequency installation with spherical resonator for thermal processing of raw material of animal origin on continuous basis
RU2818824C1 (en) Microwave unit with conical resonator for fat-containing animal slaughter wastes thermal treatment and disinfection in continuous mode
RU2817882C1 (en) Microwave unit with quasi-toroidal resonator for heat treatment and disinfection of secondary meat raw materials
RU2831716C1 (en) Microwave unit with conical resonator for thermal treatment during grinding of fat-containing meat raw material in continuous mode
RU2813919C1 (en) Installation with microwave energy supply to biconical resonator for grinding and thermal treatment of secondary raw materials of animal origin