RU2074531C1

RU2074531C1 - S h f installation to dry piece products

Info

Publication number: RU2074531C1
Application number: RU92006166/09A
Authority: RU
Inventors: Валерий Степанович Жилков; Ua]; Иван Иванович Сапрыкин; Сергей Александрович Погарский; Григорий Михайлович Петьков; Евгений Анатольевич Шаулов; Куркен Андраникович Довтян; н Куркен Андраникович Довт; Ru]
Original assignee: Научно-производственное объединение "Тест-Радио" Лтд.
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1997-02-27

Abstract

FIELD: SHF heating of products. SUBSTANCE: SHF installation to dry piece products has SHF heating chamber, rack for piece products, device for forced ventilation of chamber. Disc SHF radiators are axially placed on reflectors, each mounted for turning in hole in side wall of chamber. Holes are made in symmetry to vertical center line. Each side wall of rack is formed by corner and additional supports interconnected by lateral supports. Additional support is placed equidistantly from corner ones. Cross beams of rack are positioned in opposition to gaps between SHF radiators on wall of chamber. EFFECT: simplified design, enhanced operational productivity. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, использующей СВЧ-нагрев, и может найти применение в деревообрабатывающей промышленности для сушки древесины. The invention relates to the field of electrical engineering using microwave heating, and may find application in the woodworking industry for drying wood.

Экономическая целесообразность применения СВЧ-энегии для сушки древесины по сравнению с традиционными процессами обработки определяется, в частности, получением продукта более высокого качества [1] Однако для этого необходимо обеспечить равномерное распределение электромагнитного поля в объеме камеры СВЧ-нагрева. Решение этой проблемы особенно затруднено при сушке штучных продуктов, к тому же имеющих значительный разброс величины диэлектрической проницаемости, например заготовок из древесины, что усложняет качественное согласование излучающей системы и камеры нагрева с различным в ней материалом, ведет к неоднородному нагреву и некачественной сушке. The economic feasibility of applying microwave energy for wood drying compared to traditional processing processes is determined, in particular, by obtaining a higher quality product [1] However, for this it is necessary to ensure uniform distribution of the electromagnetic field in the volume of the microwave heating chamber. The solution to this problem is especially difficult when drying piece products, which also have a significant variation in the dielectric constant, for example, wood blanks, which complicates the qualitative coordination of the emitting system and the heating chamber with different materials in it, leading to non-uniform heating and poor-quality drying.

Известна СВЧ-установка для сушки сыпучих продуктов, содержащая камеру СВЧ-нагрева с дисковыми излучателями, каждый из которых размещен в рефлекторе, установленном в отверстии на боковой стенке камеры, подставку для продукта, устройство принудительной вентиляции камеры [2] В известном устройстве подставка выполнена в виде транспортера специальной конструкции, а согласование излучающей системы и нагруженной камеры достигается при помощи устройства, изменяющего положение пассивного отражателя относительно излучателей. При сушке штучных продуктов, к тому же имеющих значительный разброс величины диэлектрической проницаемости, известное устройство не обеспечивает высокое качество обработанного материала. Known microwave installation for drying bulk products, containing a microwave heating chamber with disk emitters, each of which is placed in a reflector installed in the hole on the side wall of the camera, a product stand, a forced ventilation device of the camera [2] In the known device, the stand is made in a special type of conveyor, and the coordination of the radiating system and the loaded chamber is achieved using a device that changes the position of the passive reflector relative to the emitters. When drying piece products, in addition, having a significant variation in the dielectric constant, the known device does not provide high quality processed material.

