RU2829166C1 - Microwave unit with coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode - Google Patents
Microwave unit with coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2829166C1 RU2829166C1 RU2023127788A RU2023127788A RU2829166C1 RU 2829166 C1 RU2829166 C1 RU 2829166C1 RU 2023127788 A RU2023127788 A RU 2023127788A RU 2023127788 A RU2023127788 A RU 2023127788A RU 2829166 C1 RU2829166 C1 RU 2829166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferromagnetic
- outer cylinder
- cylinder
- base
- resonator
- Prior art date
Links
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 122
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000282849 Ruminantia Species 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 210000003165 abomasum Anatomy 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 210000003660 reticulum Anatomy 0.000 description 2
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 210000002787 omasum Anatomy 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 210000004767 rumen Anatomy 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в фермерских хозяйствах для термообработки с обеззараживанием и нейтрализацией неприятного запаха, измельченного вторичного мясного сырья комплексным воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ), бактерицидного потока УФ-лучей и озона в непрерывном режиме.The invention relates to the field of agriculture and can be used in farms for heat treatment with disinfection and neutralization of unpleasant odor, crushed secondary meat raw materials by the complex action of an ultra-high frequency electromagnetic field (UHFEMF), a bactericidal flow of UV rays and ozone in continuous mode.
Из мясных отходов убоя животных, допущенных ветеринарной службой к переработке, производят белковый корм для животных. К указанным отходам в частности можно отнести камеры желудков жвачных животных (рубец, сетка, книжка, сычуг) как жиросодержащее некондиционное мясное сырье. Из них вытапливают технический жир и шквару для корма животных. Для этих целей применяют аппараты, где реализуется способ непосредственного контакта сырья с горячей водой или острым паром [1, стр. 322]. Но длительная продолжительность контакта сырья с высокотемпературным теплоносителем снижает качество жира и шквары.Protein feed for animals is produced from meat waste from slaughtering animals, approved for processing by the veterinary service. In particular, the said waste includes stomach chambers of ruminants (rumen, reticulum, book, abomasum) as fat-containing substandard meat raw materials. Technical fat and greaves are rendered from them for animal feed. For these purposes, devices are used that implement the method of direct contact of raw materials with hot water or live steam [1, p. 322]. However, the long duration of contact of raw materials with a high-temperature heat carrier reduces the quality of fat and greaves.
Известна СВЧ установка с биконическим резонатором и пакетами тарелок для термообработки мясокостных конфискатов [2]. Она содержит вертикально расположенный биконический неферромагнитный резонатор в виде конических обечаек. Внутри резонатора соосно расположенные внешний и внутренний пакеты фторопластовых тарелок в виде усеченных конусов. Внутренний пакет тарелок установлен на электроприводной диэлектрический вал со спиральным диэлектрическим шнеком в нижней конической обечайке. Использование данной установки позволяет повысить качество обработки вторичного мясного сырья, но не позволяет нейтрализовать неприятный запах.A microwave unit with a biconical resonator and plate packs for heat treatment of meat and bone confiscated meat is known [2]. It contains a vertically positioned biconical non-ferromagnetic resonator in the form of conical shells. Inside the resonator there are coaxially located outer and inner packs of fluoroplastic plates in the form of truncated cones. The inner plate pack is mounted on an electric drive dielectric shaft with a spiral dielectric screw in the lower conical shell. The use of this unit allows to improve the quality of processing secondary meat raw materials, but does not allow to neutralize the unpleasant odor.
При термообработке конфискатов следует проводить их разварку и обеззараживание, а также нейтрализацию неприятного запаха. Поэтому разработана установка, реализующая инновационный способ термообработки вторичного мясного сырья комплексным воздействием энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты, озона и бактерицидного потока ультрафиолетовых лучей. When heat treating confiscated meat, it is necessary to boil it and disinfect it, as well as neutralize the unpleasant smell. Therefore, a unit has been developed that implements an innovative method of heat treating secondary meat raw materials by the complex action of ultra-high frequency electromagnetic field energy, ozone and a bactericidal flow of ultraviolet rays.
Техническая задача - разработать многогенераторную радиогерметичную установку с СВЧ энергоподводом и бактерицидным потоком УФ лучей в коаксиальный резонатор для термообработки с обеззараживанием и нейтрализации неприятного запаха, измельченного вторичного мясного сырья в непрерывном режиме.The technical task is to develop a multi-generator radio-hermetic installation with microwave energy supply and a bactericidal flow of UV rays into a coaxial resonator for heat treatment with disinfection and neutralization of unpleasant odors of crushed secondary meat raw materials in continuous mode.
