RU2602281C2 - Plant for grinding and disinfection of grain and grain-products in super-high-frequency electromagnetic field - Google Patents

Plant for grinding and disinfection of grain and grain-products in super-high-frequency electromagnetic field Download PDF

Info

Publication number
RU2602281C2
RU2602281C2 RU2014152010/13A RU2014152010A RU2602281C2 RU 2602281 C2 RU2602281 C2 RU 2602281C2 RU 2014152010/13 A RU2014152010/13 A RU 2014152010/13A RU 2014152010 A RU2014152010 A RU 2014152010A RU 2602281 C2 RU2602281 C2 RU 2602281C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grain
rotor
diameter
housing
shielding housing
Prior art date
Application number
RU2014152010/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014152010A (en
Inventor
Ольга Валентиновна Михайлова
Александр Анатольевич Белов
Марьяна Валентиновна Белова
Галина Владимировна Новикова
Елена Юрьевна Сергеева
Евгений Леонидович Белов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)"
Priority to RU2014152010/13A priority Critical patent/RU2602281C2/en
Publication of RU2014152010A publication Critical patent/RU2014152010A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2602281C2 publication Critical patent/RU2602281C2/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

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)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to process equipment for storage and processing of grain and is intended for grinding and disinfection of grain and grain-products in the inline mode. Device has a vertical cylindrical shielding housing 1 with intake bin 13 and discharge pipe 15. Inside housing 1 parallel to the bases there are rotor discs of different diameters 8, 9 rotating in opposite directions. Between the rotor discs there are cylindrical parts of volume resonators 5 installed onto corresponding rotor discs 8, 9 along the peripheral concentric circle. For rotation of rotor discs 8, 9 appropriate reductor motors are installed in the center on the outer side of the bases of shielding housing 1. On the shaft of rotor disc of large diameter 9 there is screw 10 with opening on its body 11 to feed grain from intake bin 13 into the working chamber through annular holes 14. Base of shielding housing 1 and rotor-disk 9 have annular holes 14. On the opposite base of shielding housing 1 there are SHF generator units 2 arranged in such a way, that their radiators are directed inside spherical segments 4 of volume resonators rigidly fixed to the housing base. Cylindrical parts 5 of the volume resonators are made from non-ferromagnetic pins 6 of triangular section. They are arranged with a clearance smaller than a quarter wavelength of the SHF range and more than the thickness of grains. Number of spherical segments 4 is less than the number of cylindrical parts 5 of the volume resonators. Their diameters are equal and are matched with the wave length. Rotor-disc of large diameter 9 is made from non-ferromagnetic material, and disk of small diameter 8 - from fluoroplastic. Discharge pipe 15 is located on the side surface of cylindrical shielding housing 1. Door 3 is made with the diameter not less than the one of small rotor disc 8 and is located on the base of shielding housing 1.
EFFECT: use of the invention will ensure higher quality of processing grain-products.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технологическому оборудованию предприятий по хранению и переработке зерна и предназначено для измельчения и обеззараживания зерна и зернопродуктов в поточном режиме. Установка относится к машинам ударного действия.The invention relates to technological equipment of enterprises for the storage and processing of grain and is intended for grinding and disinfecting grain and grain products in a continuous mode. The installation relates to percussion machines.

На предприятиях по хранению и переработке зерна имеются разные машины, в зависимости от назначения их и принципов воздействия рабочих органов на разрушаемый материал. На комбикормовых предприятиях, измельчающие машины являются основным и наиболее энергоемким видом технологического оборудования. Для снижения энергетических затрат следует проектировать многофункциональные установки, обеспечивающие измельчение зерна и обеззараживание зернопродуктов от бактериальной микрофлоры и эндо-экзо вредителей.At the enterprises for the storage and processing of grain there are different machines, depending on their purpose and the principles of the impact of working bodies on destructible material. At feed mills, grinding machines are the main and most energy-intensive type of technological equipment. To reduce energy costs, multifunctional plants should be designed that provide grain grinding and disinfection of grain products from bacterial microflora and endo-exo pests.

Повышение эффективности работы и качества продукции, совершенствование технологических процессов подготовки и размола зерна на современных предприятиях идет по пути реализации следующих комплексных мероприятий - использования прогрессивных способов и приемов размола зерна, высокоэффективного оборудования.Improving work efficiency and product quality, improving the technological processes of preparation and grinding of grain at modern enterprises is on the path to implementing the following comprehensive measures - the use of progressive methods and techniques of grinding grain, highly efficient equipment.

В процессах выработки обойной муки из зерна; измельчения ингредиентов комбикормов; размола крупок (свободных от оболочек), разрушения частиц муки - в задачу размола входит только разрушение частиц исходного продукта до вполне определенной степени дисперсности. Для такого измельчения применяют машины ударного действия, в которых измельчение сырья происходит под действием удара.In the processes of making wallpaper flour from grain; grinding feed ingredients; grinding grains (free from shells), destruction of flour particles - the task of grinding includes only the destruction of the particles of the original product to a very certain degree of dispersion. For such grinding, impact machines are used in which the grinding of raw materials occurs under the influence of impact.

