RU1793838C

RU1793838C - Device for treatment of loose materials

Info

Publication number: RU1793838C
Application number: SU914946527A
Authority: RU
Inventors: Юрий Сергеевич Архангельский; Виктор Николаевич Серебряков; Евгений Владимирович Колесников; Виктор Дмитриевич Куликов
Original assignee: Ю.С.Архангельский, В.Н.Серебр ков, Е.В.Колесников и В.Д.Куликов
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-02-07

Abstract

Использование: изобретение относитс к сельскому хоз йству и может быть использовано дл обработки сыпучих материалов, дефекции, дезинсекции, сушки зерна, сем н и т.п. Сущность изобретени : на внутренней стороне камеры обработки размещен диэлектрический слой дл формировани области равномерного нагрева, выполненный в виде полого усеченного конуса . Угол раскрыва конусообразной камеры обработки превышает угол раскрыва конусообразного токопровод щего элемента . Труба подачи воздуха выполнена перфорированной и размещена на оси токопровод щего элемента. В диэлектрическом слое дл формировани области равномерного нагрева и на стенках камеры обработки выполнены вентил ционные отверсти . Система ввода СВЧ энергии выполнена в виде коаксиально-волноводного перехода, а камера обработки снабжена оконечной нагрузкой, установленной в выходной части камеры обработки по ее периметру . 2 з.п. ф-лы, 2 ил. елUsage: the invention relates to agriculture and can be used for processing bulk materials, defection, disinsection, drying of grain, seeds and the like. SUMMARY OF THE INVENTION: A dielectric layer is placed on the inner side of the treatment chamber to form a uniform heating region made in the form of a hollow truncated cone. The opening angle of the conical processing chamber is greater than the opening angle of the conical conducting element. The air supply pipe is perforated and placed on the axis of the conductive element. Ventilation holes are provided in the dielectric layer to form a uniform heating region and on the walls of the treatment chamber. The microwave energy input system is made in the form of a coaxial waveguide transition, and the processing chamber is equipped with a terminal load installed in the output part of the processing chamber along its perimeter. 2 s.p. f-ly, 2 ill. ate

Description

Изобретение относитс к сельскому хоз йству и может быть использовано дл обработки сыпучих материалов, дефекции, дезинсекции, сушки зерна, сем н и т.п.The invention relates to agriculture and can be used to process bulk materials, defect, disinsect, dry grain, seeds, and the like.

Известно устройство дл сушки гранулированных диэлектрических материалов, содержащее генератор, сушильную секцию, вводы СВЧ энергии, воздуха и гранул, воздухоотделитель . При этом сушильна камера выполнена в виде двух вертикальных отрезков входного и выходного волноводов, соединенных волноводным изгибом, причем к входу вертикального отрезка входного волновода подключены вводы воздуха и гранул, а на выходе вертикального отрезка выходного волновода установлен воздухоотделитель .A device for drying granular dielectric materials is known, comprising a generator, a drying section, microwave energy, air and granule inlets, an air separator. In this case, the drying chamber is made in the form of two vertical segments of the input and output waveguides connected by a waveguide bend, and air and granule inlets are connected to the input of the vertical segment of the input waveguide, and an air separator is installed at the output of the vertical segment of the output waveguide.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки: низка производительность за счет налипани материала на стенки камеры нагрева, низкий КПД камеры нагрева из-за работы ее в резонаторном режиме, мала плотность материала, сложность конструкции и сложность обеспечени согласованной совместной работы СВЧ генераторов при использовании нескольких сушильных секций,However, the known device has the following disadvantages: low productivity due to the sticking of material on the walls of the heating chamber, low efficiency of the heating chamber due to its operation in the resonator mode, low material density, design complexity and the difficulty of ensuring coordinated joint operation of microwave generators when using several drying sections ,

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому изобретению вл етс устройство дл обработки сыпучих материалов , содержащее СВЧ генератор, сообщенный посредством системы ввода, выполненной-в виде трубы, с верхней частью вертикальной конусообразной камерой обработки, котора также сообщена с труXI О СО 00The closest in technical essence to the claimed invention is a device for processing bulk materials containing a microwave generator, communicated through an input system made in the form of a pipe, with the upper part of a vertical conical processing chamber, which is also in communication with the pipe.

соwith

0000

соwith

бой подачи обрабатываемого материала, а нижн часть камеры обработки сообщена с трубой вывода обрабатываемого материала , кроме того, на оси конусообразной камеры обработки размещен конусообразный токопровод щий элемент с каналами дл воздуха, установленный с возможностью осевого вращени и вибрации, а также трубу подачи воздуха.the supply of the processed material, and the lower part of the processing chamber is in communication with the output pipe of the processed material, in addition, on the axis of the conical processing chamber there is a cone-shaped conductive element with air channels that is installed with the possibility of axial rotation and vibration, as well as an air supply pipe.

