RU2584029C1 - Apparatus for disinfecting and shelling grain in super-high-frequency electromagnetic field - Google Patents

Apparatus for disinfecting and shelling grain in super-high-frequency electromagnetic field Download PDF

Info

Publication number
RU2584029C1
RU2584029C1 RU2015102653/13A RU2015102653A RU2584029C1 RU 2584029 C1 RU2584029 C1 RU 2584029C1 RU 2015102653/13 A RU2015102653/13 A RU 2015102653/13A RU 2015102653 A RU2015102653 A RU 2015102653A RU 2584029 C1 RU2584029 C1 RU 2584029C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grain
shaft
rims
hollow
dielectric
Prior art date
Application number
RU2015102653/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Анатольевич Белов
Марьяна Валентиновна Белова
Галина Владимировна Новикова
Ольга Валентиновна Михайлова
Анна Ивановна Дорофеева
Иван Михайлович Селиванов
Original Assignee
Автономная некоммерческая организация высшего образования "Академия технологии и управления"
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 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Академия технологии и управления" filed Critical Автономная некоммерческая организация высшего образования "Академия технологии и управления"
Priority to RU2015102653/13A priority Critical patent/RU2584029C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2584029C1 publication Critical patent/RU2584029C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23NMACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N17/00Apparatus specially adapted for preparing animal feeding-stuffs
    • A23N17/004Apparatus specially adapted for preparing animal feeding-stuffs for treating by application of heat, e.g. by means of potato cookers

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to grain processing enterprises technological equipment and is intended for disinfecting and shelling. Apparatus has vertically positioned on mounting frame cylindrical shielding housing with intake and discharge branch pipes, serving as cutoff waveguides. Inside housing coaxially located dielectric perforated cylinder and hollow shaft to make circular gap. On shaft fitted in toroidal resonators with round cross-section. Tore consists of rings and connected hollow annular disc. Between sectors rings made of non-ferromagnetic material and coated with outer side of abrasive material, there are dielectric rims. Maximum clearance between rims of less than quarter wavelength, but larger than thickness of grain. On outer side of housing are arranged evenly along height of microwave generator units with radial shift. Radiators in spherical segment are located at level of toroidal resonators and directed with their lateral side. Number of microwave generators is less than or equal to number of toroidal resonators. Hollow vertical shaft, in places of landing hollow circular discs drilled several radial holes. At bottom on shaft are installed fan blades. Shaft mounted on bearings, driven by motor located on the mounting frame. One discharge pipe to discharge finished product is connected with annular gap. Second discharge pipe to remove husks is connected with annular gap between shielding housing and dielectric perforated cylinder at level of fan blades. Intake pipe is installed on cover of shielding housing. Well head is mounted on cover connected with hollow shaft to adjust air access.
EFFECT: higher quality of the obtained product.
1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к технологическому оборудованию предприятий по переработке зерна и предназначено для обеззараживания и шелушения зерна.The present invention relates to technological equipment of grain processing enterprises and is intended for disinfection and peeling of grain.

Одной из основных технологических операций при переработке зерна является шелушение, т.е. снятие пленок с зерна ячменя, овса, проса, гороха. К процессу шелушения предъявляют два основных требования: обеспечение более полного отделения пленок от зерна; максимальная сохранность целостности ядра. При шелушении стремятся получить как можно больше шелушенных зерен при малой дробимости ядра. Для этого известны шелушильные машины, воздействующие на зерно продолжительным трением между рабочими органами, это шелушильно-шлифовальные машины ЗШН, машины с абразивным барабаном и вращающейся сетчатой обечайкой и т.д. [1]. Рабочие органы − это вращающийся полый вертикальный вал с несколькими абразивными дисками. Вал с дисками окружен ситовой обечайкой, которая заключена в цилиндрический корпус [2]. Недостатки: высокий расход электроэнергии; интенсивное разрушение примесей, удаление слоев плодовой оболочки сопровождаются разрушением большого количества зерен и нередко повреждением эндосперма. Это приводит к значительным потерям зерна, что вызвало необходимость поисков иных способов обработки зерна.One of the main technological operations in the processing of grain is peeling, i.e. film stripping from barley, oats, millet, pea. The peeling process has two main requirements: ensuring a more complete separation of the films from the grain; maximum integrity integrity of the kernel. When peeling, they tend to get as many peeled grains as possible with a low crushability of the core. For this purpose, peeling machines are known that act on the grain by prolonged friction between the working bodies, these are ZHN peeling and grinding machines, machines with an abrasive drum and a rotating mesh shell, etc. [one]. Working bodies are a rotating hollow vertical shaft with several abrasive disks. The shaft with the discs is surrounded by a sieve shell, which is enclosed in a cylindrical housing [2]. Disadvantages: high power consumption; intensive destruction of impurities, removal of layers of the fruit membrane is accompanied by the destruction of a large number of grains and often damage to the endosperm. This leads to significant grain losses, which necessitated the search for other methods of grain processing.