Измельчение сырья - одна из важнейших операций в мукомольном и комбикормовом производстве, приводящее к повышению кормовых достоинств продуктов. Измельченные продукты лучше усваиваются. Технологический процесс производства комбикормов предусматривает измельчение кускового сырья, кукурузы в початках и т.п. Для измельчения используют молотковые дробилки и дезинтеграторы.Grinding of raw materials is one of the most important operations in the milling and animal feed production, leading to an increase in the nutritional benefits of products. Shredded foods are better absorbed. The feed production process involves grinding lumpy raw materials, corn on the cob, etc. Hammer crushers and disintegrators are used for grinding.

В каждой размольной системе стремятся получить возможно большее количество муки минимальной зольности при оптимальных удельных нагрузках на технологические машины и минимальном удельном расходе электроэнергии.In each grinding system, they strive to obtain the largest possible amount of flour of minimum ash content with optimal specific loads on technological machines and a minimum specific energy consumption.

Процесс измельчения зерновых продуктов - наиболее энергоемкий среди других технологических процессов мукомольного производства.The process of grinding grain products is the most energy-intensive among other technological processes of flour milling.

Известны дезинтеграторы [1, стр. 156] - мельницы ударного действия, предназначенные для тонкого измельчения зерна и зернопродуктов. Их выпускают различными по исполнению, конструкции, режимам работы и производительности. Измельчение сырья осуществляется за счет высокоскоростных ударов о рабочие элементы роторов следующими друг за другом. Скорость ударов увеличивается при движении частиц сырья от центра к периферии ротора. Рабочими органами являются два ротора, вращающиеся навстречу друг другу, с несколькими концентрически расположенными рядами ударных элементов различной формы.Known disintegrators [1, p. 156] - impact mills designed for fine grinding of grain and grain products. They are produced in various designs, modes of operation, and performance. Grinding of raw materials is carried out due to high-speed impacts on the working elements of the rotors following one after another. The speed of impacts increases when the particles of raw materials move from the center to the periphery of the rotor. The working bodies are two rotors rotating towards each other, with several concentrically arranged rows of shock elements of various shapes.

Известен энтолейтор, предназначенный для уничтожения личинок и куколок зерновых вредителей, которые могут находиться в зерновой массе, подготовленной к помолу. Основной рабочий орган - бичевой ротор, состоящий из двух плоских горизонтальных дисков, соединенных между собой цилиндрическими втулками. Вследствие многократных ударов о втулки и корпус зерновые продукты дополнительно измельчаются. Одновременно при обработке зерновой массы в энтолейторе разрушаются изъеденные зерна, а также зерна, имеющие меньшую прочность, чем нормальное зерно, т.е. происходит выделение непрочных, неполноценных и поврежденных вредителями зерен. Технологическая эффективность энтолейтора оценивается дополнительным извлечением муки, которое должно быть не менее 15% к извлечению муки, полученной во всей системе. Расход электроэнергии на 1 т муки, извлеченной в энтолейторе, до 10 кВт·ч.Known entolator designed to destroy the larvae and pupae of grain pests that may be in the grain mass, prepared for grinding. The main working body is a scourge rotor, consisting of two flat horizontal disks interconnected by cylindrical bushings. Due to repeated impacts on the bushings and the housing, the grain products are further crushed. At the same time, when the grain mass is processed in the entolator, the corroded grains are destroyed, as well as grains having a lower strength than normal grain, i.e. grains that are fragile, inferior and damaged by pests occur. The technological efficiency of the entolator is evaluated by additional extraction of flour, which should be at least 15% of the extraction of flour obtained in the whole system. Electricity consumption per 1 ton of flour extracted in the entolator is up to 10 kWh.

Известны установки для микронизации зерна и зернопродуктов воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) [2]. Диэлектрический нагрев (термическая обработка) зерна преследует несколько целей: повышение переваримости углеводного комплекса в результате гидролиза крахмала и превращения части его в более простые соединения - декстрины и сахара. Этот процесс особенно важен для молодняка животных, ферментные системы пищеварительного тракта которых с трудом переваривают крахмал; инактивация ингибиторов пищеварительных ферментов и других антипитательных веществ; стерилизация сырья, т.е. снижение уровня обсемененности бактериальной микрофлорой. При воздействии ЭМП СВЧ происходит испарение влаги из внутренних слоев зерна, появляются микротрещины, в результате механической и химической деструкции часть крахмала превращается в простые углеводы - декстрины. Затем горячее зерно следует измельчить (по базовому варианту подвергают плющению в вальцовых станках), что еще больше повышает его питательную ценность. Такая обработка зерна и зернопродуктов вызывает практически полное уничтожение микроорганизмов в готовом продукте. Достоинства получаемых продуктов, их высокая питательность и стерильность приводят к необходимости дальнейшего совершенствования применения таких установок.Known installations for micronization of grain and grain products by the action of an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMF microwave) [2]. Dielectric heating (heat treatment) of grain has several purposes: increasing the digestibility of the carbohydrate complex as a result of hydrolysis of starch and turning part of it into simpler compounds - dextrins and sugars. This process is especially important for young animals whose digestive tract enzymes hardly digest starch; inactivation of inhibitors of digestive enzymes and other anti-nutritional substances; sterilization of raw materials, i.e. decrease in the level of contamination by bacterial microflora. When exposed to microwave EMF, moisture evaporates from the inner layers of the grain, microcracks appear, as a result of mechanical and chemical degradation, part of the starch turns into simple carbohydrates - dextrins. Then the hot grain should be crushed (according to the basic version, it is subjected to conditioning in a roller mill), which further increases its nutritional value. Such processing of grain and grain products causes the almost complete destruction of microorganisms in the finished product. The advantages of the products obtained, their high nutritional value and sterility lead to the need for further improvement in the use of such plants.

