RU2204221C1 - Свч-устройство для термообработки гранулированных материалов - Google Patents

Свч-устройство для термообработки гранулированных материалов Download PDF

Info

Publication number
RU2204221C1
RU2204221C1 RU2001131194/09A RU2001131194A RU2204221C1 RU 2204221 C1 RU2204221 C1 RU 2204221C1 RU 2001131194/09 A RU2001131194/09 A RU 2001131194/09A RU 2001131194 A RU2001131194 A RU 2001131194A RU 2204221 C1 RU2204221 C1 RU 2204221C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waveguide
dielectric
heating chamber
granules
heat treatment
Prior art date
Application number
RU2001131194/09A
Other languages
English (en)
Inventor
Н.А. Тюрин
Original Assignee
Тюрин Николай Александрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тюрин Николай Александрович filed Critical Тюрин Николай Александрович
Priority to RU2001131194/09A priority Critical patent/RU2204221C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2204221C1 publication Critical patent/RU2204221C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Устройство относится к средствам электрической обработки диэлектрических гранулированных материалов с целью их сушки и ударного воздействия для изменения их геометрических размеров (вспучивания), а также для дезинсекции зерновых продуктов. Камера нагрева выполнена в виде вертикального сверхразмерного Н-образного волновода, между продольными внутренними выступами которого установлены путем чередования слева и справа наклонные диэлектрические пластины так, что образован зигзагообразный канал для гранул. Нижняя пластина установлена горизонтально с возможностью отклонения вниз и вверх в пределах ±30o для регулирования потока гранул. Ниже этой пластины установлена диэлектрическая воронка с патрубком, выступающим за пределы волноводного поворота, присоединенного к нижнему концу камеры нагрева и содержащего водяную нагрузку для поглощения избытка СВЧ-энергии. Техническим результатом является обеспечение скоростного и равномерного нагрева гранул в непрерывном регулируемом потоке. 3 ил.