Однако известное устройство дл обработки сыпучих материалов, содержащее камеру нагрева резонаторного типа, не может обеспечить равномерной обработки материала по всему его объему и качественную сохранность исходного состава обрабатываемого материала, так как наличие вращающихс металлических пластин нижнего конуса камеры нагрева способствует возникновению электрического пробо между .ними, а вращение пластин с разной скоростью приводит к механической деформации обрабатываемого материала.However, the known device for processing bulk materials containing a resonator-type heating chamber cannot ensure uniform processing of the material throughout its volume and qualitative preservation of the initial composition of the processed material, since the presence of rotating metal plates of the lower cone of the heating chamber contributes to electrical breakdown between them. and the rotation of the plates at different speeds leads to mechanical deformation of the processed material.

Кроме того, применение электропривода внутри устройства СВЧ сушки усложн ет конструкцию всего устройства и предъ вл ет жесткие требовани к услови м его работы в пожароопасных средах.In addition, the use of an electric drive inside a microwave drying device complicates the design of the entire device and imposes stringent requirements on the conditions for its operation in fire hazardous environments.

Цель изобретени - повышение эффективности обработки за счет обеспечени равномерности нагрева по длине камеры обработки и более полного удалени выдел ющейс влаги.The purpose of the invention is to increase the processing efficiency by ensuring uniform heating along the length of the processing chamber and more complete removal of the released moisture.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл обработки сыпучих материалов , содержащем СВЧ генератор, сообщенный посредством системы ввода с верхней частью вертикальной конусообразной камерой обработки, котора также сообщена с трубой подачи обрабатываемого материала, а нижн часть камеры обработки сообщена с трубой вывода обрабатываемого материала, кроме того, на оси конусообразной камеры обработки размещен конусообразный токопровод щий элемент с каналами дл воздуха, новым вл етс то. что на внутренней стороне камеры обработки размещен диэлектрический слой дл формировани области равномерного нагрева, выполненный в виде полого усеченного конуса, причем угол рас- крыва конусообразной камеры обработки превышает угол раскрыаа конусообразного токопровод щего элемента, а также труба подачи воздуха выполнена перфорированной и размещена на оси последнего, а в диэлектрическом слое дл формировани области равномерного нагрева и на стенках камеры обработки выполнены вентил ционные отверсти , при этом система ввода СВЧ энергии выполнена в виде коаксиаль0This object is achieved in that in a device for processing bulk materials containing a microwave generator, communicated through an input system with an upper part of a vertical cone-shaped processing chamber, which is also in communication with the feed pipe of the processed material, and the lower part of the processing chamber is in communication with the output pipe of the processed material in addition, a cone-shaped conductive element with air channels is arranged on the axis of the conical processing chamber, which is new. that a dielectric layer is placed on the inner side of the processing chamber to form a uniform heating region made in the form of a hollow truncated cone, the opening angle of the conical processing chamber exceeding the opening angle of the conical conductive element, and the air supply pipe is perforated and placed on the axis of the latter and in the dielectric layer to form a uniform heating region and on the walls of the processing chamber, ventilation holes are made, while the CB input system H of energy is made in the form of coaxial0

55

00

55

00

55

00

55

00

55

но-волноводного перехода, а камера обработки снабжена оконечной нагрузкой, установленной в выходной части камеры обработки по ее периметру, кроме того, каналы дл воздуха сообщены с соответствующими перфорированными отверсти ми трубы дл подачи воздуха. Устройство дл обработки сыпучих материалов снабжено кожухом с компрессором, при этом камера обработки размещена в кожухе. Кроме этого , каналы дл воздуха конусообразного токопровод щего элемента размещены под углом к оси трубы дл подачи воздуха.but the waveguide transition, and the treatment chamber is equipped with an end load installed in the output part of the treatment chamber along its perimeter, in addition, the air channels are in communication with the corresponding perforated holes of the air supply pipe. The device for processing bulk materials is provided with a casing with a compressor, while the processing chamber is located in the casing. In addition, the air ducts of the cone-shaped conductive member are placed at an angle to the axis of the air supply pipe.

Внутренний диаметр внешнего и наружный диаметр внутреннего проводников в любом сечении по длине камеры нагрева удовлетвор ют требованию равенства волновых сопротивлений согласно выражению:The inner diameter of the outer and the outer diameter of the inner conductors in any section along the length of the heating chamber satisfy the requirement of equal wave impedances according to the expression:

Zool Zoo) + 1Zool Zoo) + 1

60 , D2I60, D2I

InIn

УЕэ( d2l где Zooi, Zooi + 1 - волновые сопротивлени камеры нагрева соответственно в 1-том и I + 1 сечени х;UEE (d2l where Zooi, Zooi + 1 are the wave resistances of the heating chamber in the 1st and I + 1 sections, respectively;

Еэ - эквивалентна диэлектрическа проницаемость среды внутри камеры нагрева в ее 1-том сечении, о.е.;Ee - equivalent dielectric constant of the medium inside the heating chamber in its 1st section, p.u .;

D2i, d2i - диаметры внешнего и внутреннего проводников камеры нагрева в ее 1-том сечении соответственно.D2i, d2i are the diameters of the outer and inner conductors of the heating chamber in its 1st section, respectively.