Основная задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в обеспечении высокого качества обработанного материала, а именно штучного продукта, в том числе имеющего значительный разброс величины диэлектрической проницаемости, за счет обеспечения равномерного распределения электромагнитного поля по всему объему камеры нагрева, равномерного доступа агента сушки к каждой единице продукта, высокого качества согласования излучающей системы и заполненной камеры путем применения предложенной конструкции излучающей системы и подставки для продукта. Конструкция подставки определена с одной стороны конструкцией излучающей системы, а с другой характеристиками обрабатываемого материала, а именно штучного продукта. The main task to be solved by the claimed invention is directed is to ensure high quality of the processed material, namely a piece product, including one having a significant variation in the dielectric constant, by ensuring uniform distribution of the electromagnetic field throughout the volume of the heating chamber, uniform access of the drying agent to each product unit, high quality matching of the radiating system and the filled chamber by applying the proposed design I radiate s system and stands for the product. The design of the stand is determined on the one hand by the design of the emitting system, and on the other, by the characteristics of the material being processed, namely, a piece product.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в СВЧ-установке для сушки, содержащей камеру СВЧ-нагрева с дисковыми СВЧ-излучателями, каждый из которых размещен в рефлекторе, установленном в отверстии на боковой стенке камеры, подставку для продукта, устройство принудительной вентиляции, согласно изобретению дисковый излучатель размещен аксиально рефлектору, а рефлектор установлен в отверстие с возможностью поворота, а при этом отверстия в стенке камеры выполнены симметрично вертикальной средней линии стенки. Подставка выполнена в виде металлического стеллажа, форма и размеры которого соответствуют форме и размерам камеры нагрева и в котором каждая из боковых стенок образована угловыми и дополнительной стойками, соединенными поперечными стойками, а перекладины установлены напротив промежутков между СВЧ-излучателями и выполнены в виде неподвижной оси с установленными на ней роликами и деталями, фиксирующими расстояние между роликами, при этом форма и размеры ролика соответствуют форме и размерам штучного продукта, а дополнительнаястойка размещена на равном расстоянии от угловых. The solution to this problem is achieved by the fact that in the microwave installation for drying, containing a microwave heating chamber with disk microwave emitters, each of which is placed in a reflector installed in the hole on the side wall of the chamber, a product stand, forced ventilation device, according to the invention the disk radiator is placed axially to the reflector, and the reflector is mounted in the hole with the possibility of rotation, while the holes in the chamber wall are made symmetrically to the vertical midline of the wall. The stand is made in the form of a metal rack, the shape and dimensions of which correspond to the shape and dimensions of the heating chamber and in which each of the side walls is formed by corner and additional posts connected by transverse posts, and the crossbars are installed opposite the gaps between the microwave emitters and are made in the form of a fixed axis with rollers mounted on it and parts fixing the distance between the rollers, while the shape and dimensions of the roller correspond to the shape and dimensions of the piece product, and the additional stand Placed at equal distance from the corners.

Размещение дискового излучателя аксиально рефлектору и установка рефлектора в отверстии с возможностью поворота обеспечивают изменение положения излучающей системы (дискового излучателя и рефлектора) относительно камеры и обрабатываемого продукта. Тем самым, путем определения оптимального положения, достигается качественное согласование излучающей системы и заполненной камеры нагрева. Конструкция подставки для штучного продукта в виде металлического стеллажа по форме и размерам соответствующего камере нагрева, в котором каждая из боковых стенок образована угловыми и дополнительной стойками, соединенными поперечными стойками, а перекладины для продукта установлены напротив промежутков между СВЧ-излучателями, обеспечивает равномерность распределения электромагнитного поля по всему объему камеры заполненной продуктом. Конструкция подставки для продукта по изобретению обеспечивает также полный доступ агента сушки к каждой единице штучного продукта, что положительно влияет на качество обработанного продукта. Выполнение отверстий и соответственно размещение излучателей симметрично вертикальной средней линии боковой стенки, а также установка на каждой боковой стенке стеллажа дополнительной стойки на равном расстоянии от угловых и соответственно напротив вертикальной средней линии боковой стенки камеры, как бы разделяет для электромагнитного поля камеру нагрева на две части, способствуя развязке между излучателями. The placement of the disk emitter axially to the reflector and the installation of the reflector in the hole with the possibility of rotation provide a change in the position of the emitting system (disk emitter and reflector) relative to the camera and the processed product. Thus, by determining the optimal position, a high-quality matching of the radiating system and the filled heating chamber is achieved. The design of the stand for a piece product in the form of a metal rack in shape and size corresponding to the heating chamber, in which each of the side walls is formed by corner and additional posts connected by transverse posts, and the crossbars for the product are installed opposite the gaps between the microwave emitters, ensures uniform distribution of the electromagnetic field throughout the chamber filled with the product. The design of the product stand according to the invention also provides complete access of the drying agent to each unit of the piece product, which positively affects the quality of the processed product. The holes and, accordingly, the placement of emitters symmetrically to the vertical midline of the side wall, as well as the installation of an additional rack on each side wall of the rack at an equal distance from the corner and, respectively, opposite the vertical midline of the side wall of the chamber, as if divides the heating chamber into two parts for the electromagnetic field, promoting decoupling between emitters.

