RU214723U1 - Device for combined microwave-IR drying of cereals - Google Patents

Device for combined microwave-IR drying of cereals Download PDF

Info

Publication number
RU214723U1
RU214723U1 RU2022111822U RU2022111822U RU214723U1 RU 214723 U1 RU214723 U1 RU 214723U1 RU 2022111822 U RU2022111822 U RU 2022111822U RU 2022111822 U RU2022111822 U RU 2022111822U RU 214723 U1 RU214723 U1 RU 214723U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying
microwave
grain
conveyor belt
cereals
Prior art date
Application number
RU2022111822U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Борисович Гербер
Александр Викторович Гаврилов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского"
Application granted granted Critical
Publication of RU214723U1 publication Critical patent/RU214723U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и пищевой промышленности, в частности к технике сушки и тепловой обработки сыпучих материалов, и может быть использована для комбинированной сушки зерновых. Устройство представляет собой рабочую камеру, внутри которой размещена конвейерная лента, над которой размещены СВЧ-модули, над конвейерной лентой дополнительно расположены ИК-модули и вентиляторы для отвода паровоздушной смеси. Устройство обеспечивает комбинированную СВЧ-ИК сушку зерновых продуктов. 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to agricultural engineering and the food industry, in particular to the technique of drying and heat treatment of bulk materials, and can be used for combined drying of cereals. The device is a working chamber, inside of which there is a conveyor belt, above which microwave modules are placed, above the conveyor belt there are additionally IR modules and fans for removing the vapor-air mixture. The device provides combined microwave-IR drying of grain products. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и пищевой промышленности, в частности к технике сушки и тепловой обработки сыпучих материалов, и может быть использована для сушки зерновых. Наиболее целесообразным является использование полезной модели в технологических линиях сушки зерновых, например, на семеноводческих предприятиях или в небольших фермерских хозяйствах. Во всех перечисленных примерах важно реализовать принципы щадящего равномерного теплового воздействия на зерно, обеспечивая низкие энергетические затраты и компактность оборудования.The utility model relates to agricultural engineering and the food industry, in particular to the technique of drying and heat treatment of bulk materials, and can be used for drying cereals. The most appropriate is the use of the utility model in the technological lines of drying grain, for example, in seed companies or small farms. In all these examples, it is important to implement the principles of a gentle, uniform thermal effect on grain, ensuring low energy costs and compact equipment.

Известен способ инфракрасной сушки семян (RU 2433364 C1 F26B 3/30 (2006.01)), которые послойно помещают на подложке, где на ярусах поэтапно вводят тепловую энергию с разной плотностью потоков инфракрасного излучения, совмещая с принудительной вентиляцией паровоздушной среды, которую удаляют.There is a known method of infrared drying of seeds (RU 2433364 C1 F26B 3/30 (2006.01)), which are placed in layers on a substrate, where thermal energy with different flux density of infrared radiation is gradually introduced on the tiers, combined with forced ventilation of the steam-air medium, which is removed.

Новым является то, что сушку семян подсолнечника слоем высотой 2-3 см, помещенным на тефлоновой ленте бесконечного транспортера, проводят инфракрасным излучением с длиной волны 1,5-3,0 мкм при постоянной скорости влагоотвода, устанавливая плотность потока тепловой энергии инфракрасного излучения для каждого этапа.What is new is that the drying of sunflower seeds with a layer 2-3 cm high, placed on a Teflon tape of an endless conveyor, is carried out by infrared radiation with a wavelength of 1.5-3.0 μm at a constant moisture removal rate, setting the density of the thermal energy flux of infrared radiation for each stage.

Преимущество данного способа состоит в постоянном отводе паровоздушной среды из зоны сушки, а также в эффективном прогреве поверхностного слоя зерна при сушке. Недостаток - применение инфракрасных излучателей не позволяет быстро и равномерно прогреть продукт во всем объеме.The advantage of this method is the constant removal of the steam-air medium from the drying zone, as well as the effective heating of the surface layer of the grain during drying. Disadvantage - the use of infrared emitters does not allow you to quickly and evenly heat the product in the entire volume.