Известны установки для микронизации зерна воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) [3]. Такая обработка зерна обеспечивает полное уничтожение микроорганизмов в готовом продукте и его высокую питательность для молодняка животных.Known installation for micronization of grain by the action of an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMF microwave) [3]. Such processing of grain provides the complete destruction of microorganisms in the finished product and its high nutritional value for young animals.

Предлагаемое изобретение предназначено для обеззараживания и шелушения зерна за счет воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты и интенсивного трения между вращающимися тороидальными резонаторами и неподвижным перфорированным цилиндром из диэлектрического материала.The present invention is intended for disinfection and peeling of grain due to the influence of an electromagnetic field of ultrahigh frequency and intense friction between rotating toroidal resonators and a stationary perforated cylinder made of dielectric material.

Технологической задачей изобретения является сочетание процессов обеззараживания и шелушения зерна для улучшения качества продукта и снижения эксплуатационных затрат.The technological task of the invention is the combination of processes for disinfecting and peeling grain to improve product quality and reduce operating costs.

Технический результат достигается тем, что установка для обеззараживания и шелушения зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (фиг. 1) имеет вертикально расположенный на монтажном каркасе цилиндрический экранирующий корпус с приемным и выгрузными патрубками, выполняющими функции запредельных волноводов, внутри корпуса коаксиально расположены диэлектрический перфорированный цилиндр и пустотелый вал, образуя между собой кольцевой зазор, а на вал поярусно насажены тороидальные резонаторы с круглым сечением, причем тор собран из ободков и соединен пустотелым кольцевым диском, при этом между секторами ободков, выполненных из неферромагнитного материала и покрытых с наружной стороны абразивным материалом, установлены диэлектрические ободки, а зазор между ободками менее четверти длины волны, но больше толщины зерна, причем с наружной стороны экранирующего корпуса равномерно по высоте установлены сверхвысокочастотные (СВЧ) генераторные блоки с радиальным сдвигом, при этом их излучатели в сферическом сегменте, расположенные на уровне тороидальных резонаторов, направлены с их боковой стороны, при этом количество СВЧ генераторов меньше или равно количеству тороидальных резонаторов, причем на пустотелом вертикальном валу, в местах посадки пустотелых кольцевых дисков, высверлены несколько радиальных отверстий и внизу на него установлены вентиляторные лопасти, при этом вал, установленный на подшипниках, приводится в движение от электродвигателя, причем один выгрузной патрубок соединен с кольцевым зазором, второй - с зазором между экранирующим корпусом и диэлектрическим перфорированным цилиндром на уровне лопастей вентилятора, а приемный патрубок установлен на крышке корпуса, содержащей головку, соединенной с пустотелым валом, для регулирования доступа воздуха.The technical result is achieved by the fact that the apparatus for disinfecting and peeling grain in an electromagnetic field of an ultrahigh frequency (Fig. 1) has a cylindrical shielding body vertically located on the mounting frame with receiving and unloading nozzles that perform the functions of transcendental waveguides; a dielectric perforated cylinder is coaxially located inside the body and a hollow shaft, forming an annular gap between each other, and toroidal resonators with a circular cross section are belted on the shaft, and the torus is assembled of the rims and connected by a hollow annular disk, while between the sectors of the rims made of non-ferromagnetic material and coated on the outside with abrasive material, dielectric rims are installed, and the gap between the rims is less than a quarter of the wavelength, but greater than the grain thickness, and from the outside of the shielding case the microwave units with radial shift are installed uniformly in height, with their emitters in the spherical segment located at the level of the toroidal resonators are directed from their lateral side, while the number of microwave generators is less than or equal to the number of toroidal resonators, moreover, several radial holes are drilled on the vertical hollow shaft, in the places where the hollow ring disks are planted, and fan blades are installed at the bottom, while the shaft mounted on bearings, driven by an electric motor, with one discharge pipe connected to an annular gap, the second with a gap between the shielding housing and the dielectric perforated cylinder ohm on the fan blades level, and the receiving sleeve is mounted on the cap body, comprising a head connected to the hollow shaft to the air regulation.

На фиг. 1 изображена установка для обеззараживания и шелушения зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты: 1 − монтажный каркас, 2 - электродвигатель, 3 − вентилятор, 4 - выгрузной патрубок для удаления продукта из установки, 5 − экранирующий корпус, 6 - диэлектрический перфорированный цилиндр, 7 − пустотелый вертикальный вал, 8 − тороидальные резонаторы круглого сечения (тор), 9 − пустотелые кольцевые диски из неферромагнитного материала, 10 − крышка экранирующего корпуса, 11 − приемный патрубок-запредельный волновод, 12 − кольцевой зазор, 13 - СВЧ генераторный блок с излучателем 14 и сферическим сегментом, 15 - ободки из неферромагнитного материала, покрытые абразивным материалом, 16 − диэлектрические ободки, 17 − патрубок для выгрузки лузги (запредельный волновод).In FIG. 1 shows a device for disinfecting and peeling grain in an electromagnetic field of ultrahigh frequency: 1 - mounting frame, 2 - electric motor, 3 - fan, 4 - discharge pipe to remove product from the installation, 5 - shielding case, 6 - dielectric perforated cylinder, 7 - hollow vertical shaft, 8 - toroidal resonators of circular cross-section (torus), 9 - hollow ring disks of non-ferromagnetic material, 10 - cover of the shielding housing, 11 - receiving branch pipe-beyond the waveguide, 12 - annular gap, 13 - A microwave generator unit with an emitter 14 and a spherical segment, 15 - rims of non-ferromagnetic material coated with abrasive material, 16 - dielectric rims, 17 - pipe for unloading husks (transverse waveguide).