Предлагаемое изобретение предназначено для измельчения и обеззараживания зерна и зернопродуктов за счет воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты и интенсивного удара о штифты резонаторной камеры СВЧ-генератора и трения частиц зерна между собой. Скорость удара зерна о штифты и о корпус зависит от влажности зерна (50 м/с). Основное направление совершенствования заключается в определении рациональных размеров и формы роторов, повышении износостойкости рабочих органов, применении надежных способов регулирования скорости вращения ротора.The present invention is intended for grinding and disinfecting grain and grain products due to the influence of an electromagnetic field of ultrahigh frequency and intense impact on the pins of the resonator chamber of the microwave generator and the friction of grain particles between each other. The speed of impact of grain on the pins and on the body depends on the moisture content of the grain (50 m / s). The main direction of improvement is to determine the rational size and shape of the rotors, increase the wear resistance of the working bodies, and use reliable methods for controlling the rotor speed.

Достоинства: высокая технологическая эффективность, сравнительно малый расход электроэнергии.Advantages: high technological efficiency, relatively low power consumption.

Технологической задачей изобретения является интенсификация технологического процесса обеззараживания и измельчения зерна и зернопродуктов и улучшение качества продукта при сниженных энергетических затратах.The technological task of the invention is the intensification of the technological process of disinfecting and grinding grain and grain products and improving the quality of the product with reduced energy costs.

Технический результат достигается тем, что установка для измельчения и обеззараживания зерна и зернопродуктов (фиг. 1) имеет вертикально расположенный цилиндрический экранирующий корпус с приемным бункером и выпускным патрубком, внутри которого, параллельно основаниям, расположены ротор-диски разных диаметров, вращающихся в противоположных направлениях, между которыми имеются цилиндрические части объемных резонаторов, установленных на соответствующие ротор-диски по периферийной концентрической окружности, причем для привода ротор-дисков соответствующие моторы-редукторы установлены по центру с наружной стороны оснований экранирующего корпуса, при этом на валу ротор-диска большого диаметра имеется шнек с окном на его корпусе для приемного бункера, а основание экранирующего корпуса из неферромагнитного материала и ротор-диск имеют кольцевые отверстия, причем на противоположном основании экранирующего корпуса по вышеуказанным концентрическим окружностям размещены СВЧ генераторные блоки так, что их излучатели направлены внутрь жестко закрепленных к основанию корпуса сферических сегментов объемных резонаторов, при этом их цилиндрические части образованы из неферромагнитных штифтов треугольного сечения, установленных зазором менее четверти длины волны и больше толщины зерен, причем количество сферических сегментов на много меньше, чем количество цилиндрических частей объемных резонаторов, а их диаметры равны, при этом диск большого диаметра выполнен из неферромагнитного материала, а диск малого диаметра - из фторопласта, выгрузной патрубок расположен на боковой поверхности цилиндрического экранирующего корпуса, а дверь, диаметром не менее диаметра малого ротор-диска находится на основании экранирующего корпуса.The technical result is achieved by the fact that the installation for grinding and disinfecting grain and grain products (Fig. 1) has a vertically arranged cylindrical shielding case with a receiving hopper and an outlet pipe, inside of which, parallel to the bases, rotor disks of different diameters are located, rotating in opposite directions, between which there are cylindrical parts of volume resonators mounted on the corresponding rotor disks along a peripheral concentric circle, and for the rotor drive of the drives, the corresponding gear motors are mounted centrally on the outside of the shielding housing bases, while on the large-diameter rotor disk shaft there is a screw with a window on its housing for the receiving hopper, and the shielding housing base of non-ferromagnetic material and the rotor disk have ring holes, moreover, on the opposite base of the shielding housing along the above concentric circles, microwave generator blocks are placed so that their emitters are directed inside rigidly fixed to the base the shell of the spherical segments of the volume resonators, while their cylindrical parts are formed from non-ferromagnetic pins of a triangular section, set by a gap of less than a quarter of the wavelength and greater than the thickness of the grains, the number of spherical segments being much smaller than the number of cylindrical parts of the volume resonators, and their diameters are equal, at this large-diameter disk is made of non-ferromagnetic material, and the small-diameter disk is made of fluoroplastic, the discharge pipe is located on the side surface of the cylindrical kraniruyuschego housing and the door, with a diameter of at least the small-diameter rotary disk is on the bottom of the shield frame.