Известна комбинированная СВЧ-конвективная сушилка (RU 2493515 C1, F26B 15/26 (2006.01), F26B 3/347 (2006.01). Новым в конструкции является то, что корпус сушилки имеет форму спирального короба, выполненного по винтовой линии. Внутри короба расположены сообщающиеся между собой камеры: камера загрузки, последовательно чередующиеся СВЧ-камеры и камеры охлаждения, камера выгрузки. На внутренней боковой стенке каждой СВЧ-камеры установлен магнетрон, нижняя часть камер охлаждения соединена с помощью воздуховода с вентилятором, а их верхние части - с вытяжным диффузором для отвода отработанного теплоносителя. Через все камеры проходят два параллельных цепных транспортера, на которых шарнирно закреплены перфорированные лотки. Над камерой загрузки установлен загрузочный бункер с питателем, а под камерой выгрузки - разгрузочный бункер с ленточным транспортером.A combined microwave-convective dryer is known (RU 2493515 C1, F26B 15/26 (2006.01), F26B 3/347 (2006.01). New in the design is that the body of the dryer has the form of a spiral box made along a helical line. Inside the box there are communicating between the chambers: loading chamber, sequentially alternating microwave chambers and cooling chambers, unloading chamber.A magnetron is installed on the inner side wall of each microwave chamber, the lower part of the cooling chambers is connected by means of an air duct to a fan, and their upper parts are connected to an exhaust diffuser for Two parallel chain conveyors pass through all chambers, on which perforated trays are hinged.

Устройство обеспечивает повышение качества получаемых продуктов за счет удаления испаряемой влаги, поддержания рационального температурного воздействия на продукт. Недостатком сушилки является наличие дополнительного теплоносителя - нагретого воздуха, а также низкая эффективность прогрева наружных слоев продукта в первом периоде сушки.The device improves the quality of the products obtained by removing evaporated moisture, maintaining a rational temperature effect on the product. The disadvantage of the dryer is the presence of an additional coolant - heated air, as well as the low efficiency of heating the outer layers of the product in the first drying period.

Наиболее близкой по технической сущности является конструкция СВЧ-установки для сушки сыпучих материалов (RU 185878 U1, F26B 3/347 (2006.01)). Установка имеет металлическую раму, на которой размещен статор, который приводит в движение конвейерную металлическую ленту - ротор. Ротор расположен на шкивах-катках и натягивается с помощью механизма натяжения. Данные узлы находятся вне рабочей камеры. В рабочей камере вмонтированы затвор-дозатор с линейным двигателем и излучатели магнетрона, поочередно чередуемые с датчиками СВЧ-мощности. Все функциональные элементы конструкции находятся в общем экранном корпусе, к которому прикреплены загрузочный и приемный бункера. Использование полезной модели позволяет повысить качество и скорость сушки при сниженных энергетических затратах.The closest in technical essence is the design of a microwave installation for drying bulk materials (RU 185878 U1, F26B 3/347 (2006.01)). The installation has a metal frame, on which a stator is placed, which drives the conveyor metal belt - the rotor. The rotor is located on roller pulleys and is tensioned using a tension mechanism. These nodes are outside the working chamber. In the working chamber, a shutter-metering device with a linear motor and magnetron emitters are mounted, alternately alternating with microwave power sensors. All functional elements of the structure are located in a common screen housing, to which the loading and receiving hoppers are attached. The use of the utility model makes it possible to improve the quality and speed of drying at reduced energy costs.

Недостатками прототипа являются отсутствие вентиляторов для отвода паровоздушной смеси от поверхности продукта; применение СВЧ-излучателя недостаточно эффективно для нагрева поверхностного слоя продукта.The disadvantages of the prototype are the lack of fans to remove the vapor mixture from the surface of the product; the use of a microwave emitter is not effective enough to heat the surface layer of the product.