Для достижения заявленного технического результата СВЧ установка с коаксиальным спиральным резонатором для термообработки вторичного мясного сырья в непрерывном режиме (фиг. 1-12) содержит в вертикально установленном неферромагнитном наружном цилиндре с верхним кольцевым основанием и нижним перфорированным основанием, соосно расположенный неферромагнитный внутренний спиральный цилиндр и электроприводной фторопластовый шнек, со сплошной винтовой поверхностью с первым неферромагнитным винтом и фторопластовым валом, при этом средний периметр кольцевого объема, между неферромагнитным наружным цилиндром и неферромагнитным внутренним спиральным цилиндром, образующими коаксиальный резонатор, как и его высота кратны половине длины волны, причем к нижнему перфорированному основанию неферромагнитного цилиндра прикреплена неферромагнитная цилиндрическая накопительная емкость с наклонным основанием, содержащим запредельный волновод с шаровым краном, а на верхнее неферромагнитное кольцевое основание неферромагнитного цилиндра установлена неферромагнитная загрузочная емкость с неферромагнитной задвижкой, при этом к внутренней стороне верхнего кольцевого основания неферромагнитного цилиндра установлены неферромагнитные коронирующие щетки с радиальным сдвигом, под которыми радиально расположены электрогазоразрядные лампы, запитанные от генераторов килогерцовой частоты, расположенных с наружной стороны боковой поверхности неферромагнитного наружного цилиндра, а под электрогазоразрядными лампами расположена керамическая кольцевая сферическая поверхность, большой диаметр которой меньше диаметра неферромагнитного наружного цилиндра на половину длины волны, причем по периметру боковой поверхности неферромагнитного наружного цилиндра, со сдвигом на 120 градусов и сдвигом по его высоте установлены магнетроны с волноводами и вентиляторами, при этом над нижним перфорированным основанием неферромагнитного наружного цилиндра расположена диэлектрическая труба пневмотранспортера, закрытая сеткой, ячейки которой не более размеров шквары, причем продолжение диэлектрической трубы пневмотранспортера за неферромагнитным наружным цилиндром выполнено из неферромагнитного материала.In order to achieve the stated technical result, a microwave installation with a coaxial spiral resonator for the heat treatment of secondary meat raw materials in a continuous mode (Fig. 1-12) contains, in a vertically installed non-ferromagnetic outer cylinder with an upper annular base and a lower perforated base, a coaxially located non-ferromagnetic inner spiral cylinder and an electric-driven fluoroplastic screw, with a solid helical surface with a first non-ferromagnetic screw and a fluoroplastic shaft, wherein the average perimeter of the annular volume, between the non-ferromagnetic outer cylinder and the non-ferromagnetic inner spiral cylinder, forming a coaxial resonator, as well as its height are multiples of half the wavelength, and a non-ferromagnetic cylindrical storage tank with an inclined base containing an evanescent waveguide with a ball valve is attached to the lower perforated base of the non-ferromagnetic cylinder, and a non-ferromagnetic cylindrical storage tank with an inclined base containing an evanescent waveguide with a ball valve is attached to the upper non-ferromagnetic annular base a non-ferromagnetic loading tank with a non-ferromagnetic valve is installed on the non-ferromagnetic cylinder, wherein non-ferromagnetic corona brushes with a radial shift are installed on the inner side of the upper annular base of the non-ferromagnetic cylinder, under which electric gas discharge lamps are radially located, powered by kilohertz frequency generators located on the outer side of the side surface of the non-ferromagnetic outer cylinder, and under the electric gas discharge lamps there is a ceramic annular spherical surface, the large diameter of which is less than the diameter of the non-ferromagnetic outer cylinder by half the wavelength, and along the perimeter of the side surface of the non-ferromagnetic outer cylinder, with a shift of 120 degrees and a shift along its height, magnetrons with waveguides and fans are installed, wherein above the lower perforated base of the non-ferromagnetic outer cylinder there is a dielectric pipe of the pneumatic conveyor, closed with a mesh, the cells of which are no more than the size of a squeegee, wherein the continuation of the dielectric pipe The pneumatic conveyor behind the non-ferromagnetic outer cylinder is made of non-ferromagnetic material.