Description

СВЧ-устройство относится к средствам электрической обработки диэлектрических гранулированных материалов, продовольственного зерна и может применяться в строительной, приборостроительной индустрии и в промышленности переработки сельхозпродукции.
Известна установка для сушки сыпучих материалов [1], содержащая вертикальный рабочий канал для перемещения высушиваемого материала от загрузочного устройства к разгрузочному и примыкающие к каналу камеры волноводы, симметрично расположенные относительно рабочего канала, образующие с ним в сечении подобие Н-образного волновода и отделенные от него диэлектрическими пластинами. Камеры подключены при помощи коаксиального фидера к СВЧ-генератору.
Влажный порошкообразный агломерат поступает в бункер, а затем в рабочий канал. При помощи вентилятора создается мощный поток, который разрыхляет влажную массу, вследствие чего агломерат легко переносится воздушным потоком через рабочий канал. При этом СВЧ-поле сосредотачивается преимущественно в канале и обеспечивает нагрев обрабатываемого материала.
Высушенный материал (что весьма сомнительно) оседает на дно приемного бункера, а воздух выходит через отверстия в его верхней части. Из бункера материал поступает к разгрузочному устройству.
Прежде всего заметим, что в этой установке нет Н-образного волновода, поскольку СВЧ-энергия вводится не с того или другого конца волновода, где обычно имеется плавный согласующий переход, а сосредотачивается, как заявляют авторы, между выступами. При этом существует сильная связь между симметрично расположенными относительно рабочего канала волноводами, что небезопасно для СВЧ-генератора.
Далее, поскольку осуществляется сильный продув рабочего канала сверху вниз, то частицы нагреваемого материала с огромной скоростью устремляются вниз. При этом время действия их с СВЧ-полем будет составлять доли секунды, и нагрев становится весьма сомнительным даже при очень большой мощности GBЧ-генератора, не говоря уже о возможности сушки. Воздушно-газовый поток вместе с продуктом устремляется вниз в приемный бункер, где происходит охлаждение и конденсирование влаги на частицах.
В случае заполнения продуктом рабочего канала окажется невозможной продувка, поскольку единственный выход влажного воздуха расположен ниже нагреваемого продукта, т.е. в нижнем конце камеры нагрева. Воздух устремится обратно к загрузочному бункеру (входному), и ввод продукта станет невозможным.
Это устройство из-за слишком малого времени пребывания продукта в канале нагрева не может применяться, например, для тонкой (окончательной) сушки гранулированных термопластов, требующих значительного времени термообработки. Более того, оно не может применяться даже для ударного воздействия на гранулы, например, бисипора и вермикулита с целью их вспучивания, хотя для них требуется всего 20÷60 секунд.
Известна "Установка для СВЧ-термообработки сыпучих продуктов и гранулированных материалов" [2], которая прошла производственные испытания и успешно применяется преимущественно для СВЧ-термообработки зерна и круп.
Установка содержит две-три вертикальные камеры нагрева прямоугольной формы, соединенные между собой через промежуточные бункеры с индивидуальной системой продува. Каждая камера нагрева содержит вытяжной вентилятор, цилиндрический сетчатый (перфорированный) продуктопровод, выполненный из диэлектрика и размещенный внутри камеры вдоль осевой линии, несколько генераторных блоков, присоединенных к окнам связи, расположенным на двух взаимно перпендикулярных отсеках в шахматном порядке с взаимно перпендикулярной поляризацией.
На верхней камере укреплен входной, а на нижнем конце нижней камеры - выходной бункеры, содержащие внутри элементы рассеивателей воздушных потоков. К выходному концу нижнего бункера присоединен регулирующий скорость потока нагреваемого продукта ротационный клапан.
Защитные кожухи генераторных блоков, установленных на одной стороне камер нагрева, присоединены к общему воздуховоду, снабженному вытяжным вентилятором, а нагретый за счет отбора тепла от радиаторов генераторов воздух вводится во входной бункер. Точно также отобранный теплый воздух от генераторов другой группы, установленной на другой стороне камер нагрева, вводится в выходной бункер. Промежуточные бункеры снабжены индивидуальными вентиляторами.
Существенным отличием описываемой установки является то, что несколько установок могут образовывать последовательный ряд путем соединения их при помощи трубопроводов с пневмотранспортерами либо образовывать параллельный ряд при помощи общего бункера-питателя, а выходные каналы связываются общим для всех установок транспортером.
Цель данного изобретения - разработка СВЧ-устройства, обеспечивающего скоростной и равномерный нагрев гранул в непрерывном регулируемом потоке с целью увеличения их объема в 3-6 раз (вспучивание), а также для осуществления дезинсекции зерновых продуктов.