На фиг. 1 изображена установка для измельчения и обеззараживания зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты: 1 - экранирующий корпус на станине; 2 - СВЧ генераторный блок с излучателем в диэлектрической втулке; 3 - дверь; 4 - сферическая часть резонаторной камеры; 5 - цилиндрическая часть резонаторной камеры; 6 - штифты; 7 - первый мотор-редуктор; 8 - ротор-диск малого диаметра; 9 - ротор-диск большого диаметра; 10 - шнек-дозатор; 11 - корпус шнека - запредельный волновод; 12 - второй мотор-редуктор; 13 - приемный бункер; 14 - кольцевое отверстие; 15 - патрубок для выгрузки (запредельный волновод).In FIG. 1 shows an installation for grinding and disinfecting grain in an electromagnetic field of ultrahigh frequency: 1 - a shielding case on a bed; 2 - microwave generator unit with a radiator in a dielectric sleeve; 3 - door; 4 - spherical part of the resonator chamber; 5 - cylindrical part of the resonator chamber; 6 - pins; 7 - the first gear motor; 8 - rotor disk of small diameter; 9 - a rotor disk of a large diameter; 10 - metering screw; 11 - auger housing - transcendental waveguide; 12 - the second gear motor; 13 - receiving hopper; 14 - an annular hole; 15 - pipe for unloading (transcendental waveguide).

На фиг. 2 показана установка для измельчения и обеззараживания зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (разрез А-А): 1 - экранирующий корпус на станине; 2 - СВЧ генераторный блок с излучателем в диэлектрической втулке; 3 - дверь; 4 - сферическая часть резонаторной камеры; 5 - цилиндрическая часть резонаторной камеры; 6 - штифты; 7 - первый мотор-редуктор; 8 - ротор-диск малого диаметра; 9 - ротор-диск большого диаметра; 10 - шнек-дозатор; 11 - корпус шнека (запредельный волновод); 12 - второй мотор-редуктор; 13 - приемный бункер; 14 - кольцевое отверстие; 15 - патрубок для выгрузки (запредельный волновод); 16 - диэлектрическая втулка.In FIG. 2 shows an installation for grinding and disinfecting grain in an electromagnetic field of an ultrahigh frequency (section A-A): 1 - a shielding case on a bed; 2 - microwave generator unit with a radiator in a dielectric sleeve; 3 - door; 4 - spherical part of the resonator chamber; 5 - cylindrical part of the resonator chamber; 6 - pins; 7 - the first gear motor; 8 - rotor disk of small diameter; 9 - a rotor disk of a large diameter; 10 - metering screw; 11 - auger housing (transcendental waveguide); 12 - the second gear motor; 13 - receiving hopper; 14 - an annular hole; 15 - pipe for unloading (transcendental waveguide); 16 - dielectric sleeve.

На фиг. 3 показана цилиндрическая часть 5 объемного резонатора (в разрезе).In FIG. 3 shows a cylindrical portion 5 of a cavity resonator (in section).

На фиг. 4 показан штифт.In FIG. 4 shows the pin.

Установка для измельчения и обеззараживания зерна и зернопродуктов в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (фиг. 1, 2) содержит: экранирующий корпус 1 на станине; СВЧ генераторный блок 2 с излучателем в диэлектрической втулке; дверь 3; сферическую часть резонаторной камеры 4; цилиндрическую часть резонаторной камеры 5; штифты 6; первый мотор-редуктор 7; ротор-диск малого диаметра 8; ротор-диск большого диаметра 9; шнек-дозатор 10; корпус шнека 11 (запредельный волновод); второй мотор-редуктор 12; приемный бункер 13; кольцевое отверстие 14; патрубок для выгрузки 15.Installation for grinding and disinfecting grain and grain products in an electromagnetic field of ultrahigh frequency (Fig. 1, 2) contains: a shielding housing 1 on a bed; Microwave generator unit 2 with a radiator in a dielectric sleeve; door 3; the spherical part of the resonator chamber 4; the cylindrical part of the resonator chamber 5; pins 6; first gear motor 7; small diameter rotor disk 8; large diameter rotor disk 9; metering screw 10; screw housing 11 (transcendental waveguide); second gear motor 12; receiving hopper 13; annular hole 14; discharge pipe 15.

Установка для измельчения и обеззараживания зерна и зернопродуктов в электромагнитном поле сверхвысокой частоты сконструирована следующим образом. Цилиндрический экранирующий корпус 1 (фиг. 1, 2) установлен вертикально и изготовлен из неферромагнитного материала. Внутри корпуса 1 расположены два ротор-диска разного диаметра 8, 9. Причем ротор-диск малого диаметра 8 выполнен из радиопрозрачного материала (фторопласта), а большого диаметра 9 - из неферромагнитного материала. По периферийной концентрической окружности каждого ротор-диска 8, 9 установлены цилиндрические части резонаторных камер 5. Они собраны с помощью штифтов 6 из неферромагнитного материала и имеют форму беличьей клетки. Зазоры между штифтами (фиг. 3) и между частями объемного резонатора 4, 5 больше диаметра зерен, но меньше, чем четверть длины волны СВЧ-диапазона.Installation for grinding and disinfecting grain and grain products in an electromagnetic field of ultrahigh frequency is designed as follows. The cylindrical shielding housing 1 (Fig. 1, 2) is mounted vertically and made of non-ferromagnetic material. Inside the housing 1 there are two rotor disks of different diameters 8, 9. Moreover, the rotor disk of small diameter 8 is made of radiolucent material (fluoroplastic), and large diameter 9 is made of non-ferromagnetic material. On the peripheral concentric circle of each rotor disk 8, 9, cylindrical parts of the resonator chambers 5 are installed. They are assembled using pins 6 of non-ferromagnetic material and have the shape of a squirrel cage. The gaps between the pins (Fig. 3) and between the parts of the cavity resonator 4, 5 are larger than the grain diameter, but less than a quarter of the microwave wavelength.