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых представлены пространственные изображения:The essence of the proposed invention is explained by drawings, which present spatial images:
- СВЧ установки с коаксиальным спиральным резонатором для термообработки вторичного мясного сырья в непрерывном режиме, общий вид в разрезе (фиг. 1);- microwave installations with a coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode, general view in section (Fig. 1);
- СВЧ установки с коаксиальным спиральным резонатором для термообработки вторичного мясного сырья в непрерывном режиме, общий вид в разрезе, с позициями (фиг. 2);- microwave installations with a coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode, general view in section, with positions (Fig. 2);
- СВЧ установки с коаксиальным спиральным резонатором для термообработки вторичного мясного сырья в непрерывном режиме, общий вид в разрезе по вертикальной оси (фиг. 3);- microwave installations with a coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode, general view in section along the vertical axis (Fig. 3);
- неферромагнитного коаксиального резонатора, в разрезе (фиг. 4);- non-ferromagnetic coaxial resonator, in section (Fig. 4);
- неферромагнитного внутреннего цилиндра со спиральной боковой поверхностью (фиг. 5);- a non-ferromagnetic inner cylinder with a spiral side surface (Fig. 5);
- электроприводного фторопластового винтового шнека (фиг. 6);- electrically driven fluoroplastic screw conveyor (Fig. 6);
- керамической кольцевой сферической поверхности (фиг. 7);- ceramic annular spherical surface (Fig. 7);
- верхнего основания неферромагнитного наружного цилиндра с неферромагнитными щетками (вид снизу) (фиг. 8);- the upper base of the non-ferromagnetic outer cylinder with non-ferromagnetic brushes (bottom view) (Fig. 8);
- нижнего перфорированного основания неферромагнитного наружного цилиндра (фиг. 9);- the lower perforated base of the non-ferromagnetic outer cylinder (Fig. 9);
- неферромагнитной накопительной емкости (фиг. 10);- non-ferromagnetic storage tank (Fig. 10);
- электрогазоразрядной лампы с генератором килогерцовой частоты (фиг. 11);- an electric gas discharge lamp with a kilohertz frequency generator (Fig. 11);
- диэлектрической трубы пневмотранспортера (фиг. 12).- dielectric pipe of the pneumatic conveyor (Fig. 12).
СВЧ установка с коаксиальным спиральным резонатором для термообработки вторичного мясного сырья в непрерывном режиме (фиг. 1-12) содержит:A microwave installation with a coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode (Fig. 1-12) contains:
- неферромагнитную загрузочную емкость 1;- non-ferromagnetic loading container 1;
- неферромагнитный наружный цилиндр 2;- non-ferromagnetic outer cylinder 2;
- неферромагнитный коаксиальный резонатор 3;- non-ferromagnetic coaxial resonator 3;
- неферромагнитный внутренний спиральный цилиндр 4;- non-ferromagnetic internal spiral cylinder 4;
- электроприводной фторопластовый шнек 5;- electric driven fluoroplastic auger 5;
- магнетроны 6 с волноводами и вентиляторами;- magnetrons 6 with waveguides and fans;
- нижнее перфорированное основание 7;- lower perforated base 7;
- неферромагнитную накопительную емкость 8;- non-ferromagnetic storage tank 8;
- запредельный волновод 9 с шаровым краном;- transverse waveguide 9 with ball valve;
- диэлектрическую трубу 10 пневмотранспортера;- dielectric pipe 10 of the pneumatic conveyor;
- керамическую кольцевую сферическую поверхность 11;- ceramic annular spherical surface 11;
- электрогазоразрядные лампы 12;- electric gas discharge lamps 12;
- неферромагнитные коронирующие щетки 13.- non-ferromagnetic corona brushes 13.