Эта цель достигается тем, что камера нагрева выполнена в виде Н-образного волновода увеличенных до 2λ0×λ0 размеров (сверхразмерный), зазор между внутренними продольными выступами которого периодично закрывается (с зазорами) с боков диэлектрическими пластинами. Пластины крепятся к узким стенкам выступов перпендикулярно широким стенкам Н-образного волновода. У нижнего обреза каждой пластины профрезерован поперечный паз под углом 30o к горизонтали. В эти пазы вставляются другие диэлектрические пластины шириной, равной ширине зазора между выступами Н-образного волновода. Пластины устанавливаются чередующимися справа и слева, чтобы был зигзагообразный канал для гранул. Нижняя пластина установлена горизонтально с возможностью отклонения вверх и вниз в пределах ±30o для регулирования потока гранул.
Верхние и нижние концы продольных выступов Н-образного волновода плавно уменьшаются по высоте для перехода на прямоугольное сечение сверхразмерного волновода.
К верхнему концу камеры присоединен плавный волноводный переход на размер регулярного волновода.
К нижнему концу присоединен волноводный поворот с плавным понижением размера, в торце которого установлена водяная нагрузка для уменьшения величины отраженной мощности. В нижнем конце камеры нагрева установлена диэлектрическая воронка с диэлектрическим патрубком, проходящим через стенку волноводного поворота наружу для вывода обработанных материалов.
На фиг.1 схематично показано СВЧ-устройство для термообработки гранулированных материалов.
На фиг.2 показан разрез камеры нагрева.
На фиг.3 показан вид диэлектрических пластин.
СВЧ-устройство для термообработки гранулированных материалов состоит из сверхразмерного волновода 1 (волновод увеличенных размеров по сравнению с регулярным), внутри которого установлены два продольных выступа 2 с плавными переходами на концах для согласования системы. Таким образом, получен Н-образный волновод, сосредотачивающий СВЧ-энергию преимущественно между указанными выступами при распространении ее вдоль волновода.
Канал между выступами периодически перекрывается диэлектрическими пластинами 3, укрепленными на боковых стенках продольных выступов 2 перпендикулярно широким стенкам сверхразмерного волновода 1. У нижних концов пластины содержат поперечные пазы, выполненные под углом 30o к горизонтали, в которые вставлены диэлектрические пластины 5, имеющие ширину, равную ширине зазора между продольными выступами. Длина пластин 5 выбрана так, чтобы оставался зазор для прохода гранул. Пластины в количестве 5-10 штук установлены чередованием слева и справа так, что получен зигзагообразный канал для гранул.
Последняя (нижняя) пластина 6 установлена горизонтально с возможностью отклонений вверх и вниз в пределах ±30o при помощи поворотного устройства 7 для регулирования потока гранул. Ниже поворотной пластины 6 установлена диэлектрическая воронка 8 с патрубком 9, выступающим за пределы камеры нагрева наружу через отверстие в волноводном повороте 10, присоединенном к нижнему концу камеры нагрева. Волноводный поворот 10 в горизонтальной части заужен, а на его торце укреплена водяная нагрузка 11 для поглощения избытка СВЧ-энергии.
К верхнему концу камеры нагрева просоединен волноводный переход 12 к регулярному волноводу 13. Гранулы вводятся в камеру нагрева при помощи запредельного патрубка 14.
Отработанный воздух и газы (если они выделяются из гранул) выводятся при помощи вытяжного вентилятора (не показан) через решетчатое окно 15.
Поперечное сечение камеры нагрева показано на фиг.2, на фиг.3 показан вид диэлектрических пластин 3 и 5 (фиг.1).
СВЧ-устройство для термобработки гранулированных материалов работает следующим образом.
Регулируемая пластина 6 при помощи поворотного устройства 7 отклоняется вверх примерно на 30o. Через патрубок 14 в камеру вводятся гранулы, которые образуют зигзагообразный слой, как показано пунктиром на фиг.1.
Затем включают СВЧ-генератор, а регулируемую пластину 6 отклоняют вниз на такой угол, при котором гранулы станут перемещаться непрерывным потоком с заданной скоростью. В случае термообработки гранул бисипора к моменту их прихода к регулируемой пластине они вспучиваются, увеличиваясь в объеме в 3-6 раз и приобретая в большей части форму шариков. Толщина слоя гранул на пластинах 5 остается неизменной и почти не зависит от скорости потока.
Время пребывания гранул в камере нагрева регулируется в пределах 20÷90 с в зависимости от вида материала. Избыток СВЧ-энергии при кратковременном воздействии на гранулы неизбежен, и он поглощается водяной нагрузкой 11.
При необходимости увеличения времени пребывания гранул в СВЧ-поле высота камеры нагрева должна быть увеличена, чтобы разместить большее количество наклонных пластин, например до 20 штук.
Описанное СВЧ-устройство может применяться для дезинсекции фуражного зерна, а также для предпосевной термобработки зерна со слабым нагревом не более 50oС, что позволяет увеличить его всхожесть.
СВЧ-устройство успешно прошло испытания.
Литература
1. Патент США 4714812, кл. Н 05 В 6/70, опубл.1987.
2. Патент России 20115891, кл. Н 05 В 6/64, опубл. 30.05.94, бюл. 10.