На фиг. 2 показана установка для обеззараживания и шелушения зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (разрез А-А): 4 - выгрузной патрубок, 5 − экранирующий корпус, 6 − диэлектрический перфорированный цилиндр, 7 − пустотелый вертикальный вал, 8 − тороидальные резонаторы круглого сечения (тор из ободков), 9 − пустотелые кольцевые диски, 12 − кольцевой зазор, 13 - СВЧ генераторные блоки с излучателями 14 и сферическим сегментом, 15 - ободки из неферромагнитного материала, покрытые абразивным материалом, 16 - диэлектрические ободки, 17 − патрубок для выгрузки лузги.In FIG. 2 shows a device for disinfecting and peeling grain in an electromagnetic field of ultrahigh frequency (section A-A): 4 - discharge pipe, 5 - shielding case, 6 - dielectric perforated cylinder, 7 - vertical hollow shaft, 8 - round toroidal resonators (torus from rims), 9 - hollow ring disks, 12 - annular gap, 13 - microwave generator blocks with emitters 14 and a spherical segment, 15 - rims of non-ferromagnetic material coated with abrasive material, 16 - dielectric rims, 17 - pipe for unloading husks.

На фиг. 3 показано пространственное изображение тороидального резонатора круглого сечения: 7 - пустотелый вертикальный вал, 8 - тор, т.е. периферийная часть резонатора, выполненная из ободков, 9 - центральная часть (пустотелый кольцевой диск) резонатора, 15 - ободки из неферромагнитного материала, покрытые абразивным материалом, 16 - диэлектрические ободки.In FIG. 3 shows a spatial image of a toroidal resonator of circular cross section: 7 - a hollow vertical shaft, 8 - a torus, i.e. the peripheral part of the resonator made of rims, 9 - the central part (hollow ring disk) of the resonator, 15 - rims of non-ferromagnetic material coated with abrasive material, 16 - dielectric rims.

На фиг. 4 показано схематическое изображение тороидального резонатора с указанием структуры электромагнитных полей: 7 − пустотелый вертикальный вал, 8 − тор из ободков, 9 − пустотелые кольцевые диски, 18 - силовые линии электрического и магнитного полей.In FIG. 4 shows a schematic representation of a toroidal resonator with an indication of the structure of electromagnetic fields: 7 - a hollow vertical shaft, 8 - a torus from rims, 9 - hollow ring disks, 18 - field lines of electric and magnetic fields.

Установка для обеззараживания и шелушения зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (фиг. 1, 2) содержит: монтажный каркас 1, электродвигатель 2, вентилятор 3, патрубок 4 с шибером для удаления продукта из установки, экранирующий корпус 5 из неферромагнитного материала, диэлектрический (фторопласт) перфорированный цилиндр 6, пустотелый вертикальный вал 7, тороидальные резонаторы круглого сечения 8 с пустотелыми кольцевыми дисками 9, крышка экранирующего корпуса 10, патрубок-запредельный волновод 11, кольцевой зазор 12, СВЧ генераторные блоки 13 с излучателями 14 и сферическими сегментами, ободки 15 из неферромагнитного материала, покрытые абразивным материалом, ободки 16 из диэлектрического материала, патрубок для выгрузки лузги (запредельный волновод) 17.Installation for disinfecting and peeling grain in an electromagnetic field of ultrahigh frequency (Fig. 1, 2) contains: mounting frame 1, electric motor 2, fan 3, pipe 4 with a gate for removing product from the installation, shielding case 5 made of non-ferromagnetic material, dielectric (fluoroplastic ) perforated cylinder 6, vertical hollow shaft 7, toroidal resonators of circular cross section 8 with hollow ring disks 9, cover of the shielding housing 10, nozzle-transverse waveguide 11, annular gap 12, microwave generator locks 13 with emitters 14 and spherical segments, rims 15 of non-ferromagnetic material coated with abrasive material, rims 16 of dielectric material, pipe for unloading husks (transverse waveguide) 17.

Установка для обеззараживания и шелушения зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты сконструирована следующим образом.Installation for decontamination and peeling of grain in an electromagnetic field of ultrahigh frequency is designed as follows.