СВЧ установка с коаксиальным спиральным резонатором для термообработки вторичного мясного сырья в непрерывном режиме (фиг. 1-12) содержит в вертикально установленном неферромагнитном наружном цилиндре 2 с верхним кольцевым основанием и нижним перфорированным основанием 7, соосно расположенный неферромагнитный внутренний спиральный цилиндр 4. А внутри его электроприводной фторопластовый шнек 5, со сплошной винтовой поверхностью и фторопластовым валом. Первый винт электроприводного фторопластового шнека 5 шнека, под неферромагнитной загрузочной емкостью, содержащей неферромагнитную задвижку, выполнен из неферромагнитного материала. Неферромагнитная загрузочная емкость 1 установлена над верхним кольцевым основанием неферромагнитного наружного цилиндра 2. A microwave installation with a coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in a continuous mode (Fig. 1-12) contains a non-ferromagnetic internal spiral cylinder 4, coaxially located in a vertically installed non-ferromagnetic external cylinder 2 with an upper annular base and a lower perforated base 7. And inside it there is an electrically driven fluoroplastic auger 5, with a solid helical surface and a fluoroplastic shaft. The first screw of the electrically driven fluoroplastic auger 5, under a non-ferromagnetic loading container containing a non-ferromagnetic valve, is made of a non-ferromagnetic material. The non-ferromagnetic loading container 1 is installed above the upper annular base of the non-ferromagnetic external cylinder 2.
Соосно расположенные неферромагнитный наружный цилиндр 2 и неферромагнитный внутренний спиральный цилиндр 4, боковая поверхность которого представлена в виде спирали из неферромагнитного материала (неферромагнитный внутренний спиральный цилиндр 4) образуют неферромагнитный коаксиальный резонатор 3 (кольцевой объем). Средний периметр кольцевого объема и высота неферромагнитного коаксиального резонатора кратны половине длины волны.The coaxially located non-ferromagnetic outer cylinder 2 and non-ferromagnetic inner spiral cylinder 4, the side surface of which is presented in the form of a spiral made of non-ferromagnetic material (non-ferromagnetic inner spiral cylinder 4) form a non-ferromagnetic coaxial resonator 3 (ring volume). The average perimeter of the ring volume and the height of the non-ferromagnetic coaxial resonator are multiples of half the wavelength.
К нижнему перфорированному основанию 7 неферромагнитного наружного цилиндра 2 прикреплена неферромагнитная цилиндрическая накопительная емкость 8 с наклонным основанием, содержащим запредельный волновод 9 с шаровым краном, а на верхнее кольцевое основание неферромагнитного наружного цилиндра 2 установлена неферромагнитная загрузочная емкость 1 с неферромагнитной задвижкой. К внутренней стороне верхнего кольцевого основания неферромагнитного наружного цилиндра 2 с радиальным сдвигом установлены неферромагнитные коронирующие щетки 13, под которыми радиально расположены электрогазоразрядные лампы 12, запитанные от генераторов килогерцовой частоты, расположенных с наружной стороны боковой поверхности неферромагнитного наружного цилиндра 2.A non-ferromagnetic cylindrical storage tank 8 with an inclined base containing a cutoff waveguide 9 with a ball valve is attached to the lower perforated base 7 of the non-ferromagnetic outer cylinder 2, and a non-ferromagnetic loading tank 1 with a non-ferromagnetic valve is installed on the upper annular base of the non-ferromagnetic outer cylinder 2. Non-ferromagnetic corona brushes 13 are installed with a radial shift to the inner side of the upper annular base of the non-ferromagnetic outer cylinder 2, under which electric gas discharge lamps 12 are radially located, powered by kilohertz frequency generators located on the outer side of the side surface of the non-ferromagnetic outer cylinder 2.
Под электрогазоразрядными лампами 12 расположена керамическая кольцевая сферическая поверхность 11, большой диаметр которой меньше диаметра неферромагнитного наружного цилиндра на половину длины волны. Из этих кольцевых отверстий (отверстие в керамической кольцевой сферической поверхности и кольцевое отверстие между неферромагнитным наружным цилиндром 2 и керамической кольцевой сферической поверхностью 11) бактерицидный поток УФ-лучей распространяется в мясное сырье, которое находится во взвешенном состоянии.Under the electric gas discharge lamps 12 there is a ceramic annular spherical surface 11, the large diameter of which is smaller than the diameter of the non-ferromagnetic outer cylinder by half the wavelength. From these annular openings (the opening in the ceramic annular spherical surface and the annular opening between the non-ferromagnetic outer cylinder 2 and the ceramic annular spherical surface 11) the bactericidal flow of UV rays spreads into the meat raw material, which is in a suspended state.
На боковой поверхности неферромагнитного наружного цилиндра 2 со сдвигом на 120 градусов по периметру и сдвигом по его высоте установлены магнетроны 6 с волноводами и вентиляторами.On the side surface of the non-ferromagnetic outer cylinder 2, with a shift of 120 degrees along the perimeter and a shift along its height, magnetrons 6 with waveguides and fans are installed.