Целью полезной модели является создание энергоэффективной установки для сушки зерновых продуктов.The purpose of the utility model is to create an energy-efficient installation for drying grain products.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является:The technical result of the proposed utility model is:

обеспечение поддержания рационального теплового воздействия на обрабатываемый продукт за счет комбинации СВЧ и ИК-излучателей;ensuring the maintenance of a rational thermal effect on the processed product due to a combination of microwave and infrared emitters;

снижение энергозатрат на сушку;reduction of energy consumption for drying;

повышение производительности и качества обработки за счет совмещения СВЧ и ИК сушки с транспортированием зернового слоя вдоль распределенных сверху излучателей.increase in productivity and quality of processing due to the combination of microwave and IR drying with the transportation of the grain layer along the emitters distributed from above.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, гдеIn FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed device, where

1 - рабочая камера;1 - working chamber;

2 - загрузочный бункер;2 - loading hopper;

3 - приемный бункер;3 - receiving hopper;

4 - радиопрозрачная конвейерная лента;4 - radio transparent conveyor belt;

5 - СВЧ-модуль;5 - microwave module;

6 - ИК-модуль;6 - IR module;

7 - магнетрон;7 - magnetron;

8 - вентилятор;8 - fan;

9 - волновод;9 - waveguide;

10 - кварцевый ИК-излучатель;10 - quartz IR emitter;

11 - шиберная заслонка.11 - slide gate.

Устройство представляет собой рабочую камеру (1), к которой прикреплены загрузочный (2) и приемный бункера (3). В бункере (2) закреплена шиберная заслонка (11). Внутри камеры (1) находится радиопрозрачная конвейерная лента (4), над которой поочередно размещены два СВЧ (5) и два ИК (6) модуля. СВЧ-модуль (5) состоит из излучателя магнетрона (7), вентилятора (8), волновода (9). ИК-модуль (6) содержит два кварцевых ИК-излучателя (10), расположенных над конвейерной лентой 4 на высоте Н, при которой обеспечивается равномерность распределения теплового потока, требуемая температура на поверхности продукта (для пшеницы экспериментально определена высота Н=13 см).The device is a working chamber (1), to which the loading (2) and receiving hoppers (3) are attached. A slide gate (11) is fixed in the hopper (2). Inside the chamber (1) there is a radio-transparent conveyor belt (4), above which two microwave (5) and two IR (6) modules are alternately placed. The microwave module (5) consists of a magnetron emitter (7), a fan (8), and a waveguide (9). The IR module (6) contains two quartz IR emitters (10) located above the conveyor belt 4 at a height H, which ensures the uniform distribution of the heat flux, the required temperature on the surface of the product (for wheat, the height H=13 cm is experimentally determined).

Отличительными существенными признаками, характеризующими полезную модель, являются:Distinctive essential features characterizing the utility model are:

вентиляторы для отвода паровоздушной смеси;fans for removing the steam-air mixture;

дополнительные ИК-излучатели.additional IR emitters.

Представленная совокупность отличительных существенных признаков приводит к достижению цели полезной модели.The presented set of distinctive essential features leads to the achievement of the purpose of the utility model.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Зерно засыпают в загрузочный бункер 2. Регулировка производительности осуществляется за счет изменения величины проходного сечения задвижкой 11. Зерно из бункера захватывается конвейерной лентой 4. По ходу движения зерно попадает в СВЧ-модуль 5. СВЧ-модуль 5 выполняет функции передачи энергии продукту и отвода паровоздушной смеси из рабочей камеры 1. Излучатель магнетрона 7 генерирует микроволны, которые по волноводу 9 поступают к зерну. Подвод СВЧ-энергии способствует выравниванию температуры в объеме зерна. При этом интенсифицируется внутренний перенос влаги. Влага «перекачивается» из центральных зон к поверхности и увлажняет ее и испаряется. Отвод образовавшейся паровоздушной смеси осуществляется при помощи вентилятора 8.The grain is poured into the hopper 2. The performance is adjusted by changing the flow area of the valve 11. The grain from the hopper is captured by the conveyor belt 4. In the direction of travel, the grain enters the microwave module 5. The microwave module 5 performs the functions of transferring energy to the product and removing the steam-air mixture from the working chamber 1. The emitter of the magnetron 7 generates microwaves, which are fed through the waveguide 9 to the grain. The supply of microwave energy contributes to the equalization of the temperature in the bulk of the grain. This intensifies the internal transfer of moisture. Moisture is "pumped" from the central zones to the surface and moistens it and evaporates. The resulting steam-air mixture is removed using a fan 8.

Далее зерно попадет в ИК-модуль 6, в котором влажная поверхность зерна нагревается за счет воздействия двух кварцевых ИК-излучателей 10. Использование ИК-излучателей, как малоинерционных распределенных источников теплоты, позволяет осуществлять управление подачей тепловой энергии на поверхность зерна по длине ленты конвейера и по времени сушки.Next, the grain enters the IR module 6, in which the wet grain surface is heated by the action of two quartz IR emitters 10. The use of IR emitters as low-inertia distributed heat sources makes it possible to control the supply of thermal energy to the grain surface along the length of the conveyor belt and by drying time.