Установка (фиг. 1) состоит из монтажного каркаса 1, куда установлены экранирующий корпус 5 и электродвигатель 2 с передаточным механизмом для привода вертикально расположенного вала 7 и вентилятора 3. Выгрузной патрубок 4 для удаления продукта из установки одновременно выполняет функцию запредельного волновода. Внутри экранирующего корпуса 5 коаксиально установлены диэлектрический перфорированный цилиндр 6 и пустотелый вал 7. На пустотелом вертикальном валу 7 поярусно насажены несколько тороидальных резонаторов 8 круглого сечения (периферийная часть) с пустотелыми кольцевыми дисками 9 (центральная часть), так что вал 7 по диаметру проходит через отверстие кольцевого диска 9. Цилиндрический экранирующий корпус 5 содержит крышку 10, где помещаются верхний подшипник, головка для регулирования доступа воздуха в пустотелый вал и приемный патрубок 11, выполняющий также функцию запредельного волновода, через который зерно поступает в рабочую зону установки. Между диэлектрическим перфорированным цилиндром 6 и тороидальными резонаторами 8 имеется кольцевой зазор 12, размер которого подбирают в зависимости от физико-механических свойств зерна. В местах посадки на вертикальный вал 7 пустотелых кольцевых дисков 9 высверлены несколько радиальных отверстий для пропуска воздуха из внутренней части вала 7 в рабочую зону установки. Тор круглого сечения 8 собран из ободков 15 из неферромагнитного материала (алюминий, медь, латунь, сталь), покрытых абразивным материалом (фиг. 2, 3, 4). Тор 8, соединенный с пустотелым кольцевым диском 9, образует тороидальный резонатор. Тороидальные резонаторы 8, 9 насажены на пустотелый вал 7 поярусно. С наружной стороны экранирующего цилиндрического корпуса 5 установлены СВЧ генераторные блоки 13 так, что они сдвинуты и радиально и по высоте корпуса. Излучатели 14 направлены в сторону тора 8 через диэлектрические втулки, имеющиеся в экранирующем корпусе 5, в местах закрепления СВЧ генераторных блоков 13. Расстояние между ободками 15, 16 меньше четверти длины волны (3,08 см) и больше толщины зерен. Несколько ободков 16 выполнены из диэлектрического материала и пространственно сдвинуты друг от друга (например, три ободка сдвинуты на 120 градусов). Это создает пространство для прохождения потока электромагнитных излучений 18 в импульсном режиме во внутрь тороидального резонатора 8, 9 в процессе его вращения. На уровне вентилятора 3 к корпусу 5 пристыкован третий патрубок 17 для выгрузки лузги, он также выполняет функции запредельного волновода.The installation (Fig. 1) consists of a mounting frame 1, where a shielding housing 5 and an electric motor 2 with a transmission mechanism for driving a vertically located shaft 7 and fan 3 are installed. The discharge pipe 4 for removing the product from the installation simultaneously performs the function of a transverse waveguide. Inside the shielding body 5, a dielectric perforated cylinder 6 and a hollow shaft 7 are coaxially mounted. Several toroidal resonators 8 of circular cross section (peripheral part) with hollow ring disks 9 (central part) are belted on the vertical hollow shaft 7, so that the diameter of the shaft 7 passes through the hole of the annular disk 9. The cylindrical shielding housing 5 includes a cover 10, where the upper bearing is placed, a head for regulating the access of air to the hollow shaft and the receiving pipe 11, you also fulfilling the function of the transcendental waveguide, through which the grain enters the working area of the installation. Between the dielectric perforated cylinder 6 and the toroidal resonators 8 there is an annular gap 12, the size of which is selected depending on the physical and mechanical properties of the grain. In places of landing on a vertical shaft 7 of hollow annular disks 9, several radial holes were drilled to allow air to pass from the inside of the shaft 7 to the working area of the installation. A torus of circular cross section 8 is assembled from rims 15 of non-ferromagnetic material (aluminum, copper, brass, steel) coated with abrasive material (Fig. 2, 3, 4). A torus 8 connected to a hollow annular disk 9 forms a toroidal resonator. Toroidal resonators 8, 9 are mounted on the hollow shaft 7 in a tiered fashion. On the outside of the shielding cylindrical body 5, microwave generator blocks 13 are installed so that they are shifted both radially and along the height of the body. The emitters 14 are directed towards the torus 8 through the dielectric bushings available in the shielding housing 5, in the places of fastening of the microwave generator blocks 13. The distance between the rims 15, 16 is less than a quarter of the wavelength (3.08 cm) and more than the grain thickness. Several rims 16 are made of dielectric material and spatially shifted from each other (for example, three rims are shifted 120 degrees). This creates a space for the passage of the flow of electromagnetic radiation 18 in a pulsed mode into the inside of the toroidal resonator 8, 9 during its rotation. At the level of the fan 3, the third pipe 17 is docked to the casing 5 for unloading the husks; it also performs the functions of a transcendental waveguide.

Технологический процесс обеззараживания и шелушения зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты происходит следующим образом. Исходное зерно (фиг. 1) через приемный патрубок 11 попадает в рабочую зону (в тороидальный резонатор 8, 9, в кольцевой зазор 12, т.е. в пространство между тороидальными резонаторами и перфорированным диэлектрическим цилиндром 6). Зерно попадает внутрь тороидальных резонаторов через зазоры между ободками 15, так как зазор на периферии тора больше, чем толщина зерен, но меньше, чем четверть длины волны (3,08 см) (фиг. 2).The technological process of disinfecting and peeling grain in an electromagnetic field of ultrahigh frequency occurs as follows. The source grain (Fig. 1) through the receiving pipe 11 enters the working area (in the toroidal resonator 8, 9, in the annular gap 12, i.e. in the space between the toroidal resonators and the perforated dielectric cylinder 6). The grain enters the toroidal resonators through the gaps between the rims 15, since the gap on the periphery of the torus is larger than the grain thickness, but less than a quarter of the wavelength (3.08 cm) (Fig. 2).