Над нижним перфорированным основанием 7 неферромагнитного наружного цилиндра 2 расположена диэлектрическая труба 10 пневмотранспортера, закрытая сеткой, ячейки которой не более размеров шквары (5-6 мм). Продолжение диэлектрической трубы 10 пневмотранспортера за неферромагнитным наружным цилиндром 2 выполнено из неферромагнитного материала.Above the lower perforated base 7 of the non-ferromagnetic outer cylinder 2, there is a dielectric pipe 10 of the pneumatic conveyor, covered with a mesh, the cells of which are no larger than the size of a squeegee (5-6 mm). The continuation of the dielectric pipe 10 of the pneumatic conveyor behind the non-ferromagnetic outer cylinder 2 is made of a non-ferromagnetic material.
Технологический процесс термообработки, обеззараживания и нейтрализация неприятного запаха вторичного мясного сырья в непрерывном режиме в СВЧ установке с коаксиальным спиральным резонатором происходит следующим способом. Загрузить предварительно измельченные куски вторичного мясного сырья (камеры жвачных животных: рубец, сетка, книжка, сычуг и др.) в неферромагнитную загрузочную емкость 1 при закрытой неферромагнитной задвижке. Включить генераторы килогерцовой частоты, после чего электрогазоразрядные лампы 12 загораются и начинают коронировать о неферромагнитные щетки 13. Происходит выделение озона, что обеспечивает стерилизацию поверхностей всех элементов рабочей камеры. Далее включить электродвигатель электроприводного фторопластового шнека 5 и открыть неферромагнитную задвижку в неферромагнитной загрузочной емкости 1. Измельченные куски вторичного мясного сырья с помощью сплошной винтовой поверхности электроприводного фторопластового шнека будут перемещаться вдоль и вниз, после чего необходимо включить магнетроны 6 с волноводами и вентиляторами. The technological process of heat treatment, disinfection and neutralization of the unpleasant odor of secondary meat raw materials in continuous mode in a microwave installation with a coaxial spiral resonator occurs in the following way. Load pre-chopped pieces of secondary meat raw materials (chambers of ruminants: tripe, reticulum, omasum, abomasum, etc.) into non-ferromagnetic loading tank 1 with the non-ferromagnetic valve closed. Turn on the kilohertz frequency generators, after which the electric gas discharge lamps 12 light up and begin to corona on the non-ferromagnetic brushes 13. Ozone is released, which ensures sterilization of the surfaces of all elements of the working chamber. Then turn on the electric motor of the electric-driven fluoroplastic auger 5 and open the non-ferromagnetic valve in the non-ferromagnetic loading tank 1. The chopped pieces of secondary meat raw materials will move along and down using the solid screw surface of the electric-driven fluoroplastic auger, after which it is necessary to turn on the magnetrons 6 with waveguides and fans.
В кольцевом объеме, представленном как неферромагнитный коаксиальный резонатор 3 между неферромагнитным наружным цилиндром 2 и неферромагнитным внутренним спиральным цилиндром 4, возбуждается равномерное электромагнитное поле сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ). Это будет электромагнитное поле бегущей волны. Частота ЭМПСВЧ 2450 МГц, длина волны 12,24 см, глубина проникновения волны в сырье 1,7-2 см, размеры частиц готовой шквары 5-6 мм. Керамическая кольцевая сферическая поверхность 11 обеспечивает концентрацию энергии ЭМПСВЧ в кольцевом объеме неферромагнитного коаксиального резонатора 3 и уменьшает потери на излучение, так как обладают малыми диэлектрическими потерями [4, стр. 360]. In the annular volume, presented as a non-ferromagnetic coaxial resonator 3 between the non-ferromagnetic outer cylinder 2 and the non-ferromagnetic inner spiral cylinder 4, a uniform ultra-high frequency electromagnetic field (UHFEMF) is excited. This will be a traveling wave electromagnetic field. The UHFEMF frequency is 2450 MHz, the wavelength is 12.24 cm, the depth of wave penetration into the raw material is 1.7-2 cm, the particle size of the finished greaves is 5-6 mm. The ceramic annular spherical surface 11 ensures the concentration of UHFEMF energy in the annular volume of the non-ferromagnetic coaxial resonator 3 and reduces radiation losses, since it has low dielectric losses [4, p. 360].