Таким образом СВЧ-установка для сушки согласно изобретению обеспечивает равномерный нагрев и высокое качество обработанного материала, в том числе и штучного продукта, имеющего значительный разброс величины диэлектрической проницаемости. Thus, the microwave drying apparatus according to the invention provides uniform heating and high quality of the processed material, including a piece product having a significant variation in the dielectric constant.

Выполнение перекладины стеллажа в виде неподвижной оси с установленным на ней рядом роликов, по форме и размерам соответствующих обрабатываемому продукту, и деталей, фиксирующих расстояние между роликами, обеспечивают равномерное и фиксированное распределение штучного продукта по объему камеры, что дополнительно способствует равномерности нагрева, равномерности обдува агентом, сушки штучного продукта. The implementation of the crossbar of the rack in the form of a fixed axis with a number of rollers installed on it, corresponding in shape and size to the processed product, and parts that fix the distance between the rollers, provide a uniform and fixed distribution of the piece product over the chamber volume, which further contributes to the uniformity of heating, the uniformity of blowing agent drying a piece of product.

На фиг. 1 показан общий вид установки для сушки штучных продуктов, на фиг.2 поперечное сечение конструкции установки, на фиг.3 конструкция излучающей системы, на фиг.4 крепление рефлекторов излучающей системы, на фиг.5 конструкция перекладины стеллажа. In FIG. 1 shows a General view of the installation for drying piece products, in Fig.2 a cross-section of the construction of the installation, in Fig.3 the design of the emitting system, in Fig.4 fastening of the reflectors of the radiating system, in Fig.5 the construction of the crossbar of the rack.

СВЧ-установка для сушки штучного продукта содержит камеру СВЧ-нагрева 1, металлический стеллаж 2 для штучного продукта 3, устройство 4 принудительной вентиляции камеры 1. В боковой стенке 5 камеры 1 симметрично вертикальной средней линии выполнены отверстия 6. В каждом из отверстий 6 с возможностью поворота установлен рефлектор 7. Установка рефлектора 7 выполнена, например, с помощью проводящего кольца 8, неразъемно закрепленного в отверстии 6, отверстий 9, выполненных с определенным шагом по краю рефлектора 7, и винтов 10. В рефлекторе 7 аксиально размещен дисковый СВЧ-излучатель 11, короткозамкнутый на рефлектор 7. Металлический стеллаж 2 для штучного продукта 3, выполненный в соответствии с внутренними размерами камеры нагрева 1, образован боковыми стенками из угловых 12 и дополнительных 13 стоек, соединенных поперечными стойками 14, и перекладинами 15, установленными напротив промежутков между СВЧ-излучателями 11 на стенке 5. Дополнительная стойка 13 размещена на равном расстоянии от соответствующих угловых стоек 12 и занимает положение напротив вертикальной средней линии боковой стенки 5. Перекладина 15 содержит ось 16, и, надетые на ось 16, ряд роликов 17 и деталей 18, фиксирующих расстояние между роликами 17. Ролики 17 выполнены в соответствии с формой и размерами штучного продукта 3. Устройство 4 для принудительной вентиляции камеры 1 выполнено известными средствами. The microwave installation for drying a piece of product contains a microwave heating chamber 1, a metal rack 2 for a piece of product 3, a device 4 for forced ventilation of the chamber 1. In the side wall 5 of the chamber 1, holes 6 are made in a symmetrically vertical midline 6. of rotation, a reflector 7 is installed. Reflector 7 is installed, for example, using a conductive ring 8, permanently attached to the hole 6, holes 9 made with a certain step along the edge of the reflector 7, and screws 10. In the reflector 7 axially placed disk microwave emitter 11, short-circuited to the reflector 7. A metal rack 2 for a piece of product 3, made in accordance with the internal dimensions of the heating chamber 1, is formed by the side walls of the corner 12 and an additional 13 racks connected by transverse racks 14 and the crossbars 15, mounted opposite the gaps between the microwave emitters 11 on the wall 5. An additional rack 13 is placed at an equal distance from the corresponding corner posts 12 and occupies a position opposite the vertical midline of the side walls and 5. The crossbar 15 contains the axis 16, and, worn on the axis 16, a series of rollers 17 and parts 18, fixing the distance between the rollers 17. The rollers 17 are made in accordance with the shape and size of the piece product 3. The device 4 for forced ventilation of the chamber 1 is made known means.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

