RU211751U1 - Воскотопка с индукционным парогенератором - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к пчеловодству, а именно к устройствам для извлечения воска из сотовых рамок. Задача, на решение которой направлена полезная модель, - обеспечение равномерного, эффективного и быстрого растапливания воскового сырья, вытапливаемого фрагментами или расположенного на рамках. Технический результат достигается за счет того, что источник тепловой энергии представляет собой индукционный парогенератор, состоящий из металлического резервуара, толстостенного цилиндра с индуктором и датчика давления, направляющий пар под давлением по системе распределения пара в парораспределительные магистрали, расположенные между корзинок для воскового сырья в три ряда и имеющие направляющие отверстия, выполненные равномерно по всей цилиндрической поверхности парораспределительных магистралей, причем распределение пара осуществляется одновременно с двух сторон магистралей. Использование полезной модели позволит повысить эффективность растапливания пчелиного воска, а также качество готового продукта.

Description

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к пчеловодству, и используется для вытопки пчелиного воска.

Известна индукционная воскотопка [2], которая состоит из корпуса, крышки и поддона, составляющих камеру вытопки воска, в которой установлены корзинки для воскового сырья. Процесс нагрева осуществляется при помощи нагревательного элемента, имеющего форму полого змеевика прямоугольного сечения, осуществляющего процесс вытопки лучевым и конвекционным воздействием сухим нагретым воздушным потоком.

Недостатком устройства является низкая эффективность растапливания сырья посредством нагрева сухим горячим воздухом и излучением. А также высокое энергопотребление устройства.

Также известна воскотопка с СВЧ-парогенератором [1], осуществляющая вытопку воска путем воздействия паром, генерируемым СВЧ излучением. Агрегат состоит из корпуса, крышки, перфорированных трубок, установленных внутри корпуса и горизонтально расположенного поддона. В нижней части устройства расположены трансформатор с магнетроном, волновод и емкость, отделенная от волновода стеклом. Распределение пара происходит через паронаправляющие трубки.

Недостатком устройства является сложный контроль рабочих температур при генерировании пара излучением сверхвысокой частоты. А также затраты энергии на нагрев пара, не задействованного в растапливании воска и остающегося в емкости парогенератора.

Задача, на решение которой направлена полезная модель – обеспечение равномерного, эффективного и быстрого растапливания воскового сырья, вытапливаемого фрагментами или расположенного на рамках.

Технический результат достигается за счет того, что источник тепловой энергии представляет собой индукционный парогенератор, состоящий из металлического резервуара, толстостенного цилиндра с индуктором и датчика давления, направляющий пар под давлением по системе распределения пара в парораспределительные магистрали, расположенные между корзинок для воскового сырья в три ряда и имеющие направляющие отверстия, выполненные равномерно по всей цилиндрической поверхности парораспределительных магистралей, причем распределение пара осуществляется одновременно с двух сторон магистралей.

На фиг. 1 изображена схема воскотопки с индукционным парогенератором: 1 – корпус; 5 – кронштейн; 6 – корзины для воскового сырья, 7 – рамки с восковой сушью; 8 - парораспределительные магистрали; 16 – модуль управления; 17 – датчик давления; 18 – система распределения пара.

На фиг. 2 изображено сечение А-А на фиг. 1: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – стойки; 4 – поддон; 5 – кронштейн; 6 – корзины для воскового сырья, 7 – рамки с восковой сушью; 8 - парораспределительные магистрали; 9 – направляющие отверстия; 10 – резервуар парогенератора; 11 – футляр индукционного нагревателя; 12 – индуктор; 13 – нагревательный элемент; 14 – стойки индукционного нагревателя; 15 – кран; 16 – модуль управления; 17 – датчик давления; 18 – система распределения пара.

Воскотопка с индукционным парогенератором состоит из корпуса 1 квадратного сечения, стоек 3, крышки 2 и поддона 4. Стенки крышки 2 и корпуса 1, а также поддон 4 выполнены двойными, полости заполнены теплоизоляционным материалом (на фигуре не указан). Внутри корпуса расположены корзинки для воскового сырья 6, кронштейны 5 для установки рамок с восковой сушью, а также парораспределительные магистрали 8, соединенные с нагревательным элементом парогенератора 13 системой распределения пара 18. В парораспределительных магистралях 8 имеются направляющие отверстия 9 равномерно по всей цилиндрической поверхности парораспределительных магистралей, что позволяет обеспечить равномерное распределение пара по поверхности воскового сырья, расположенного в корзинах 6 или на рамках с восковой сушью 7. В нижней части корпуса 1 расположен кран 15 для слива конденсата и растопленного воска. Поддон 4 выполнен под углом, для повышения эффективности выхода растопленного воска, и разборным для обеспечения простоты чистки устройства.

