RU159391U1

RU159391U1 - PLANT FOR DISINFECTING BULK PRODUCTS

Info

Publication number: RU159391U1
Application number: RU2015118536/13U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Александрович Иванов; Александр Николаевич Бартош; Мария Евгеньевна Торопова; Александр Евгеньевич Борисов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Гамма-Маркет"
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2016-02-10

Abstract

1. Установка для обеззараживания сыпучих продуктов, содержащая герметичную камеру с вращающимся внутри её контейнером, люк загрузки и выгрузки, систему магнетронных генераторов со щелевыми антеннами, систему напуска чистого воздуха, вакуумный насос, вентилятор, компрессор и систему управления, отличающаяся тем, что камера выполнена в виде семигранной призмы, на антеннах магнетронов установлены герметизирующие фторопластовые колпачки, камера снабжена двумя цилиндрическими валами, обеспечивающими вращение радиопрозрачного контейнера, причем один из валов - ведущий, другой - ведомый, контейнер снабжен эллиптической формы обручами с силиконовыми жгутами, люк загрузки-выгрузки имеет две прокладки: внутреннюю - графитовую с металлическим армированием, внешнюю - силиконовую.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что контейнер выполнен радиопрозрачным на основе полипропиленового каркаса, обтянутого полипропиленовой сеткой.3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что ведущий вал выполнен с силиконовым покрытием.1. Installation for the disinfection of bulk products, containing a sealed chamber with a rotating container inside, a loading and unloading hatch, a system of magnetron generators with slot antennas, a clean air inlet system, a vacuum pump, a fan, a compressor and a control system, characterized in that the chamber is made in the form of a seven-sided prism, sealing fluoroplastic caps are installed on the magnetron antennas, the camera is equipped with two cylindrical shafts, providing rotation of the radio-transparent container, moreover, one of the shafts is the driving one, the other is driven, the container is equipped with elliptical hoops with silicone harnesses, the loading and unloading hatch has two gaskets: the inner one is graphite with metal reinforcement, the outer one is silicone. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the container is made transparent on the basis of a polypropylene frame covered with a polypropylene mesh. 3. Installation according to claim 1, characterized in that the drive shaft is made with silicone coating.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и пищевой промышленности, в частности к технике обеззараживания сыпучих продуктов.The utility model relates to agricultural machinery and the food industry, in particular to the technique of disinfecting bulk products.

Известно устройство для обеззараживания сыпучих продуктов, содержащее узел загрузки, источник ультрафиолетового излучения (УФИ), средство для транспортирования обрабатываемого продукта и узел выгрузки. Источник излучения выполнен в виде импульсной газоразрядной лампы, подключенной к блоку питания (Патент на изобретение №2279806, публ. 20.11.2005 г.).A device for the disinfection of bulk products containing a loading unit, a source of ultraviolet radiation (UVI), means for transporting the processed product and the unloading unit is known. The radiation source is made in the form of a pulsed discharge lamp connected to a power supply (Patent for invention No. 2279806, publ. November 20, 2005).

Недостатком этого устройства является неравномерность обеззараживания продукта по толщине слоя.The disadvantage of this device is the uneven disinfection of the product by the thickness of the layer.

Известно устройство для обеззараживания сыпучих пищевых продуктов, представляющее собой вращающийся барабан, узел загрузки источник ультрафиолетового излучения, средство для транспортировки обрабатываемого продукта, узел выгрузки. Внутренняя поверхность барабана, установленная в неподвижном корпусе, снабжена спиралевидно-расположенными лопастями, способными изменять угол наклона. Узел загрузки снабжен шнеком. (Патент на изобретение №2537500, публ. 03.08.2012 г.).A device for disinfecting bulk food products is known, which is a rotating drum, a loading unit, a source of ultraviolet radiation, a means for transporting the processed product, an unloading unit. The inner surface of the drum, mounted in a fixed housing, is equipped with spiral-shaped blades capable of changing the angle of inclination. The loading unit is equipped with a screw. (Patent for invention No. 2537500, publ. 03.08.2012).

Недостатком вышеуказанного устройства является то, что источники УФИ не обеспечивает полное обеззараживание сыпучих продуктов.The disadvantage of the above device is that the sources of UVI does not provide a complete disinfection of bulk products.