Ротор-диски 8, 9 вращаются в противоположных направлениях. Цилиндрические части резонаторных камер 5 расположены на двух ротор-дисках разного диаметра так, что при вращении ротор-дисков 8, 9 они не соприкасаются. Штифты 6 (фиг. 4) по сечению выполнены треугольной формы из неферромагнитного материала. Трехгранные штифты установлены с зазором так, что одна грань штифтов образует внутреннюю полость цилиндрической части объемного резонатора (фиг. 3), а две другие грани штифтов представляют наружную поверхность цилиндрических частей 5 объемного резонатора.The rotor discs 8, 9 rotate in opposite directions. The cylindrical parts of the resonator chambers 5 are located on two rotor disks of different diameters so that when the rotor disks 8, 9 rotate, they do not touch. The pins 6 (Fig. 4) along the cross section are made triangular in shape from non-ferromagnetic material. The trihedral pins are installed with a gap so that one face of the pins forms the inner cavity of the cylindrical part of the cavity resonator (Fig. 3), and the other two faces of the pins represent the outer surface of the cylindrical parts 5 of the cavity resonator.

Верхняя часть объемного резонатора 4 выполнена в виде сферического сегмента, диаметром, равным диаметру цилиндрической части резонатора 5. В центре каждого сферического сегмента 4 имеется диэлектрическая втулка 16 для направления соответствующего излучателя от СВЧ генераторного блока 2. Каждый ротор-диск 8, 9 вращается с помощью индивидуального мотор-редуктора 7, 12. Экранирующий корпус 1 содержит дверь 3, диаметром, равным диметру ротор-диска 8. С наружной стороны двери 3 по центру установлен мотор-редуктор 7, а по периферии СВЧ генераторные блоки 2 для объемных резонаторов, расположенных на диэлектрическом ротор-диске 8.The upper part of the volume resonator 4 is made in the form of a spherical segment with a diameter equal to the diameter of the cylindrical part of the resonator 5. In the center of each spherical segment 4 there is a dielectric sleeve 16 for directing the corresponding emitter from the microwave generator unit 2. Each rotor disk 8, 9 is rotated by individual gear motor 7, 12. The shielding housing 1 contains a door 3 with a diameter equal to the diameter of the rotor disk 8. On the outside of the door 3, a gear motor 7 is installed in the center, and generator blocks are installed on the periphery of the microwave ki 2 for volume resonators located on a dielectric rotor disk 8.

Приемный бункер 13 расположен на основании экранирующего корпуса 1 так, что загрузка сырья внутрь рабочей камеры осуществляется через центральное кольцевые отверстия 14 с помощью шнека 10, 11. Для этого на валу ротор-диска 9 имеется шнек 10. Патрубок для выгрузки 15 расположен на боковой поверхности экранирующего корпуса 1.The receiving hopper 13 is located on the base of the shielding housing 1 so that the feed is loaded into the working chamber through the central annular holes 14 with the help of a screw 10, 11. For this, there is a screw 10 on the shaft of the rotor disc 9. The discharge pipe 15 is located on the side surface shielding housing 1.

СВЧ генераторные блоки установлены на основании цилиндрического экранирующего корпуса 1 с наружной стороны. Одни генераторы размещены по периферийной концентрической окружности, соответствующей диску большого диаметра 9, другие - по концентрической окружности, соответствующей диску малого диаметра 8. Ротор-диск 8 малого диаметра выполнен из радиопрозрачного материала (фторопласта).Microwave generator blocks are mounted on the base of the cylindrical shielding housing 1 from the outside. Some generators are placed on a peripheral concentric circle corresponding to a large-diameter disk 9, others - on a concentric circle corresponding to a small-diameter disk 8. The rotor-disk 8 of a small diameter is made of radiolucent material (fluoroplastic).

От количества СВЧ генераторных блоков 2 зависит производительность установки и качество стерилизации зерна и зернопродуктов. Под каждым генераторным блоком 2 расположены стационарные части объемного резонатора в виде сферического сегмента 4. Количество цилиндрических частей 5 объемных резонаторов отличается от количества сферических сегментов 4. Трехгранные штифты исключают коронирование внутри объемного резонатора 6, а ребра между двумя гранями образуют острую поверхность для раскалывания поврежденных личинками зерен.The productivity of the installation and the quality of sterilization of grain and grain products depend on the number of microwave generator blocks 2. Under each generator block 2 there are stationary parts of the volume resonator in the form of a spherical segment 4. The number of cylindrical parts 5 of the volume resonators differs from the number of spherical segments 4. The trihedral pins exclude corona inside the cavity 6, and the ribs between the two faces form a sharp surface to crack damaged larvae grains.

Рабочий процесс в установке происходит следующим образом.The workflow in the installation is as follows.