Анализ известных технических решений в исследуемой области свидетельствует о том, что наше техническое решение в исследуемой области отвечает критерию новизна .An analysis of the known technical solutions in the study area indicates that our technical solution in the study area meets the criterion of novelty.

Это позвол ет сделать вывод об отсутствии признаков, сходных с существенными отличительными признаками в за вл емом устройстве и признать за вл емое решение соответствующим критерию изобретени существенные отличи .This allows us to conclude that there are no features similar to the essential distinguishing features in the claimed device and to recognize significant differences as the claimed solution in accordance with the criteria of the invention.

На фиг.1 представлено устройство дл обработки сыпучих материалов в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.Fig. 1 is a sectional apparatus for processing bulk materials; figure 2 - cross section aa in fig. 1.

Устройство дл обработки сыпучих,материалов содержит СВЧ генератор 1, сообщенный посредством системы ввода, котора выполнена в виде коаксиально-вол- новодного перехода 2 с внутренним отверстием 3 дл прохождени обрабатываемого материала с камерой обработки 4. На оси камеры обработки 4 размещен конусообразный токопровод щий элемент 5. Камера обработки 4 представл ет собой вертикальный конусообразный волновод 6. На внутренней стороне камеры обработки 4 размещен диэлектрический слой 7, выполненный в виде полого усеченного конуса. Угол рэскрыва конусообразной камеры обработки 4 превышает угол рэскрыва конусообразного токопровод щего элемента 5.The device for processing bulk materials contains a microwave generator 1, communicated through an input system, which is made in the form of a coaxial-waveguide transition 2 with an internal hole 3 for passing the material to be processed with the processing chamber 4. A cone-shaped conductive element is placed on the axis of the processing chamber 4 5. Processing chamber 4 is a vertical conical waveguide 6. On the inner side of processing chamber 4, a dielectric layer 7 is arranged in the form of a hollow truncated cone. The opening angle of the cone-shaped processing chamber 4 exceeds the opening angle of the conical-shaped conductive element 5.

Элемент 5 снабжен каналами дл воздуха 8, которые сообщены с соответствующими перфорационными отверсти ми трубы 9 дл подачи воздуха. Кроме того, каналы дл воздуха 8 конусообразного токопровод щего элемента 5 могут быть размещены под углом к оси трубы 9 дл подачи воздуха. Верхн часть камеры обработки 4 сообщена с трубой 10 подачи обрабатываемого материала , а нижн часть камеры сообщена с трубой 11 вывода обрабатываемого материала. В диэлектрическом слое 7 и на стенках камеры обработки 4 выполнены вентил ционные отверсти , соответственно 12 и 13. Камера обработки 4 размещена в кожухе 14 с вакуумным насосом 15 и снабжена оконечной нагрузкой 16.Element 5 is provided with air passages 8 which are in communication with corresponding perforation openings of the air supply pipe 9. In addition, the air channels 8 of the cone-shaped conductive element 5 can be placed at an angle to the axis of the air supply pipe 9. The upper part of the processing chamber 4 is in communication with the pipe 10 for supplying the processed material, and the lower part of the chamber is in communication with the pipe 11 for outputting the processed material. In the dielectric layer 7 and on the walls of the processing chamber 4, ventilation holes are made, respectively 12 and 13. The processing chamber 4 is located in a casing 14 with a vacuum pump 15 and is equipped with a terminal load 16.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Обрабатываемый сыпучий материал с конвейера загрузки подаетс через запредельную трубу подачи обрабатываемого материала 10 в коаксиально-волноводный переход 2 и по его внутреннему отверстиюThe processed bulk material from the loading conveyor is fed through the transverse pipe for supplying the processed material 10 to the coaxial waveguide transition 2 and through its inner hole

3 попадает в камеру обработки 4, где перемещаетс за счет силы т жести вниз по всей длине камеры обработки 4. При этом обрабатываемый материал нагреваетс за счет3 enters the processing chamber 4, where it moves due to gravity down along the entire length of the processing chamber 4. In this case, the processed material is heated by

поглощени СВЧ энергии и влага, расположенна между частицами сыпучего материала , выбрасываетс из объема материала в виде пара с капельками влаги, которые подхватываютс потоком воздуха, подаваемогоabsorption of microwave energy and moisture, located between the particles of bulk material, is ejected from the volume of the material in the form of steam with moisture droplets that are picked up by the flow of air supplied

через трубу 9 подачи воздуха в токопрово- д щий элемент 5 и выводитс наружу через вентил ционные отверсти 12 и 13 диэлектрического сло 7 и стенками камеры обработки 4. Вс влага, котора выдел етс наthrough the air supply pipe 9 to the conductive element 5 and is brought out through the ventilation holes 12 and 13 of the dielectric layer 7 and the walls of the processing chamber 4. All the moisture that is released on

стенках камеры 4, откачиваетс вакуумным насосом 15 с конденсатором. the walls of the chamber 4, is pumped out by a vacuum pump 15 with a condenser.