При каждом совмещении излучателя 14 с местом расположения диэлектрического ободка 16 происходит возбуждение СВЧ колебаний в тороидальном резонаторе в импульсном режиме, что позволяет выровнить давление, температуру, влажность зерна по объему. Ограничение потока излучений из тороидальных резонаторов через зазоры между ободками происходит за счет того, что максимальный зазор не более, чем четверть длины волны. Поглощение энергии электромагнитных излучений зерном происходит внутри тороидальных резонаторов, так как зерно попадает в электромагнитное поле сверхвысокой частоты 18 (ЭМПСВЧ), а также частично в кольцевом пространстве, все это позволяет снизить бактериальную загрязненность зерна.Each time the emitter 14 is aligned with the location of the dielectric rim 16, microwave oscillations are excited in the toroidal cavity in a pulsed mode, which makes it possible to equalize the pressure, temperature, and moisture of the grain in volume. The flow of radiation from toroidal resonators through the gaps between the rims is limited due to the fact that the maximum gap is not more than a quarter of the wavelength. The energy absorption of electromagnetic radiation by grain occurs inside toroidal resonators, since the grain enters the electromagnetic field of ultrahigh frequency 18 (EMFHF), and also partially in the annular space, all this allows to reduce the bacterial contamination of the grain.

Между вращающейся абразивной поверхностью тороидальных резонаторов 8 и перфорированным диэлектрическим цилиндром 6 (в кольцевом зазоре) происходит шелушение зерна. Исходное зерно подвергается интенсивному трению в кольцевом зазоре между тороидальными резонаторами 8, 9 и перфорированным цилиндром 6, вследствие чего от зерна отделяются пленки и оболочки (лузги), т.е. зерно шелушится. Рабочая зона продувается воздушным потоком. Вентилятор 3 с вертикальными лопатками засасывает воздух через отверстия в пустотелом валу и подает его в пустотелые диски 9. Пронизывая продукт, проходящий через кольцевой зазор, воздух захватывает отдельные частицы оболочек, мелкую лузгу и уносит их в циклон, т.е. относы, образованные в процессе шелушения сдуваются, с внутренней поверхности перфорированного цилиндра 6 и удаляются.Grain peeling occurs between the rotating abrasive surface of the toroidal resonators 8 and the perforated dielectric cylinder 6 (in the annular gap). The initial grain is subjected to intense friction in the annular gap between the toroidal resonators 8, 9 and the perforated cylinder 6, as a result of which films and shells (husks) are separated from the grain, i.e. the grain is peeling. The working area is purged with air flow. A fan 3 with vertical blades draws air through holes in the hollow shaft and feeds it into the hollow discs 9. By penetrating the product passing through the annular gap, the air captures the individual particles of the shells, a small husk and carries them into the cyclone, i.e. relations formed during the peeling process are blown away from the inner surface of the perforated cylinder 6 and are removed.

Струя воздуха, проходящего через продукт, уменьшает скорость опускания зерна, увеличивая тем самым эффективность шелушения. Если кольцевой зазор не заполнен продуктом, вентилятор 3 засасывает наружный воздух, в результате чего уменьшается воздействие воздуха на зерно. Это снижает эффективность шелушения и обеззараживания зерна. Оптимального технологического эффекта можно достичь только тогда, когда установка работает при заполненной зерном рабочей зоны. На технологический эффект оказывают: окружная скорость тороидальных резонаторов (12…25 м/с), размер кольцевого зазора (14…18 мм), крупность зерна абразива на штифтах и продолжительность обработки, расстояние между тороидальными резонаторами. Изменяя зазор с помощью шибера в выгрузном патрубке 4 для удаления продукта, можно установить оптимальное время пребывания зерна в рабочем пространстве. В зависимости от прочности связей пленок и оболочек с ядром требуются различные продолжительность и интенсивность воздействия рабочих органов машины. При облуживании следует обратить внимание на свободный выход зерна из установки и непрерывное удаление относов; отсутствие битых и полноценных зерен в отходах.A stream of air passing through the product reduces the rate of lowering of the grain, thereby increasing the effectiveness of peeling. If the annular gap is not filled with the product, the fan 3 sucks in the outside air, as a result of which the effect of air on the grain is reduced. This reduces the effectiveness of peeling and disinfection of grain. An optimal technological effect can be achieved only when the unit is operating with a grain-filled working area. The technological effect is exerted by: the peripheral speed of toroidal resonators (12 ... 25 m / s), the size of the annular gap (14 ... 18 mm), the grain size of the abrasive on the pins and the processing time, the distance between the toroidal resonators. By changing the gap with the gate in the discharge pipe 4 to remove the product, you can set the optimal time for grain in the workspace. Depending on the strength of the bonds of the films and shells with the core, various durations and intensities of the action of the working bodies of the machine are required. When tinning, attention should be paid to the free exit of grain from the plant and the continuous removal of relays; lack of broken and full grains in the waste.

