RU2311002C1

RU2311002C1 - Device for thermal processing of free-flowing dielectric materials

Info

Publication number: RU2311002C1
Application number: RU2006119391/09A
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Бастрон (RU); Андрей Владимирович Бастрон; ков Андрей Васильевич Мещер (RU); Андрей Васильевич Мещеряков; Николай Васильевич Цугленок (RU); Николай Васильевич Цугленок
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2007-11-20

Abstract

FIELD: UHF heating, possible use in agriculture and other branches of national industry, for example for processing seeds of agricultural crops.

SUBSTANCE: device contains working chamber, connected to UHF generator, loading and unloading devices and transportation device. Transportation device is installed in working chamber horizontally and made in form of radio-impenetrable cylinder, on the surface of which along screw line with a gap metallic blades of non-magnetic material are mounted, with possible change of inclination angle. On the ends of these blades, flexible elements of radio-penetrable material are fastened, touching lower part of working chamber, which is made in form of a semi-cylinder.

EFFECT: increased evenness of heating of dielectric material.

3 dwg

Description

Изобретение относится к технике СВЧ-нагрева и может использоваться в сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства, например для обработки семян сельскохозяйственных культур.The invention relates to techniques for microwave heating and can be used in agriculture and other sectors of the economy, for example, for processing seeds of agricultural crops.

Известно сверхвысокочастотное устройство для обработки минерального сырья (а.с. СССР №797528, МПК Н05В 6/64, 1979), содержащее СВЧ-генератор, соединенный с камерой нагрева, трубопровод из диэлектрика, проходящий под углом через камеру нагрева, в который введены пластины из немагнитного металла, установленные перпендикулярно оси трубопровода и соединенные между собой тягами из диэлектрического материала, установленными с возможностью перемещения по трубопроводу.A microwave device for processing mineral raw materials is known (USSR AS No. 797528, IPC Н05В 6/64, 1979), containing a microwave generator connected to a heating chamber, a dielectric pipe passing at an angle through the heating chamber into which the plates are inserted non-magnetic metal, mounted perpendicular to the axis of the pipeline and interconnected by rods of dielectric material, installed with the ability to move through the pipeline.

Недостатком этого устройства является то, что оно не имеет возможности перемешивания обрабатываемого материала с целью его равномерного нагрева.The disadvantage of this device is that it does not have the ability to mix the processed material in order to uniformly heat it.

Известно также устройство для термообработки сыпучих диэлектрических материалов (а.с. СССР №1688465, МПК Н05В 6/64, 1988), взятое в качестве прототипа. Устройство для термообработки сыпучих диэлектрических материалов содержит цилиндрическую камеру, СВЧ-генератор, загрузочное и разгрузочное окна, размещенные диаметрально противоположно на стенке цилиндрической камеры соответственно на ее концах, и шнек, выполненный из металла и размещенный внутри цилиндрической камеры, притом ось шнека ориентирована параллельно оси цилиндрической камеры и пересекает ось разгрузочного окна, причем расстояние между осью шнека и стенкой цилиндрической камеры равно радиусу шнека.There is also known a device for heat treatment of bulk dielectric materials (as USSR USSR No. 1688465, IPC Н05В 6/64, 1988), taken as a prototype. A device for heat treatment of bulk dielectric materials contains a cylindrical chamber, a microwave generator, loading and unloading windows placed diametrically opposite on the wall of the cylindrical chamber, respectively, at its ends, and a screw made of metal and placed inside the cylindrical chamber, moreover, the axis of the screw is oriented parallel to the axis of the cylindrical chamber and intersects the axis of the discharge window, and the distance between the axis of the screw and the wall of the cylindrical chamber is equal to the radius of the screw.

К недостаткам этого устройства следует отнести недостаточную однородность обработки диэлектрического материала, обусловленную тем, что ось шнека, выполненная из металла, является экраном для диэлектрического материала, находящегося под ней. При большом диаметре оси относительно диаметра винта шнека и малой скорости вращения шнека диэлектрический материал, перекатываясь под воздействием шнека, опять же будет нагреваться неравномерно.The disadvantages of this device include the lack of homogeneity of the processing of the dielectric material, due to the fact that the axis of the screw, made of metal, is a screen for the dielectric material underneath. With a large diameter of the axis relative to the diameter of the screw of the screw and a low speed of rotation of the screw, the dielectric material, rolling under the influence of the screw, will again heat up unevenly.

Задачей изобретения является повышение равномерности нагрева диэлектрического материала.The objective of the invention is to increase the uniformity of heating of the dielectric material.

Поставленная задача решается тем, что, в отличие от прототипа, установка для термической обработки сыпучих диэлектрических материалов, содержащая рабочую камеру, подключенную к СВЧ-генератору, загрузочное и разгрузочное устройства, размещенные диаметрально противоположно на стенке рабочей камеры и транспортирующее устройство, притом транспортирующее устройство установлено горизонтально и выполнено из радиопроницаемого цилиндра, на поверхности которого по винтовой линии с разрывом установлены металлические лопатки из немагнитного материала, с возможностью изменения угла наклона, на концах которых закреплены гибкие элементы из радиопроницаемого материала, соприкасающиеся с нижней частью камеры, а нижняя часть рабочей камеры выполнена в форме полуцилиндра.The problem is solved in that, in contrast to the prototype, the installation for heat treatment of bulk dielectric materials containing a working chamber connected to a microwave generator, loading and unloading devices placed diametrically opposite on the wall of the working chamber and a transporting device, moreover, the transporting device is installed horizontally and made of a radio-permeable cylinder, on the surface of which non-magnetic metal blades are installed along a helical line with a gap material, with the possibility of changing the angle of inclination, at the ends of which are fixed flexible elements made of radio-permeable material in contact with the lower part of the chamber, and the lower part of the working chamber is made in the form of a half cylinder.