Включают электродвигатели 7 и 12 для вращения ротор-дисков 8, 9. Вместе с ротор-дисками 8, 9 вращаются нижние части объемного резонатора 5, выполненные из неферромагнитных штифтов 6. При этом зерно или зернопродукты загружаются в рабочую камеру через центральное кольцевое отверстие 14 с помощью шнека 10, так как на валу ротор-диска 9 расположен шнек 10, 11 и приводится в движение с помощью мотор-редуктора 12.Electric motors 7 and 12 are turned on to rotate the rotor disks 8, 9. Together with the rotor disks 8, 9, the lower parts of the cavity resonator 5, made of non-ferromagnetic pins 6. rotate. In this case, grain or grain products are loaded into the working chamber through a central annular hole 14 s using the screw 10, since on the shaft of the rotor disk 9 there is a screw 10, 11 and is driven by a gear motor 12.

После заполнения объема рабочей камеры на 30…40% включают все СВЧ генераторные блоки 2. При стыковании верхней 3 и нижней частей объемного резонатора 5 в зерновой массе генерируется эндогенное тепло за счет воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ). При этом сверхвысокочастотная энергия подводится от генераторного блока 2, содержащего магнетрон с излучателем, направленным через диэлектрическую втулку 16 в центр верхней части объемного резонатора, выполненного виде сферического сегмента 4 из неферромагнитного материала. Причем сегменты 4 для образования объемных резонаторов, находящихся на диске большого диаметра 9, жестко закреплены на основании экранирующего корпуса 1, противоположном диску 9. Сферические сегменты, т.е. верхние части 4, которые образуют объемные резонаторы при стыковании с нижними цилиндрическими частями 5, находящимися на радиопрозрачном диске 8 малого диаметра в процессе его вращения, жестко закреплены на двери 3 с внутренней стороны, а с наружной стороны установлены соответствующие СВЧ генераторные блоки 2.After filling the volume of the working chamber by 30 ... 40%, all microwave generator blocks 2 are turned on. When the upper 3 and lower parts of the volume resonator 5 are joined together, endogenous heat is generated in the grain mass due to the action of an electromagnetic field of ultrahigh frequency (microwave electromagnetic field). In this case, microwave energy is supplied from a generator unit 2 containing a magnetron with an emitter directed through a dielectric sleeve 16 to the center of the upper part of the cavity resonator, made in the form of a spherical segment 4 of non-ferromagnetic material. Moreover, the segments 4 for the formation of volume resonators located on the disk of large diameter 9 are rigidly fixed on the basis of the shielding housing 1, opposite to the disk 9. Spherical segments, i.e. the upper parts 4, which form the volume resonators when docked with the lower cylindrical parts 5, located on the radiolucent disk 8 of small diameter during its rotation, are rigidly fixed to the door 3 from the inside, and the corresponding microwave generator blocks 2 are installed on the outside.

Сырье подается к центру ротор-дисков 8, 9 и, попадая на диски, отбрасывается к периферии, встречая на своем пути подвижные части объемных резонаторов 5, состоящих из штифтов 6, ударяются о них. Эффективность измельчения или раскалывания зерен, содержащих личинки и куколки зерновых вредителей, зависит от скорости удара, которая представляет собой геометрическую сумму векторов скорости частицы и центра штифта. Скорость удара возрастает по мере продвижения частицы к периферии. Частота вращения ротор-дисков 8, 9 должна быть достаточной для того, чтобы энергии удара хватило на совершение работы по раскалыванию зерна.Raw materials are fed to the center of the rotor disks 8, 9 and, falling on the disks, are discarded to the periphery, encountering the moving parts of the cavity resonators 5, consisting of pins 6, on their way, hit them. The efficiency of grinding or cracking grains containing larvae and pupae of grain pests depends on the impact velocity, which is the geometric sum of the particle velocity vectors and the center of the pin. The impact velocity increases as the particle moves to the periphery. The rotational speed of the rotor disks 8, 9 should be sufficient so that the impact energy is enough to complete the work of cracking the grain.

При вращении ротор-дисков 8 и 9 под действием центробежных сил инерции и сил трения зерно (зернопродукты) увлекается в движение цилиндрической частью резонаторной камеры 5. Происходит прижатие зерна к штифтам 6, где и получает ударное воздействие. Вследствие многократных ударов о штифты, при определенной скорости дисков, зерно может измельчаться. Управляя скоростью вращения ротор-дисков 8, 9, можно только раскалывать изъеденные и непрочные зерна, т.е. выделить неполноценные и поврежденные вредителями зерна.When the rotor disks 8 and 9 rotate under the action of centrifugal inertia and friction forces, the grain (grain products) is drawn into motion by the cylindrical part of the resonator chamber 5. Grain is pressed against the pins 6, where it receives an impact. Due to repeated impacts on the pins, at a certain speed of the disks, the grain can be crushed. By controlling the rotational speed of the rotor disks 8, 9, it is only possible to crack corroded and fragile grains, i.e. identify defective and pest-damaged grains.