В неферромагнитном коаксиальном резонаторе 3 боковая поверхность неферромагнитного внутреннего спирального цилиндра 4 представлена в виде спирали с достаточно большой длиной витка и с определенным шагом витков, между которыми при вращении электроприводного фторопластового шнека 5 предварительно измельченное мясное сырье, размером менее, чем глубина проникновения волны (1,7…2 см) проходит, за счет центробежной силы, в неферромагнитный коаксиальный резонатор 3. Частицы сырья в неферромагнитном коаксиальном резонаторе находятся во взвешенном состоянии, и равномерно за счет токов поляризации в ЭМПСВЧ нагреваются до 85…95°С, жир вытапливается и стекает через нижнее перфорированное основание 7 в неферромагнитную накопительную емкость 8 с запредельным волноводом 9, через который можно слить жидкую фракцию, открывая шаровой кран. Шквара за счет центробежной силы при вращении электроприводного фторопластового шнека 5 сбрасывается к периферии и боковой поверхности неферромагнитного наружного цилиндра 2, всасывается диэлектрической трубой 10 пневмотранспортера через сетку, ячейки которой не позволяют транспортировать не вытопленные частицы сырья. In the non-ferromagnetic coaxial resonator 3, the side surface of the non-ferromagnetic internal spiral cylinder 4 is presented in the form of a spiral with a sufficiently large turn length and with a certain turn pitch, between which, when the electric-driven fluoroplastic screw 5 rotates, the pre-chopped meat raw material, smaller in size than the wave penetration depth (1.7 ... 2 cm), passes, due to centrifugal force, into the non-ferromagnetic coaxial resonator 3. The particles of the raw material in the non-ferromagnetic coaxial resonator are in a suspended state, and are uniformly heated to 85 ... 95 ° C due to the polarization currents in the microwave oven, the fat is melted and flows through the lower perforated base 7 into the non-ferromagnetic storage tank 8 with the cutoff waveguide 9, through which the liquid fraction can be drained by opening the ball valve. Due to the centrifugal force during rotation of the electric-driven fluoroplastic screw 5, the greaves are thrown to the periphery and side surface of the non-ferromagnetic outer cylinder 2, and are sucked in by the dielectric pipe 10 of the pneumatic conveyor through a mesh, the cells of which do not allow the transport of unmelted particles of raw materials.
Для обеспечения стабильности работы магнетронов 6 с волноводами и вентиляторами важно иметь в неферромагнитном коаксиальном резонаторе 3 электромагнитное поле, возбуждаемый на виде колебаний Н 011 и охватывающий узел, выполненный в форме спирали (неферромагнитный внутренний спиральный цилиндр 4). Поэтому боковая поверхность неферромагнитного внутреннего цилиндра выполнена в виде спирали. Спираль, соединенная с верхним кольцевым основанием и нижним перфорированным основанием 7 неферромагнитного наружного цилиндра 2, обеспечивает в витках синусоидальный вид колебаний. Виды колебаний в неферромагнитном коаксиальном резонаторе 3, отличающиеся от Н 011, отстают от него по частоте достаточно далеко и могут быть эффективно подавлены, что обеспечивает наличие в пространстве взаимодействия только синусоидальных колебаний (колебаний π-вида) [3, стр. 192]. Это позволит существенно увеличить мощность потока излучений в неферромагнитном коаксиальном резонаторе. Благодаря большому объему неферромагнитного коаксиального резонатора 3 при малой площади его поверхности (поверхность неферромагнитного внутреннего цилиндра 4 выполнена в виде спирали) увеличивается собственная добротность всей резонансной системы и, следовательно, стабильность частоты. При этом взаимодействие волн происходит в тех случаях, когда частота СВЧ волны совпадает или кратна частоте синусоидальных колебаний в витках спирали. Поэтому можно так подобрать шаг спирали, чтобы усилить энергию СВЧ бегущей волны в объеме неферромагнитного коаксиального резонатора 3. In order to ensure stable operation of magnetrons 6 with waveguides and fans, it is important to have in non-ferromagnetic coaxial resonator 3 an electromagnetic field excited in the form of oscillations H 011 and covering a unit made in the form of a spiral (non-ferromagnetic internal spiral cylinder 4). Therefore, the side surface of the non-ferromagnetic internal cylinder is made in the form of a spiral. The spiral, connected to the upper ring base and the lower perforated base 7 of the non-ferromagnetic outer cylinder 2, provides a sinusoidal type of oscillations in the turns. The types of oscillations in the non-ferromagnetic coaxial resonator 3, differing from H 011 , lag behind it in frequency far enough and can be effectively suppressed, which ensures the presence of only sinusoidal oscillations (π-type oscillations) in the interaction space [3, p. 192]. This will allow to increase significantly the power of the radiation flow in the non-ferromagnetic coaxial resonator. Due to the large volume of the non-ferromagnetic coaxial resonator 3 with a small area of its surface (the surface of the non-ferromagnetic internal cylinder 4 is made in the form of a spiral), the intrinsic quality factor of the entire resonant system increases and, consequently, the frequency stability. In this case, the interaction of waves occurs in those cases when the frequency of the microwave wave coincides with or is a multiple of the frequency of sinusoidal oscillations in the turns of the spiral. Therefore, it is possible to select the pitch of the spiral so as to amplify the energy of the microwave traveling wave in the volume of the non-ferromagnetic coaxial resonator 3.