На ролики 17 перекладины 15 стеллажа 2 укладывают для сушки штучный продукт 3, например заготовки из древесины. Форма и размеры роликов 17 и деталей 18 позволяют расположить равномерно и зафиксировать в пространстве камеры 1 штучный продукт 3. Включают источник МВЧ-энергии, подсоединенный к волноводному тракту 19 через фланец 20 и через дисковые СВЧ-излучатели 11 СВЧ-энергию в виде круго-поляризованных колебаний подают в камеру 1 для нагрева продукта 3. Включают устройство 4 принудительной вентиляции камеры 1. Агент сушки подается в камеру 1 через отверстие в дне и выводится через отверстие в верхней стенке. Конструкция стеллажа 2 обеспечивает равномерность распределения СВЧ-энергии по объему камеры 1 и равномерный доступ агента сушки к каждой единице штучного продукта 3. Для максимально полного согласования с заполненной камерой 1 поворачивают каждый из рефлекторов 7 относительно соответствующего кольца 8, тем самым выбирая необходимое положение СВЧ-излучателей 11 относительно камеры 1. В оптимальном положении (т.е. при минимальном значении КСВН) рефлектор 7 фиксируют в кольце 8 винтами 10. Конструктивные особенности стеллажа 8, а именно установка дополнительных металлических стоек 13 по боковым стенкам стеллажа 2 на равном расстоянии от угловых стоек 12, а значений напротив вертикальной средней линии боковой стенке 5, где симметрично этой линии размещены СВЧ-излучатели 11, способствуют развязке между СВЧ-излучателями 11, улучшая согласование. Таким образом устройством обеспечивается равномерный нагрев и качественная сушка заготовок из древесины. On the rollers 17 of the crossbar 15 of the rack 2, a piece product 3 is laid for drying, for example wood blanks. The shape and dimensions of the rollers 17 and parts 18 make it possible to arrange piece product 3 evenly and fix in the chamber space 3. The microwave energy source is connected to the waveguide path 19 through the flange 20 and through the microwave disk emitters 11 microwave energy in the form of circularly polarized oscillations are fed into the chamber 1 for heating the product 3. The apparatus 4 for forced ventilation of the chamber 1 is turned on. The drying agent is supplied to the chamber 1 through an opening in the bottom and is discharged through an opening in the upper wall. The design of the rack 2 ensures uniform distribution of microwave energy throughout the volume of chamber 1 and uniform access of the drying agent to each unit of piece product 3. For maximum coordination with the filled chamber 1, each of the reflectors 7 is turned relative to the corresponding ring 8, thereby choosing the required position of the microwave emitters 11 relative to the camera 1. In the optimal position (i.e., with the minimum value of VSWR), the reflector 7 is fixed in the ring 8 with screws 10. Design features of the rack 8, namely the installation additional metal racks 13 along the side walls of the rack 2 at an equal distance from the corner racks 12, and the values opposite the vertical midline of the side wall 5, where microwave emitters 11 are placed symmetrically to this line, facilitate decoupling between the microwave emitters 11, improving coordination. Thus, the device provides uniform heating and high-quality drying of wood blanks.

Claims

1. Microwave installation for drying piece products, containing a heating chamber with microwave emitters installed in the corresponding holes made in one of the side walls of the heating chamber, a product stand, characterized in that a forced ventilation device of the chamber is introduced into it, and a microwave -emitters are made in the form of a disk and each of them is placed axially to the reflector mounted in the hole with the possibility of rotation, while the holes in the side wall of the heating chamber are made symmetrically to its vertical midline, In addition, the product stand is made in the form of a metal rack, the shape and dimensions of which correspond to the shape and dimensions of the heating chamber, and each of its side walls is formed by corner and additional posts connected by transverse posts, and the crossbars are installed opposite the gaps between the microwave emitters, this additional rack is placed at an equal distance from the corner posts.

2. The microwave installation according to claim 1, characterized in that each of the rails of the rack is made in the form of a fixed axis with a number of rollers and parts mounted on it, fixing the distance between the rollers, while the shape and dimensions of the roller correspond to the shape and dimensions of the piece product.