На фиг.1 изображено устройство для термической обработки сыпучих диэлектрических материалов, общий вид. На фиг.2 изображено устройство, разрез А-А. На фиг.3 изображено транспортирующее устройство.Figure 1 shows a device for the heat treatment of bulk dielectric materials, General view. Figure 2 shows the device, a section aa. Figure 3 shows the conveying device.

Устройство для термической обработки сыпучих диэлектрических материалов содержит рабочую камеру 1 (фиг.1), загрузочный бункер 2, разгрузочное окно 3, СВЧ-генератор 4, транспортирующее устройство 5, волновод 6. Транспортирующее устройство 5 установлено горизонтально и выполнено в виде цилиндра 7 (фиг.2 и 3) из радиопроницаемого материала, например фторопласта, и подвижно вокруг своей оси. На поверхности радиопрозрачного цилиндра 7 установлены по винтовой линии с разрывом металлические лопатки 8 из немагнитного материала (например, алюминия, меди), с возможностью изменения угла наклона, например за счет болтового соединения. На концах лопаток 8 закреплены гибкие элементы 9 из радиопроницаемого материала, соприкасающиеся с нижней частью рабочей камеры 1. Нижняя часть рабочей камеры 1 имеет форму полуцилиндра (фиг.3). В зависимости от установки угла наклона лопаток 8 можно менять скорость прохождения сыпучего диэлектрического материала через рабочую камеру 1, время обработки, вследствие чего меняется производительность устройства. Загрузочный бункер 2 и разгрузочное окно 3 размещены диаметрально противоположно на стенке рабочей камеры 1.The device for heat treatment of bulk dielectric materials contains a working chamber 1 (Fig. 1), a loading hopper 2, an unloading window 3, a microwave generator 4, a transporting device 5, a waveguide 6. The transporting device 5 is installed horizontally and made in the form of a cylinder 7 (Fig. .2 and 3) of a radio-permeable material, for example fluoroplastic, and is movable about its axis. On the surface of the radiolucent cylinder 7, metal blades 8 of non-magnetic material (for example, aluminum, copper) are installed along a helical line with a gap, with the possibility of changing the angle of inclination, for example, by means of a bolted connection. At the ends of the blades 8 are fixed flexible elements 9 made of a radio-permeable material in contact with the lower part of the working chamber 1. The lower part of the working chamber 1 has the shape of a half cylinder (Fig. 3). Depending on the setting of the angle of inclination of the blades 8, it is possible to change the speed of passage of bulk dielectric material through the working chamber 1, the processing time, as a result of which the productivity of the device changes. The loading hopper 2 and the unloading window 3 are placed diametrically opposite on the wall of the working chamber 1.

Устройство для термической обработки сыпучих диэлектрических материалов работает следующим образом.Device for heat treatment of bulk dielectric materials works as follows.

Через волновод 6 от СВЧ-генератора 4 осуществляется подача электромагнитной энергии сверхвысокой частоты в рабочую камеру (объемный резонатор) 1. Обрабатываемый материал 10 через загрузочный бункер 2 подается в камеру 1. Под действием энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты в камере 1 материал обрабатывается, продвигаясь вдоль камеры 1 к разгрузочному окну 3 при помощи транспортирующего устройства 5. Выгрузка обработанного материала происходит через разгрузочное окно 3.Through the waveguide 6 from the microwave generator 4, microwave energy is supplied to the working chamber (cavity resonator) 1. The material 10 is fed through the loading hopper 2 into the chamber 1. Under the action of the microwave energy of the microwave field, the material is processed moving along chamber 1 to the unloading window 3 using a conveying device 5. Unloading of the processed material occurs through the unloading window 3.

Транспортирующее устройство 5 выполняет роль диссектора, осуществляя регулировку СВЧ-поля в рабочей камере (объемном резонаторе) 1, обеспечивая его равномерность, а также является механизмом подачи обрабатываемого материала 10, одновременно обеспечивая регулировку времени нахождения обрабатываемого материала 10 в рабочей зоне.The transporting device 5 performs the role of a dissector, adjusting the microwave field in the working chamber (volume resonator) 1, ensuring its uniformity, and is also a feed mechanism for the processed material 10, while simultaneously adjusting the residence time of the processed material 10 in the working area.

Такое выполнение устройства для термообработки сыпучих диэлектрических материалов обеспечивает равномерность нагрева. Кроме того, в предложенном устройстве, изменяя угол наклона лопаток, обеспечивается регулировка времени нахождения обрабатываемого материала в рабочей зоне.This embodiment of the device for the heat treatment of bulk dielectric materials ensures uniform heating. In addition, in the proposed device, changing the angle of inclination of the blades, provides adjustment of the residence time of the processed material in the working area.

Устройство легко может быть реализовано в сельскохозяйственном производстве.The device can easily be implemented in agricultural production.

Claims

Installation for the thermal treatment of bulk dielectric materials containing a working chamber connected to a microwave generator, loading and unloading devices placed diametrically opposite on the wall of the working chamber and a conveying device, characterized in that the conveying device is installed horizontally and made of a radio-permeable cylinder, on the surface which along the helix with a gap installed metal blades of non-magnetic material, with the possibility of changing the angle of inclination on, at the ends of which flexible elements of a radio-permeable material are fixed that are in contact with the lower part of the chamber, and the lower part of the working chamber is made in the form of a half cylinder.