Тороидальный резонатор 8, 9 имеет сложный профиль поперечного сечения [4]. Тор круглого сечения (периферийная часть) собран из ободков, наружная поверхность которых покрыта абразивным материалом (фиг. 3, 4). Причем несколько ободков 17, сдвинутых пространственно по окружности резонатора, выполнены из диэлектрического материала. В центральной части расстояние между стенками (пустотелого диска 9) тороидального резонатора меньше, чем диаметр сечения тора. Электронный поток, проходя через отверстия близи расположенных стенок резонатора 9 (в пустотелом диске), возбуждает в нем электромагнитные колебания (фиг. 4). Малое расстояние между стенками полого диска позволяет сократить время пролета электронов в резонаторе, а это очень важно при генерировании и усилении колебаний СВЧ. Форма профиля резонатора определяет структуру возбуждаемых электромагнитных полей. Электрическое поле в основном концентрируется в центральной части резонатора, где расстояние между стенками диска невелико, т.е. эта часть резонатора имеет преимущественно емкостной характер, а периферийная часть, где в основном расположено магнитное поле, эквивалентна индуктивности. Если стенки резонатора сделать гибкими, то при их сближении емкость резонатора увеличится и собственная частота уменьшится и наоборот.The toroidal resonator 8, 9 has a complex cross-sectional profile [4]. A torus of circular cross section (peripheral part) is assembled from rims, the outer surface of which is coated with abrasive material (Fig. 3, 4). Moreover, several rims 17, spatially shifted around the circumference of the resonator, are made of dielectric material. In the central part, the distance between the walls (hollow disk 9) of the toroidal resonator is less than the diameter of the cross section of the torus. The electron stream passing through holes near the located walls of the resonator 9 (in a hollow disk) excites electromagnetic oscillations in it (Fig. 4). The small distance between the walls of the hollow disk can reduce the time of flight of electrons in the resonator, and this is very important when generating and amplifying microwave oscillations. The shape of the resonator profile determines the structure of the excited electromagnetic fields. The electric field is mainly concentrated in the central part of the resonator, where the distance between the walls of the disk is small, i.e. this part of the resonator is mainly capacitive in nature, and the peripheral part, where the magnetic field is mainly located, is equivalent to inductance. If the walls of the resonator are made flexible, then when they approach each other, the capacitance of the resonator will increase and the natural frequency will decrease and vice versa.

От количества СВЧ генераторных блоков 2 зависит производительность установки и качество стерилизации зерна. Планируемые конструктивно-технологические параметры установки: вес порции зерна в рабочей камере в пределах 20 кг; продолжительность пребывания зерна в рабочем пространстве (1…8 мин); диаметр тороидального резонатора 250 мм; диаметр ситового цилиндра 270 мм.The productivity of the installation and the quality of grain sterilization depend on the number of microwave generator blocks 2. Planned design and technological parameters of the installation: grain portion weight in the working chamber within 20 kg; the length of time the grain stays in the working space (1 ... 8 min); the diameter of the toroidal resonator is 250 mm; screen cylinder diameter 270 mm.

В зерне, поступающем в установку, не должно быть камней и металлических примесей, иначе возможно образование искры при ударе их об абразивную поверхность и попадании в объемный резонатор. Вал должен быть изготовлен из стали.There should be no stones or metallic impurities in the grain entering the unit, otherwise a spark may form when they hit an abrasive surface and get into a volume resonator. The shaft must be made of steel.

Исследования показывают, что хлеб из муки, полученной из шелушенного в электромагнитном поле сверхвысокой частоты зерна, имеет больший объемный выход, мякиш его более светлый, структура значительно лучше, чем из муки, полученной из зерна базового варианта.Studies show that bread from flour obtained from peeled grain in an electromagnetic field of an ultrahigh frequency has a greater volumetric yield, its crumb is lighter, its structure is much better than from flour obtained from grain of the basic version.

Источники информацииInformation sources

1. Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна / А.Я. Соколов. - М.: Колос, 1967. С. 396…397.1. Sokolov A.Ya. Technological equipment of grain storage and processing enterprises / A.Ya. Sokolov. - M .: Kolos, 1967.S. 396 ... 397.

2. Бутковский В.А. Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства. - М.: Агропромиздат, 1989. - 278…280 с.2. Butkovsky V.A. Technology of flour, cereal and animal feed production. - M .: Agropromizdat, 1989 .-- 278 ... 280 p.