Известна СВЧ-установка для сушки и микроволновой обработки сыпучих материалов. Многофункциональная конвейерная СВЧ-установка включает несущую камеру, бункер с дозирующим устройством, конвейер, состоящий из ведущего и ведомого барабанов и сетки с тефлоновым покрытием, две и более рабочие камеры, разделенные на зоны СВЧ-нагрева, отлежки и охлаждения, систему вытяжки, устройство для выравнивания высоты материала, систему равномерного распределения агента сушки, состоящую из воздуховодов, входного диффузора, корпуса, направляющих, двух рядов выходных конфузоров с прямоугольными регулируемыми отверстиями, расположенные друг под другом под углом 90 град, и напорный вентилятор, датчики температуры и влажности, мотор-редуктор, устройство регулировки сетки конвейера, волновые ловушки, выгрузной канал, блок управления (Патент на ПМ №139803, публ. 18.03.2013 г.).Known microwave installation for drying and microwave processing of bulk materials. A multifunctional microwave conveyor installation includes a carrier chamber, a hopper with a metering device, a conveyor consisting of master and driven drums and a teflon-coated mesh, two or more working chambers, divided into zones of microwave heating, tracking and cooling, an exhaust system, a device for leveling the height of the material, a uniform distribution system of the drying agent, consisting of ducts, an inlet diffuser, a housing, guides, two rows of outlet confusers with rectangular adjustable openings, is located each other at an angle of 90 degrees, and a pressure fan, temperature and humidity sensors, a gear motor, a conveyor grid adjustment device, wave traps, an unloading channel, a control unit (Patent ПМ No. 139803, publ. March 18, 2013) .

Недостатком данной установки является ее сложность.The disadvantage of this installation is its complexity.

Известна микроволновая вакуумная установка для сушки пищевых продуктов и не пищевых материалов, которая включает корпус со встроенной камерой. Внутрь камеры имеется контейнер с продуктом. Перемешивание продукта происходит за счет вращения контейнера. Микроволновая энергия подается от магнетронов, расположенных на торцах цилиндрической камеры. Для эффективной конденсации паров предусмотрены внешние охлаждающие «рубашки». Сбор сконденсировавшегося дистиллята осуществляется в специальных емкостях, расположенных внизу установки. Охлаждение магнетронов обеспечивает внешний радиальный вентилятор. Управление процессом сушки осуществляется с помощью микропроцессора. Эта установка может использоваться для обеззараживания продуктов за счет использования микроволновой энергии (патент на ПМ №15622, публ. 27.10.2000 г.).Known microwave vacuum installation for drying food and non-food materials, which includes a housing with a built-in camera. There is a product container inside the chamber. Mixing of the product occurs due to the rotation of the container. Microwave energy is supplied from magnetrons located at the ends of a cylindrical chamber. For effective vapor condensation, external cooling “shirts” are provided. The condensed distillate is collected in special containers located at the bottom of the unit. Magnetron cooling is provided by an external radial fan. The drying process is controlled by a microprocessor. This installation can be used to disinfect products through the use of microwave energy (patent for PM No. 15622, publ. 10.27.2000).

Недостатком данной установки является низкая производительность установки из-за невозможности использовать установку для обеззараживания продукта в типовой таре, отсутствие возможности создания избыточного давления на этапе нагрева, что отрицательно сказывается на энергетической эффективности, ограничивает верхний предел по температуре обработки и ухудшает эффективность охлаждения из-за испарения части воды на стадии нагрева.The disadvantage of this installation is the low productivity of the installation due to the inability to use the installation for disinfecting the product in a typical container, the inability to create excess pressure during the heating phase, which negatively affects energy efficiency, limits the upper limit on processing temperature and impairs cooling efficiency due to evaporation parts of water at the heating stage.

Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в повышении производительности установки, расширение температурного диапазона обработки, улучшении качества и стабильности обеззараживания продуктов за счет совершенствования ее узлов.The technical result that can be obtained using the proposed utility model is to increase the productivity of the installation, expand the temperature range of processing, improve the quality and stability of the disinfection of products by improving its components.