Радиогерметичность СВЧ установки обеспечивается за счет неферромагнитного первого винта (под неферромагнитной задвижкой в неферромагнитной загрузочной емкости 1) электроприводного фторопластового шнека 5, а также запредельного волновода 9 с шаровым краном в неферромагнитной накопительной емкости 8.The radio tightness of the microwave installation is ensured by the non-ferromagnetic first screw (under the non-ferromagnetic valve in the non-ferromagnetic loading tank 1) of the electric-driven fluoroplastic screw 5, as well as the transverse waveguide 9 with a ball valve in the non-ferromagnetic storage tank 8.
Согласно существующим правилам техники безопасности обслуживающий персонал не должен подвергаться воздействию электромагнитных излучений интенсивностью большей 10 мкВт/см2 [3, стр. 203].According to existing safety regulations, service personnel should not be exposed to electromagnetic radiation with an intensity greater than 10 μW/ cm2 [3, p. 203].
ВыводыConclusions
Теоретическое изучение принципов работы узлов установки с СВЧ энергоподводом и применение современного программного обеспечения при моделировании распределения электромагнитного поля в такой конструкции резонатора позволили выявить новые возможности для улучшения конструктивных и технологических параметров установки. A theoretical study of the operating principles of the units of the installation with microwave energy supply and the use of modern software in modeling the distribution of the electromagnetic field in such a resonator design made it possible to identify new opportunities for improving the design and technological parameters of the installation.
Использование:Usage:
- нового материала в виде керамической кольцевой сферической поверхности; - a new material in the form of a ceramic annular spherical surface;
- дополнительных физических факторов таких как: коронный разряд, обеспечивающий озонирование воздуха и бактерицидный поток УФ-лучей; - additional physical factors such as: corona discharge, providing air ozonation and a bactericidal flow of UV rays;
- новых конструктивных решений по резонатору,- new design solutions for the resonator,
позволили создать конструкции рабочей камеры для термообработки отходов убоя жвачных животных с нейтрализацией неприятного запаха, существенно превосходящих их прототипы. allowed us to create designs for a working chamber for heat treatment of waste from slaughtering ruminants with neutralization of unpleasant odors, significantly superior to their prototypes.
Данную конструкцию неферромагнитного коаксиального резонатора 3 с неферромагнитным внутренним спиральным цилиндром можно отнести к металлодиэлектрическим резонаторам [4, стр. 359].This design of a non-ferromagnetic coaxial resonator 3 with a non-ferromagnetic internal spiral cylinder can be classified as a metal-dielectric resonator [4, p. 359].
Источники информацииSources of information
1. Технологическое оборудование пищевых производств. Под редакцией Б. М. Азарова. - М.: ВО «Агропромиздат», 1988 - 463 с. (стр. 322).1. Technological equipment for food production. Edited by B. M. Azarov. - M.: VO "Agropromizdat", 1988 - 463 p. (p. 322).
2. Патент № 2803127 РФ, МПК А47j29/06. СВЧ установка с биконическим резонатором и пакетами тарелок для термообработки мясокостных конфискатов / Воронов Е.В., Тихонов А.А., Михайлова О.В., Просвирякова М.В., Сергеев Ю.А., Сторчевой В.Ф. /заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). - № 2023115058; заявл. 08.06.2023. Бюл. № 25 от 06.09.2023.2. Patent No. 2803127 Russian Federation, IPC A47j29/06. Microwave unit with a biconical resonator and plate packs for heat treatment of meat and bone confiscated items / Voronov E.V., Tikhonov A.A., Mikhailova O.V., Prosviryakova M.V., Sergeev Yu.A., Storchevoy V.F. / applicant and patent holder NGIEU (RU). - No. 2023115058; declared 08.06.2023. Bulletin No. 25 dated 06.09.2023.