Большое число столкновений, при достаточной частоте вращения ротор-дисков, приводит к высокой степени измельчения, поэтому эту установку можно использовать не только для борьбы экзо-, эндогенными вредителями продукта, но и для одновременного его измельчения, т.е. это универсальная установка, совмещающая функции энтолейтора, дезинтегратора и СВЧ-обеззараживателя. Обработанная зерновая масса выгружается через патрубок 15 за счет центробежной силы. Вся установка расположена на монтажном столе. Корпус шнека 11 и выгрузной патрубок 15 выполняют функции запредельных волноводов, их длина и диаметр согласованы с длиной волны (12,4 см), чтобы снизить излучение через патрубок 15 и загрузочное окно в корпусе шнека 11 до допустимого уровня для обслуживающего персонала. Загрузочное окно состыковано с приемным бункером 13. Подача зерновой массы (из приемного бункера 13 в рабочую камеру через окно в корпусе шнека 11), а также мощность СВЧ-генераторов 2 и частота вращения ротор-дисков 8, 9 регулируются. Ограничение излучений через щели в экранирующем корпусе достигается за счет правильных геометрических размеров запредельных волноводов и толщины корпуса из неферромагнитного материала. По окончании обработки следует выключить СВЧ-генераторы 1, остановить электродвигатели 7, 12, открыть дверь 3, очистить рабочую камеру от остатков зернового продукта, провести технический осмотр всех узлов. При открывании двери 3 объемные резонаторы 4, 5, расположенные на фторопластовом ротор-диске 8, вместе с двигателем 7 и соответствующими СВЧ-генераторами 2 разворачиваются, так как диаметр двери 3 чуть больше диаметра малого ротор-диска 8.A large number of collisions, with a sufficient frequency of rotation of the rotor disks, leads to a high degree of grinding, so this installation can be used not only to control exogenous, endogenous pests of the product, but also to grind it at the same time, i.e. This is a universal installation combining the functions of an entolerator, a disintegrator and a microwave disinfectant. The treated cereal mass is discharged through the pipe 15 due to centrifugal force. The entire installation is located on the nailboard. The housing of the screw 11 and the discharge pipe 15 perform the functions of transcendental waveguides, their length and diameter are consistent with the wavelength (12.4 cm) to reduce radiation through the pipe 15 and the loading window in the housing of the screw 11 to an acceptable level for maintenance personnel. The loading window is docked with the receiving hopper 13. The supply of grain mass (from the receiving hopper 13 to the working chamber through a window in the screw housing 11), as well as the power of the microwave generators 2 and the rotational speed of the rotor disks 8, 9 are regulated. The limitation of radiation through slits in the shielding housing is achieved due to the correct geometric dimensions of the transcendent waveguides and the thickness of the housing made of non-ferromagnetic material. At the end of the processing, turn off the microwave generators 1, stop the electric motors 7, 12, open the door 3, clean the working chamber of the remnants of the grain product, and conduct a technical inspection of all nodes. When opening the door 3, the volume resonators 4, 5 located on the fluoroplastic rotor disk 8, with the engine 7 and the corresponding microwave generators 2 are deployed, since the diameter of the door 3 is slightly larger than the diameter of the small rotor disk 8.

Для полного уничтожения бактериальной микрофлоры, имеющейся в зерновой массе, при низкотемпературной обработке (50…55°С), необходимо обеспечить высокую напряженность электрического поля сверхвысокой частоты (4…10 кВ/см).For the complete destruction of the bacterial microflora present in the grain mass during low-temperature processing (50 ... 55 ° C), it is necessary to ensure a high electric field strength of ultrahigh frequency (4 ... 10 kV / cm).

Установка позволяет снизить энергетические затраты на обеззараживание и измельчение зерна, улучшить их энергетическую ценность. Диэлектрический нагрев при достаточной дозе воздействия ЭМП СВЧ обеспечивает интенсивный переход капиллярной влаги в пар, вызывая резкий рост давления в зерне. Содержание водорастворимых веществ увеличивается, что положительно влияет на органолептические свойства и консистенцию продукта. За счет многократного импульсного воздействия ЭМП СВЧ практически полностью сохраняется витаминный комплекс зернового продукта.The installation allows to reduce energy costs for disinfection and grinding of grain, to improve their energy value. Dielectric heating with a sufficient dose of microwave EMF provides an intensive transfer of capillary moisture to steam, causing a sharp increase in pressure in the grain. The content of water-soluble substances increases, which positively affects the organoleptic properties and texture of the product. Due to the repeated pulsed exposure to microwave EMF, the vitamin complex of the grain product is almost completely preserved.

Источники информацииInformation sources

1. Бутковский, В.А. Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства. - М.: Агропромиздат, 1989, 464 с.1. Butkovsky, V.A. Technology of flour, cereal and animal feed production. - M .: Agropromizdat, 1989, 464 p.

2. Патент №2489068 РФ, МПК A23N 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.2. Patent No. 2489068 of the Russian Federation, 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 01/10/2012, publ. 08/20/2013. Bull. Number 22. - 5 sec.