Claims (1)

  1. СВЧ-устройство для термообработки гранулированных материалов, содержащее камеру нагрева, СВЧ-генератор, волноводный тракт и средства транспортирования обрабатываемых материалов, отличающееся тем, что камера нагрева выполнена в виде вертикального сверхразмерного Н-образного волновода, к узким стенкам внутренних выступов которого присоединены перпендикулярно широким стенкам волновода диэлектрические пластины в количестве 5-10 штук, каждая из которых содержит у нижнего конца поперечный паз, профрезерованный под углом к горизонтали 30-45o, в пазы вставлены диэлектрические пластины, равные ширине зазора между указанными выступами, чередующиеся слева и справа так, что образуется зигзагообразный канал для гранул, при этом нижняя последняя пластина установлена горизонтально с возможностью отклонения вверх и вниз на угол ±30o, а ниже регулируемой пластины установлена диэлектрическая воронка с патрубком, проходящим наружу через стенку волноводного поворота, присоединенного к нижнему концу Н-образной камеры нагрева и содержащего водяную нагрузку.
RU2001131194/09A 2001-11-21 2001-11-21 Свч-устройство для термообработки гранулированных материалов RU2204221C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001131194/09A RU2204221C1 (ru) 2001-11-21 2001-11-21 Свч-устройство для термообработки гранулированных материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001131194/09A RU2204221C1 (ru) 2001-11-21 2001-11-21 Свч-устройство для термообработки гранулированных материалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2204221C1 true RU2204221C1 (ru) 2003-05-10

Family

ID=20254362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001131194/09A RU2204221C1 (ru) 2001-11-21 2001-11-21 Свч-устройство для термообработки гранулированных материалов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2204221C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555446C1 (ru) * 2014-04-15 2015-07-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии) Способ свч обработки фуражного зерна
RU2559635C1 (ru) * 2014-04-15 2015-08-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Установка для свч обработки фуражного зерна

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555446C1 (ru) * 2014-04-15 2015-07-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии) Способ свч обработки фуражного зерна
RU2559635C1 (ru) * 2014-04-15 2015-08-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Установка для свч обработки фуражного зерна

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100376560B1 (ko) 유동층 건조·분급장치
KR20010033831A (ko) 다챔버형 유동층분급장치
SU963460A3 (ru) Установка дл переработки металлургического шлакового расплава
RU2444685C2 (ru) Способ и устройство для получения и/или кондиционирования порошкообразного материала
KR20190089473A (ko) 하이브리드 벨트식 다단건조기
PL215804B1 (pl) Przeciwpradowa suszarnia szybowa z ruchomymi pólkami do suszenia aglomeratów o niewielkiej wytrzymalosci mechanicznej
JPH04215839A (ja) 粒状材料の熱処理方法と装置
RU2204221C1 (ru) Свч-устройство для термообработки гранулированных материалов
RU2330225C1 (ru) Способ сушки сыпучих диэлектрических материалов и устройство для его осуществления
CN110186253B (zh) 一种用于粮食加工的微波干燥机及其干燥方法
US5233766A (en) Vertical grain dryer
US3475832A (en) Continuous fluid bed dryer
US20090300935A1 (en) Chamber dryer with uniform treatment parameters
US4222176A (en) Method and apparatus for drying granulated dielectric materials
US5022164A (en) Fluid bed dryer
UA80683C2 (en) Dryer for cereals and granulated materials in general
RU2314472C1 (ru) Установка для сушки зерна
Sturgeon Conveyor dryers
JPH02286063A (ja) 粉粒体の乾燥装置
RU2674290C1 (ru) Устройство для сушки сырья из дисперсного материала (варианты)
US3864845A (en) Grain drying process and system and apparatus therefor
RU2202080C1 (ru) Сушилка кипящего слоя для высоковлажных материалов
US5238399A (en) Material treating apparatus
DK169489B1 (da) Apparat til tørring og køling af partikler af fast materiale
RU2251060C1 (ru) Шахтная зерновая сушилка

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061122