Далее зерно поочередно подвергается действию последующего СВЧ и ИК-модуля.Next, the grain is alternately exposed to the subsequent microwave and IR module.

Выгрузка зерна осуществляется в приемный бункер 3.Grain is unloaded into the receiving hopper 3.

Сравнительный анализ эффективности показал, что использование СВЧ и ИК способов подвода теплоты позволяет существенно интенсифицировать процесс сушки.A comparative analysis of the efficiency showed that the use of microwave and IR methods of heat supply can significantly intensify the drying process.

Claims (1)

Устройство комбинированной СВЧ-ИК сушки зерновых, включающее рабочую камеру, внутри которой размещена конвейерная лента, над которой размещены СВЧ-модули, отличающееся тем, что над конвейерной лентой дополнительно расположены два ИК-модуля и вентиляторы для отвода паровоздушной смеси.A device for combined microwave-IR drying of grain, including a working chamber, inside of which there is a conveyor belt, above which microwave modules are placed, characterized in that two IR modules and fans are additionally located above the conveyor belt to remove the vapor-air mixture.
RU2022111822U 2022-04-28 Device for combined microwave-IR drying of cereals RU214723U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU214723U1 true RU214723U1 (en) 2022-11-11

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU116331A1 (en) * 1958-01-06 1958-11-30 Н.Е. Венглинский Device for electro-smoked meat and fish products
RU2242906C2 (en) * 2002-08-29 2004-12-27 Аболтынь Александр Яковлевич Method and apparatus for processing of agricultural product
RU2423877C1 (en) * 2010-01-27 2011-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" (ГОУВПО "ВГТА") Fruit chips production apparatus
RU185878U1 (en) * 2018-07-05 2018-12-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Automated microwave unit for drying bulk materials
CN110345742A (en) * 2019-08-12 2019-10-18 扬州大学 A kind of intelligent integration energy-saving drying device and its method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU116331A1 (en) * 1958-01-06 1958-11-30 Н.Е. Венглинский Device for electro-smoked meat and fish products
RU2242906C2 (en) * 2002-08-29 2004-12-27 Аболтынь Александр Яковлевич Method and apparatus for processing of agricultural product
RU2423877C1 (en) * 2010-01-27 2011-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" (ГОУВПО "ВГТА") Fruit chips production apparatus
RU185878U1 (en) * 2018-07-05 2018-12-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Automated microwave unit for drying bulk materials
CN110345742A (en) * 2019-08-12 2019-10-18 扬州大学 A kind of intelligent integration energy-saving drying device and its method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1998053711A1 (en) Dehydration plant
KR102191043B1 (en) Drying device for agricultural and marine products using with microwave
RU60691U1 (en) GRAIN DRYER
CN203132300U (en) Drying machine system
CN103292586A (en) Drying machine system
RU84520U1 (en) INSTALLATION FOR DRYING GRAIN MATERIAL
CN107677106A (en) A kind of drying unit for flowering cherry seed
RU214723U1 (en) Device for combined microwave-IR drying of cereals
JP4848549B2 (en) Method and apparatus for drying food waste
RU2459166C2 (en) Grain and fodders drying and treatment installation
US20220295838A1 (en) Apparatus and method for producing dry pasta
RU2718107C1 (en) Drier of sprouted grains
US3673699A (en) Grain drying apparatus
RU169889U1 (en) DRYING UNIT
CN106766810A (en) A kind of drying machine
RU198401U1 (en) DEVICE FOR DRYING SEEDS
RU2577890C1 (en) Apparatus for automatic drying of vegetal raw material
RU2479954C1 (en) Plant for microwave treatment of loose products or materials
CN207262903U (en) Multilayer particle feed dryer
US2451316A (en) Apparatus for desiccation
KR20230053914A (en) Tunnel type complex drying system
RU50643U1 (en) CEREAL DRYER
CN212205539U (en) Intermittent rice drying device
RU2168911C1 (en) Cereal product microprocessing apparatus
RU202868U1 (en) DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF SEEDS