Технический результат достигается за счет того, что в установке для обеззараживания сыпучих продуктов, содержащей герметичную камеру с вращающимся внутри ее контейнером, люком загрузки-выгрузки продуктов, систему магнетронных генераторов со щелевыми антеннами, систему напуска чистого воздуха, вакуумный насос, компрессор, вентилятор и систему управления, камера выполнена в виде несимметричной семигранной призмы с двумя цилиндрическими валами, обеспечивающими вращение контейнера, причем один - ведущий, выполнен с силиконовым покрытием, другой - ведомый. Одна из торцевых крышек приварена к призматической оболочке. На этой крышке расположены патрубки для подсоединения электромагнитных клапанов откачки и нагнетания воздуха, напуска чистого воздуха. Через другую крышку (люк) проводится загрузка-выгрузка продукции в контейнер. Для герметизации камеры в местах подключения магнетронов используются герметизирующие фторопластовые колпачки, покрывающие антенны магнетронов. Камера установлена на каркасе, выполненном из металлических труб. Контейнер снабжен обручами с силиконовыми жгутами, причем обручи имеют эллиптическую форму. Контейнер выполнен радиопрозрачным в виде полипропиленового каркаса, обтянутым полипропиленовой сеткой.The technical result is achieved due to the fact that in the installation for the disinfection of bulk products containing a sealed chamber with a container rotating inside, a product loading and unloading hatch, a magnetron generator system with slot antennas, a clean air inlet system, a vacuum pump, a compressor, a fan and a system control, the camera is made in the form of an asymmetric seven-sided prism with two cylindrical shafts, providing rotation of the container, and one - leading, made with silicone coating , the other is a slave. One of the end caps is welded to the prismatic shell. On this cover there are nozzles for connecting the electromagnetic valves for pumping and forcing air, for letting in clean air. Through another cover (hatch), loading and unloading of products into the container is carried out. To seal the chamber at the magnetron connection points, PTFE sealing caps covering the magnetron antennas are used. The camera is mounted on a frame made of metal pipes. The container is equipped with silicone harness hoops, the hoops being elliptical in shape. The container is made translucent in the form of a polypropylene frame, covered with a polypropylene mesh.

Камера выполнена в виде несимметричной семигранной призмы для уменьшения интерференционных максимумов и минимумов в распределении напряженности электрического поля, что способствует улучшению однородности нагрева.The camera is made in the form of an asymmetric seven-sided prism to reduce interference maxima and minima in the distribution of electric field strength, which helps to improve the uniformity of heating.

Эллиптическая форма обручей, расположенных на контейнере, обеспечивает осевое перемещение продукта, что улучшает однородность обеззараживания продуктов.The elliptical shape of the hoops located on the container provides axial movement of the product, which improves the uniformity of disinfection of products.

Крышка загрузки имеет две прокладки: внутреннюю -графитовую с металлическим армированием для исключения излучения микроволнового излучения наружу, внешнюю - силиконовую для надежной герметизации.The boot lid has two gaskets: the inside is graphite with metal reinforcement to exclude the radiation of microwave radiation to the outside, and the outside is silicone for reliable sealing.

Силиконовое покрытие ведущего вала камеры увеличивает степень сцепления с обручами контейнера и обеспечивает надежность вращения.Silicone coating of the drive shaft of the chamber increases the degree of adhesion to the hoops of the container and ensures reliable rotation.

На фиг. 1 представлена установка для обеззараживания сыпучих продуктов. Она состоит из каркаса 1, установленного на несущей стойке. Каркас содержит семигранную камеру 2 с люком 3. Для вращения контейнера 5 в нижней части камеры 2 установлены два вала 4, один из которых - ведущий, а другой - ведомый. Внутри камеры 2 вращается контейнер 5 с силиконовыми обручами 6 на его поверхности. На внешней поверхности семигранной камеры выполнены волноводы, с установленными на них магнетронными блоками 8. На внутренней поверхности выполнена щелевая система возбуждения 7. Магнетронные блоки снабжены трансформаторами и платой управления 8. Магнетроны 14 снабжены герметизирующими колпачками. Клапаны откачки, напуска и нагнетания воздуха 9, бактерицидный циркулятор воздуха 10 и микробиологический фильтр 11 расположены на «глухой» торцевой крышке. Вентилятор 12 проводит нагнетание охлаждающего воздуха внутрь кожуха 13. В установку включается также компрессор для увеличения давления в камере на стадии нагрева продукта.In FIG. 1 shows the installation for the disinfection of bulk products. It consists of a frame 1 mounted on a support rack. The frame contains a seven-sided chamber 2 with a hatch 3. To rotate the container 5, two shafts 4 are installed in the lower part of the chamber 2, one of which is the leading one and the other is driven. Inside the chamber 2, a container 5 rotates with silicone hoops 6 on its surface. Waveguides are made on the outer surface of the seven-sided chamber, with magnetron blocks 8 mounted on them. On the inner surface there is a slotted excitation system 7. The magnetron blocks are equipped with transformers and a control board 8. The magnetrons 14 are equipped with sealing caps. Valves for pumping, inflowing and forcing air 9, a bactericidal air circulator 10 and a microbiological filter 11 are located on the “blind” end cover. The fan 12 conducts the injection of cooling air into the casing 13. A compressor is also included in the installation to increase the pressure in the chamber during the heating stage of the product.