Claims (1)

Установка для измельчения и обеззараживания зерна и зернопродуктов, характеризующаяся тем, что она имеет вертикально расположенный цилиндрический экранирующий корпус с приемным бункером и выпускным патрубком, внутри которого, параллельно основаниям, расположены ротор-диски разных диаметров, вращающихся в противоположных направлениях, между которыми имеются цилиндрические части объемных резонаторов, установленных на соответствующие ротор-диски по периферийной концентрической окружности, причем для привода ротор-дисков соответствующие мотор-редукторы установлены по центру с наружной стороны оснований экранирующего корпуса, при этом на валу ротор-диска большого диаметра имеется шнек с окном на его корпусе для приемного бункера, а основание экранирующего корпуса из неферромагнитного материала и ротор-диск имеют кольцевые отверстия, причем на противоположном основании экранирующего корпуса по вышеуказанным концентрическим окружностям размещены СВЧ генераторные блоки так, что их излучатели направлены внутрь жестко закрепленных к основанию корпуса сферических сегментов объемных резонаторов, при этом их цилиндрические части образованы из неферромагнитных штифтов треугольного сечения, установленных с зазором менее четверти длины волны и больше толщины зерен, причем количество сферических сегментов меньше, чем количество цилиндрических частей объемных резонаторов, а их диаметры равны и согласованы с длиной волны, при этом диск большого диаметра выполнен из неферромагнитного материала, а диск малого диаметра - из фторопласта, выгрузной патрубок расположен на боковой поверхности цилиндрического экранирующего корпуса, а дверь, диаметром не менее диаметра малого ротор-диска находится на основании экранирующего корпуса. Installation for grinding and disinfecting grain and grain products, characterized in that it has a vertically arranged cylindrical shielding housing with a receiving hopper and an outlet pipe, inside of which, parallel to the bases, rotor disks of different diameters are located, rotating in opposite directions, between which there are cylindrical parts volume resonators mounted on the respective rotor disks along a peripheral concentric circle, and for the drive of the rotor disks correspondingly The motor gearboxes are mounted centrally on the outer side of the bases of the shielding housing, while on the shaft of the large-diameter rotor disk there is a screw with a window on its housing for the receiving hopper, and the base of the shielding housing made of non-ferromagnetic material and the rotor disk have ring holes, moreover microwave generator blocks are placed on the opposite base of the shielding case along the above concentric circles so that their emitters are directed inside spherical segments of volume resonators, while their cylindrical parts are formed from non-ferromagnetic pins of a triangular section, installed with a gap of less than a quarter of the wavelength and more than the thickness of the grains, the number of spherical segments being less than the number of cylindrical parts of the volume resonators, and their diameters are equal and consistent with the wavelength while the large-diameter disk is made of non-ferromagnetic material, and the small-diameter disk is made of fluoroplastic, the discharge pipe is located on the lateral surface of the cylindrical about the shielding case, and the door, with a diameter not less than the diameter of the small rotor disk, is located on the basis of the shielding case.
RU2014152010/13A 2014-12-22 2014-12-22 Plant for grinding and disinfection of grain and grain-products in super-high-frequency electromagnetic field RU2602281C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152010/13A RU2602281C2 (en) 2014-12-22 2014-12-22 Plant for grinding and disinfection of grain and grain-products in super-high-frequency electromagnetic field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152010/13A RU2602281C2 (en) 2014-12-22 2014-12-22 Plant for grinding and disinfection of grain and grain-products in super-high-frequency electromagnetic field

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014152010A RU2014152010A (en) 2016-07-20
RU2602281C2 true RU2602281C2 (en) 2016-11-20

Family

ID=56413126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014152010/13A RU2602281C2 (en) 2014-12-22 2014-12-22 Plant for grinding and disinfection of grain and grain-products in super-high-frequency electromagnetic field

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2602281C2 (en)

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

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014152010A (en) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107377086A (en) A kind of circulating birds solid feed reducing mechanism
CN106694098B (en) A kind of Feed Manufacturing pulverizer with dehumidification function
CN207430387U (en) A kind of circulating birds solid feed reducing mechanism
CN107350061A (en) A kind of Chinese medicine attrition grinding all-in-one
JP5917947B2 (en) Fine grinding dryer, fine grinding dryer, sterilization method, rice flour production method, and volume reduction treatment method
EP3740317B1 (en) Drying and grinding machine
CN109675677B (en) Flour production process and flour production system
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
GB2536267A (en) Apparatus for grinding material
JP5940666B2 (en) Grinding mill
RU2629221C1 (en) Microwave installation with resonator formed between two spheres for thermo-destruction of raw materials
RU2602281C2 (en) Plant for grinding and disinfection of grain and grain-products in super-high-frequency electromagnetic field
RU174962U1 (en) VEGETABLE PRODUCT GRINDER
JP6317392B2 (en) Rice flour production equipment
RU2339280C1 (en) Device for pine nut shelling
CN208912293U (en) A kind of feed processing raw material grinding device
CN208466041U (en) A kind of feed crushing mechanism based on compound hammer slice type
CN104437740A (en) Double-disc pulp-grinding device
RU2710063C1 (en) Plant for peeling of rape in electromagnetic field of superhigh frequency
CN107282229A (en) A kind of food pulverizer mill
Ogedengbe et al. Development and Performance Evaluation of a Bone-Milling cumPulverizing Machine
KR102044122B1 (en) Manufacturing method for enabling pulverizing young leaves powder of barley
CN204448147U (en) A kind of double-deck hammer type feedstuff crasher

Legal Events

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

Effective date: 20191223