3. Воскобойник М.Ф., Черников А.Н. Техника и приборы СВЧ. - М.: Радио связь, 1982. - 208 с.3. Voskoboynik M.F., Chernikov A.N. Microwave equipment and devices. - M.: Radio communication, 1982. - 208 p.
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 (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2829166C1 true RU2829166C1 (en) | 2024-10-24 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119222586A (en) * | 2024-12-03 | 2024-12-31 | 南京信息工程大学 | A uniform microwave heating device with a resonant field node resonator |
| RU2836138C1 (en) * | 2024-11-21 | 2025-03-11 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет | Microwave convection plant with open biconical diaphragm resonator for wool drying in continuous mode |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5490453A (en) * | 1995-01-09 | 1996-02-13 | Sas Tv Products, Inc. | Centrifugal fat extraction apparatus |
| RU2797259C1 (en) * | 2022-09-13 | 2023-06-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный агротехнологический университет" (ФГБОУ ВО Нижегородский ГАТУ) | Continuous flow microwave oil melter with ellipsoid resonator |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5490453A (en) * | 1995-01-09 | 1996-02-13 | Sas Tv Products, Inc. | Centrifugal fat extraction apparatus |
| RU2797259C1 (en) * | 2022-09-13 | 2023-06-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный агротехнологический университет" (ФГБОУ ВО Нижегородский ГАТУ) | Continuous flow microwave oil melter with ellipsoid resonator |
| RU2803127C1 (en) * | 2023-06-08 | 2023-09-06 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave unit with a biconical resonator and stacks of plates for heat treatment of confiscated meat and bone |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2836138C1 (en) * | 2024-11-21 | 2025-03-11 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет | Microwave convection plant with open biconical diaphragm resonator for wool drying in continuous mode |
| CN119222586A (en) * | 2024-12-03 | 2024-12-31 | 南京信息工程大学 | A uniform microwave heating device with a resonant field node resonator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7966744B2 (en) | Food waste treatment apparatus using microwave | |
| KR101328070B1 (en) | movable-type treating apparatus of dead livestock | |
| KR100389177B1 (en) | Microwave rotary drying machine | |
| KR101017517B1 (en) | High speed shredding device for sterilizing our livestock | |
| KR20110076013A (en) | Food waste disposal device using microwave | |
| KR101067012B1 (en) | Mobile cattle killing carcass | |
| RU2629259C1 (en) | Microwave unit for cooking poultry and animal slaughter wastes | |
| RU2829166C1 (en) | Microwave unit with coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode | |
| WO2021062488A1 (en) | Apparatus and process for irradiating materials with infrared radiation | |
| WO2023133182A1 (en) | Microwave heating applied to animal-based products | |
| RU2537552C1 (en) | Thermal treatment plant for farm animal blood | |
| RU2489068C1 (en) | Microwave induction unit of drum type for grain micronisation | |
| RU2820344C1 (en) | Installation with sources of electrophysical factors in truncated conical resonator for heat treatment of secondary fat-containing meat raw material | |
| RU2829108C1 (en) | Centrifugal plant for thermal treatment of fat-containing wastes from animal slaughtering by electrophysical factors | |
| RU2818737C1 (en) | Microwave unit with toroidal resonator for thermal treatment of ruminant animal offal organs covered with mucous membrane in continuous mode | |
| RU2820685C1 (en) | Meat wastes dryer with microwave energy supply to electrically driven cylindrical sieve resonator | |
| 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 | |
| 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 | |
| JP2001056178A (en) | Microwave dryer | |
| RU2829167C1 (en) | Installation with electrophysical exposure factors for thermal treatment of meat confiscates in continuous mode | |
| RU2126216C1 (en) | Continuous-type cooker for organic materials, such as fish | |
| KR102636663B1 (en) | Organic matter disposal apparatus | |
| RU2831716C1 (en) | Microwave unit with conical resonator for thermal treatment during grinding of fat-containing meat raw material in continuous mode |