Установка работает следующим образом. В контейнер 2 через узел загрузки загружается типовой крафт мешок. Далее дверь закрывается, включается компрессор для нагнетания воздуха, и на продукт воздействует микроволновое излучение при давлении в камере 1,5-2 бар. Выбор такого давления обеспечивает температуру 110-120°C, что является предельной для сухих продуктов. После нагрева продукта и выдержки продукта при заданной температуре, включается вакуумный насос и проводится вакууммирование камеры до давления 5-50 мбар, что обеспечивает быстрое охлаждение продукта, подсушку продукта и дополнительное уничтожение бактерий. Избыточное давления в камере создается безмаслянным компрессором (на фиг. 1 - не показан), воздух от которого поступает через микробиологический фильтр 11. Система управления выполняется на программируемом логическом контроллере (ПЛК). Основной режим работы - автоматический (исключение - загрузка и выгрузка продукта). Отладка режимов обработки для конкретного продукта проводится с использованием температурных регистраторов, помещаемых внутрь крафт-мешка с продуктом. Анализ температурной «истории», записанной регистратором, и сравнение ее с результатами микробиологических и органолептических исследований продукта позволяют выработать оптимальный режим обработки. При штатной функционировании ПЛК обеспечивает поддержание найденного оптимального режима.Installation works as follows. A typical craft bag is loaded into container 2 through a loading unit. Then the door closes, the compressor for air injection is turned on, and the product is exposed to microwave radiation at a pressure in the chamber of 1.5-2 bar. The choice of such pressure provides a temperature of 110-120 ° C, which is the limit for dry products. After heating the product and holding the product at a given temperature, the vacuum pump is turned on and the chamber is evacuated to a pressure of 5-50 mbar, which provides quick cooling of the product, drying of the product and additional destruction of bacteria. Excessive pressure in the chamber is created by an oil-free compressor (not shown in Fig. 1), the air from which flows through a microbiological filter 11. The control system is executed on a programmable logic controller (PLC). The main mode of operation is automatic (exception - loading and unloading the product). Debugging processing modes for a specific product is carried out using temperature recorders placed inside the craft bag with the product. An analysis of the temperature “history” recorded by the recorder and its comparison with the results of microbiological and organoleptic studies of the product allow us to develop the optimal processing mode. During normal operation, the PLC maintains the found optimal mode.

Все перечисленные операции происходят одновременно с вращением контейнера, где происходит перемешивание продукта. Микроволновая энергия генерируется типовыми магнетронами 14. Они расположены на волноводах, приваренных по широкой стенке к призматической камере. На плоскости соприкосновения волноводов и камеры выполнены щелевые антенны, обеспечивающие хорошее согласование магнетронов и камеры. Наличие большого количества щелей дополнительно улучшает однородность нагрева.All of these operations occur simultaneously with the rotation of the container, where the product is mixed. Microwave energy is generated by typical magnetrons 14. They are located on waveguides welded along a wide wall to the prismatic chamber. Slot antennas are made on the plane of contact of the waveguides and the camera, providing good matching of the magnetrons and the camera. The presence of a large number of slots further improves the uniformity of heating.

Данная установка может применяться как в сельском хозяйстве, так и в пищевой промышленности для обеззараживания сыпучих продуктов, а также для любой тепловой обработки.This installation can be used both in agriculture and in the food industry for the disinfection of bulk products, as well as for any heat treatment.

Claims

1. Installation for the disinfection of bulk products, containing a sealed chamber with a rotating container inside, a loading and unloading hatch, a system of magnetron generators with slot antennas, a clean air inlet system, a vacuum pump, a fan, a compressor and a control system, characterized in that the chamber is made in the form of a seven-sided prism, sealing fluoroplastic caps are installed on the magnetron antennas, the camera is equipped with two cylindrical shafts, providing rotation of the radio-transparent container, moreover, one of the shafts is the driving one, the other is driven, the container is equipped with elliptical hoops with silicone harnesses, the loading and unloading hatch has two gaskets: the inside is graphite with metal reinforcement, the outside is silicone.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the container is made transparent on the basis of a polypropylene frame covered with a polypropylene mesh.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the drive shaft is made with silicone coating.