Предлагаемое устройство дл обработки сыпучих материалов позвол ет, по сравнению с прототипом, повысить эффективность обработки за счет обеспечени равномерности нагрева по длине камеры обработки и более полного удалени выдел ющейс влаги, при этом сохран етс исходный состав обрабатываемого материала.The proposed device for processing bulk materials allows, in comparison with the prototype, to increase the processing efficiency by ensuring uniform heating along the length of the processing chamber and more complete removal of the released moisture, while maintaining the original composition of the processed material.

Ф о р м у л а и з о б р ете н и 1. Устройство дл обработки сыпучих материалов, содержащее СВЧ генератор, сообщенный посредством системы ввода с верхней частью вертикальной конусообразной камеры обработки, котора также сообщена с трубой подачи обрабатываемого материала, а нижн часть камеры обработки сообщена с трубой вывода обрабатывае- мого материала, кроме того на оси конусообразной камеры обработки размещен конусообразный токопровод щий элемент с каналами дл воздуха, а также содержащее трубу дл подачи воздуха, отличающеес тем, что, с целью повышени эффективности обработки за счет обеспечени равномерности нагрева по длине камеры обработки и более полного удалени выдел ющейс влаги, на внутренней стороне камеры обработки размещен диэлектрический слой дл формировани области равномерного нагрева, выполненный в виде полого усеченного конуса, причем угол раскрыва конусообразной камеры обработки превышает угол раскрыва конусообразного токопровод щего элемента, труба подачи воздуха выполнена перфорированной и размещена на оси последнего, а в диэлектрическом слое дл формировани области равномерного нагрева и на стенках камеры обработки выполнены вентил ционные отверсти , при этом система ввода СВЧ- энергии выполнена в виде коаксиально-вол- новодного перехода, а камера обработки снабжена оконечной нагрузкой, установленной в выходной части камеры обработки по ее периметру, каналы дл воздуха сообщены с соответствующими перфорационными отверсти ми трубы дл подачи воздуха.Formula 1. A device for processing bulk materials containing a microwave generator communicated through an input system with an upper part of a vertical cone-shaped processing chamber, which is also in communication with the feed pipe of the processed material, and the lower a part of the processing chamber is in communication with the outlet pipe of the material to be processed, in addition, a cone-shaped conductive element with air channels and a pipe for supplying air are arranged on the axis of the conical processing chamber, that, in order to increase the processing efficiency by ensuring uniform heating along the length of the treatment chamber and more completely removing the released moisture, a dielectric layer is placed on the inner side of the treatment chamber to form a uniform heating region made in the form of a hollow truncated cone, the conical opening angle the processing chamber exceeds the opening angle of the conical conductive element, the air supply pipe is perforated and placed on the axis of the latter, and in the dielectric A ventilation layer is made on the layer for forming a uniform heating region and on the walls of the processing chamber, while the microwave energy input system is made in the form of a coaxial-waveguide transition, and the processing chamber is equipped with an end load installed in the output part of the processing chamber along its perimeter the air channels are in communication with the corresponding perforations of the air supply pipe.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с тем.что оно снабжено кожухом с вакуумным насосом, при этом камеры обработки размещена в кожухе.2. The device according to claim 1, with the exception that it is provided with a casing with a vacuum pump, while the processing chamber is located in the casing.

3. Устройство по п.1, отличающее с тем, что каналы дл воздуха конусообразного токопровод щего элемента размещены под углом к оси трубы дл подачи воздуха.3. The device according to claim 1, characterized in that the air ducts of the cone-shaped conductive element are placed at an angle to the axis of the air supply pipe.

Составитель Ю.Архангельский Редактор Т.Никольска Техред М.МоргенталКорректор Н.КорольCompiled by Y. Arkhangelsk Editor T. Nikolska Tehred M. Morgenthal Corrector N. Korol

Заказ 512Тираж ПодписноеOrder 512

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м приГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., 4/5VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries under the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Rauska nab., 4/5

(,, гт1 .1-..-.-..n(,, rt1 .1 -..-.- .. n

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Production and Publishing Plant Patent, Uzhhorod, 101 Gagarin St.

Јкг. 2Ј kg 2