3. Патент РФ №2489068, МПК А23N 17/00. СВЧ-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна / М.В. Белова, Г.В. Новикова, О.В. Михайлова, А.А. Белов; заявитель и патентообладатель ЧГСХА (RU). - №2012100432; заявл.10.01.2012 г., опубл. 20.08.2013. Бюл. №22. - 5 с.3. RF patent No. 2489068, IPC A23N 17/00. Microwave induction installation of drum type for micronization of grain / M.V. Belova, G.V. Novikova, O.V. Mikhailova, A.A. Belov; Applicant and patent holder of ChSHA (RU). - No. 20112100432; Declared January 10, 2012, publ. 08/20/2013. Bull. Number 22. - 5 sec.

4. Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны / Г.Б. Белоцерковский. - М.: Советское радио, 1979. - Ч. 1. Основы радиотехники. С. 338…339.4. Belotserkovsky G.B. Fundamentals of radio engineering and antennas / G.B. Belotserkovsky. - M .: Soviet Radio, 1979. - Part 1. Fundamentals of radio engineering. S. 338 ... 339.

Claims (1)

Установка для обеззараживания и шелушения зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты, характеризующаяся тем, что она имеет вертикально расположенный на монтажном каркасе цилиндрический экранирующий корпус с приемным и выгрузными патрубками, выполняющими функции запредельных волноводов, внутри корпуса коаксиально расположены диэлектрический перфорированный цилиндр и пустотелый вал, образуя между собой кольцевой зазор, а на вал поярусно насажены тороидальные резонаторы с круглым сечением, причем тор собран из ободков и соединен пустотелым кольцевым диском, при этом между секторами ободков, выполненных из неферромагнитного материала и покрытых с наружной стороны абразивным материалом, установлены диэлектрические ободки, а зазор между ободками менее четверти длины волны, но больше толщины зерна, причем с наружной стороны экранирующего корпуса равномерно по высоте установлены сверхвысокочастотные (СВЧ) генераторные блоки с радиальным сдвигом, при этом их излучатели в сферическом сегменте, расположенные на уровне тороидальных резонаторов, направлены с их боковой стороны, при этом количество СВЧ генераторов меньше или равно количеству тороидальных резонаторов, причем на пустотелом вертикальном валу, в местах посадки пустотелых кольцевых дисков, высверлены несколько радиальных отверстий и внизу на него установлены вентиляторные лопасти, при этом вал, установленный на подшипниках, приводится в движение от электродвигателя, причем один выгрузной патрубок соединен с кольцевым зазором, второй - с зазором между экранирующим корпусом и диэлектрическим перфорированным цилиндром на уровне лопастей вентилятора, а приемный патрубок установлен на крышке корпуса, содержащей головку, соединенной с пустотелым валом, для регулирования доступа воздуха. Installation for disinfecting and peeling grain in an electromagnetic field of ultrahigh frequency, characterized in that it has a cylindrical shielding body vertically located on the mounting frame with receiving and unloading nozzles that perform the functions of transcendental waveguides, a dielectric perforated cylinder and a hollow shaft are coaxially located, forming between an annular gap, and toroidal resonators with a circular cross-section are planted on the shaft in a tiered manner, moreover, the torus is assembled from rims and a hollow annular disk, while between the sectors of the rims made of non-ferromagnetic material and coated on the outside with abrasive material, dielectric rims are installed, and the gap between the rims is less than a quarter of the wavelength, but greater than the grain thickness, and from the outside of the shielding housing uniformly in height super-high-frequency (microwave) generator blocks with a radial shift are installed, while their emitters in the spherical segment, located at the level of the toroidal resonators, are directed from their on the other hand, the number of microwave generators is less than or equal to the number of toroidal resonators, moreover, several radial holes are drilled on the vertical hollow shaft, in the places where the hollow ring disks are planted, and fan blades are installed on the bottom, while the shaft mounted on the bearings is driven in movement from the electric motor, with one discharge pipe connected to an annular gap, the second with a gap between the shielding housing and the dielectric perforated cylinder at the level of the vapor fan, and the inlet pipe is installed on the cover of the housing containing the head connected to the hollow shaft to regulate air access.
RU2015102653/13A 2015-01-27 2015-01-27 Apparatus for disinfecting and shelling grain in super-high-frequency electromagnetic field RU2584029C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015102653/13A RU2584029C1 (en) 2015-01-27 2015-01-27 Apparatus for disinfecting and shelling grain in super-high-frequency electromagnetic field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015102653/13A RU2584029C1 (en) 2015-01-27 2015-01-27 Apparatus for disinfecting and shelling grain in super-high-frequency electromagnetic field

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584029C1 true RU2584029C1 (en) 2016-05-20

Family

ID=56011934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015102653/13A RU2584029C1 (en) 2015-01-27 2015-01-27 Apparatus for disinfecting and shelling grain in super-high-frequency electromagnetic field