Ниже поддона 4 располагается система распределения пара 18, представляющая собой систему труб, обеспечивающих равномерную подачу пара в парораспределительные магистрали 8. С целью сокращения тепловых потерь в окружающую среду, трубы, находящиеся вне корпуса, выполнены в теплоизоляции (на фигуре не указана).

Ниже расположен индукционный парогенератор, состоящий из нагревательного элемента 13, проходящего сквозь индуктор 12, расположенные внутри футляра 11, установленного при помощи стоек 14 в резервуар 10, заполненный водой. Контроль давления осуществляется датчиком 17, установленным в верхней части емкости 10.

Управление рабочим процессом устройства осуществляется при помощи модуля управления 16 расположенного в верхней части корпуса 1.

Воскотопка с индукционным парогенератором работает следующим образом.

Восковое сырье (подготовленное или в виде восковой суши помещают в корзины для воскового сырья 6, установленные на кронштейнах 5 в корпусе устройства. Затем закрывают крышку 2 и включают устройство. В результате подачи напряжения на индуктор 12 создается электромагнитное поле, воздействующее на нагревательный элемент 13, в результате чего возникающие вихревые токи вызывают нагрев элемента 13, который, в свою очередь, нагревает находящуюся в нем воду до температуры кипения и генерирует пар. Пар, в свою очередь, заполняет систему распределения пара 18 и парораспределительные магистрали 8. Давление в системе 18 возрастает, и нагретый пар через направляющие отверстия 9 под давлением подается на восковое сырье (сушь). Таким образом, первоначально энергия пароводяной смеси затрачивается на нагрев и дальнейшее растапливание воскового сырья и уже после – на нагрев пространства внутри корпуса и стенок воскотопки.

В течение процесса теплообмена пар остывает и конденсирует на поверхности корпуса и нерастопленного воскового сырья, затем стекает по поверхности поддона через кран 15 и накапливается в заранее подготовленной емкости. Расплавленный воск также стекает в емкость, при этом в результате разницы плотности, выделяется на поверхности воды, а посторонние примеси оседают на дне емкости, что, в свою очередь, позволяет получить воск более высокого качества.

По завершению операции вытопки воска устройство отключают, извлекают из корзинок для воскового сырья 6 пустые рамки, и производят очистку поддона 4, корзинок 6 и корпуса 1 от остатков воска и прочих примесей.

Использование воскотопки с индукционным парогенератором позволит повысить производительность труда за счет первоочередного воздействия пара непосредственно на сырье, а также использования направленного равномерного термического воздействия пара по всей поверхности воскового сырья. Воскотопкой с индукционным парогенератором возможно растапливать как восковую сушь на рамках, извлеченных непосредственно из улья, так и подготовленное заранее восковое сырье. Кроме того, повышается качество готового продукта благодаря разделению на фракции в воде.

Источники информации

Патент RU 183484 Российской Федерации, МПК А01К 59/06. Индукционная воскотопка / Сыркин Владимир Анатольевич, Машков Сергей Владимирович, Котов Дмитрий Николаевич, Васильев Сергей Иванович, Крючин Павел Владимирович, Кудряков Евгений Владимирович; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» – №2018118631, заявл. 18.05.2018; опубл. 24.09.2018.

Патент RU 206422 Российской Федерации, МПК А01К 59/06. Воскотопка с СВЧ-парогенератором / Сыркин Владимир Анатольевич, Васильев Сергей Иванович, Киров Юрий Александрович, Кудряков Евгений Владимирович; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» – №2021109692, заявл. 08.04.2021; опубл. 13.09.2021 (прототип).

Claims (1)

1. Воскотопка с индукционным парогенератором, содержащая корпус, крышку, поддон, установленные внутри корпуса на кронштейнах корзинки, источник тепловой энергии, отличающаяся индукционным парогенератором, состоящим из резервуара, имеющего датчик давления, внутри которого при помощи стоек установлен изолированный футляр с расположенным внутри нагревательным элементом в виде трубы, проходящим сквозь индуктор, состоящий из электромагнитной катушки и частотного преобразователя, соединенным с системой распределения пара, оканчивающейся парораспределительными магистралями с выполненными равномерно по всей цилиндрической поверхности парораспределительных магистралей направляющих отверстий.

Images