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2584029C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626156C1 (en) * 2016-08-15 2017-07-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Radiowave installations for heat treatment of raw materials
RU2629221C1 (en) * 2016-08-15 2017-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия", (ФГБОУ ВО НГСХА) Microwave installation with resonator formed between two spheres for thermo-destruction of raw materials
CN107373722A (en) * 2017-07-18 2017-11-24 全椒县汊河农机服务专业合作社 A kind of agricultural feed producing device of multidigit discharge
CN107485041A (en) * 2017-07-18 2017-12-19 全椒县汊河农机服务专业合作社 A kind of agricultural Feed Manufacturing machine
RU2641705C1 (en) * 2016-12-09 2018-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "НГИЭИ-ЭНЕРГО" (ООО "НГИЭИ-ЭНЕРГО") Microwave plant for disinfecting loose raw materials in continuous mode
RU2661372C1 (en) * 2017-04-14 2018-07-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) Multitiered microwave plant for wet raw material heat treatment in continuous mode
RU2679203C2 (en) * 2017-03-16 2019-02-06 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Ultra-high frequency installation for heat processing of non-food wastes of animal origin in continuous mode
RU2703940C2 (en) * 2018-04-11 2019-10-22 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Plant for granulation of milled wastes of animal and plant origin during dielectric heating
RU2710063C1 (en) * 2019-04-02 2019-12-24 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Plant for peeling of rape in electromagnetic field of superhigh frequency
RU2769134C1 (en) * 2021-09-06 2022-03-28 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Installation for separating the shell of rape seeds in the process of exposure to emf microwave

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2118564C1 (en) * 1997-06-04 1998-09-10 Омский государственный университет Grain shelling method and apparatus
RU2152571C1 (en) * 1998-03-05 2000-07-10 Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Loose material drier
RU2489068C1 (en) * 2012-01-10 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" Microwave induction unit of drum type for grain micronisation
RU2501201C1 (en) * 2012-04-10 2013-12-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Grain decontamination method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2118564C1 (en) * 1997-06-04 1998-09-10 Омский государственный университет Grain shelling method and apparatus
RU2152571C1 (en) * 1998-03-05 2000-07-10 Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Loose material drier
RU2489068C1 (en) * 2012-01-10 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" Microwave induction unit of drum type for grain micronisation
RU2501201C1 (en) * 2012-04-10 2013-12-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Grain decontamination method

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626156C1 (en) * 2016-08-15 2017-07-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Radiowave installations for heat treatment of raw materials
RU2629221C1 (en) * 2016-08-15 2017-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия", (ФГБОУ ВО НГСХА) Microwave installation with resonator formed between two spheres for thermo-destruction of raw materials
RU2641705C1 (en) * 2016-12-09 2018-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "НГИЭИ-ЭНЕРГО" (ООО "НГИЭИ-ЭНЕРГО") Microwave plant for disinfecting loose raw materials in continuous mode
RU2679203C2 (en) * 2017-03-16 2019-02-06 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Ultra-high frequency installation for heat processing of non-food wastes of animal origin in continuous mode
RU2661372C1 (en) * 2017-04-14 2018-07-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) Multitiered microwave plant for wet raw material heat treatment in continuous mode
CN107373722A (en) * 2017-07-18 2017-11-24 全椒县汊河农机服务专业合作社 A kind of agricultural feed producing device of multidigit discharge
CN107485041A (en) * 2017-07-18 2017-12-19 全椒县汊河农机服务专业合作社 A kind of agricultural Feed Manufacturing machine
RU2703940C2 (en) * 2018-04-11 2019-10-22 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Plant for granulation of milled wastes of animal and plant origin during dielectric heating
RU2710063C1 (en) * 2019-04-02 2019-12-24 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Plant for peeling of rape in electromagnetic field of superhigh frequency
RU2769134C1 (en) * 2021-09-06 2022-03-28 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Installation for separating the shell of rape seeds in the process of exposure to emf microwave

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2584029C1 (en) Apparatus for disinfecting and shelling grain in super-high-frequency electromagnetic field
US2709552A (en) Method and apparatus for reducing solid materials utilizing vibratory shock waves
RU2429913C1 (en) Disintegrator
RU2641705C1 (en) Microwave plant for disinfecting loose raw materials in continuous mode
RU2586160C1 (en) Microwave apparatus for disinfection of grain and grain-products
CN103920555A (en) Tartary buckwheat non-thermal shucking method and Tartary buckwheat shucking device
RU2629221C1 (en) Microwave installation with resonator formed between two spheres for thermo-destruction of raw materials
RU2551161C1 (en) Disintegrator
WO2005046871A1 (en) Grain-cleaning apparatus
RU2710063C1 (en) Plant for peeling of rape in electromagnetic field of superhigh frequency
RU2556069C1 (en) Disintegrator
JP2007275791A (en) Grain polishing device
RU2493918C1 (en) Grinder for couched dried grain
US2499590A (en) Grain hulling machine
RU2434680C2 (en) Device for grinding fine grain and/or grain crushing products
RU2591078C2 (en) Hammer crusher
RU2825763C1 (en) Rapeseed peeling machine with microwave power supply to toroidal resonator
RU2563693C1 (en) Disintegrator
CN102614954A (en) Grain processing equipment
RU2477180C2 (en) Hammer crusher
RU2542532C1 (en) Disintegrator
RU2769134C1 (en) Installation for separating the shell of rape seeds in the process of exposure to emf microwave
RU2547714C1 (en) Disintegrator
RU2378052C1 (en) Seed peeling device
RU2511309C2 (en) Hammer crusher

Legal Events

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

Effective date: 20170128