RU2732722C1 - Microwave unit with nonconventional resonators for defrosting of cow colostrum heating in continuous mode - Google Patents

Microwave unit with nonconventional resonators for defrosting of cow colostrum heating in continuous mode Download PDF

Info

Publication number
RU2732722C1
RU2732722C1 RU2020107761A RU2020107761A RU2732722C1 RU 2732722 C1 RU2732722 C1 RU 2732722C1 RU 2020107761 A RU2020107761 A RU 2020107761A RU 2020107761 A RU2020107761 A RU 2020107761A RU 2732722 C1 RU2732722 C1 RU 2732722C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ferromagnetic
cylinder
resonators
perforated
bases
Prior art date
Application number
RU2020107761A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Владимировна Новикова
Марьяна Валентиновна Белова
Ольга Валентиновна Михайлова
Дмитрий Александрович Тараканов
Александр Анатольевич Тихонов
Александр Валентинович Казаков
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ)
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 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ)
Priority to RU2020107761A priority Critical patent/RU2732722C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732722C1 publication Critical patent/RU2732722C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00Other apparatus for animal husbandry
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J39/00Heat-insulated warming chambers; Cupboards with heating arrangements for warming kitchen utensils
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/80Apparatus for specific applications
    • H05B6/802Apparatus for specific applications for heating fluids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: ultrahigh frequency installation is made with tiered chains of non-traditional resonators, which allow to separately control the processes of defrosting and heating of cow colostrum in continuous mode due to control of power of separate generators. UHF plant consists of inner 2 and outer shielding 14 cylinders arranged coaxially in vertical plane. Non-ferromagnetic semi-cylinders 1 with slots in side surfaces along the entire height, separated into upper and lower tiers 5 by means of perforated non-ferromagnetic bases 7 are vertically installed in inter-ring space 7. In separated with the help of non-ferromagnetic perforated disc 6 halves of non-ferromagnetic inner cylinder 2 there are radiators with magnetrons 4 from microwave generators. Frozen raw material enters receiving reservoir 19 and is directed to the unconventional resonators of upper tier 5, where the colostrum is thawed. Then, liquid flows through perforated bases of 7 resonators into non-traditional resonators of second tier 5, where it is heated to temperature of 38 °C. Under lower base 8 of the screening outer cylinder 14 there is storage container 10 for the ready product.
EFFECT: invention relates to agriculture and can be used in defrosting and heating cow colostrum for feeding newborn calves.
1 cl, 7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано на фермах для крупного рогатого скота при размораживании и разогреве коровье молозива для выпойки новорожденных телят.The present invention relates to agriculture and can be used on cattle farms for defrosting and warming up cow colostrum for feeding newborn calves.

Аналогом служит СВЧ устройство, где применяются не отдельные резонаторы, а цепочка резонаторов , связанных друг с другом, например резонаторный блок магнетрона [1, стр. 77]. Он представляет собой свернутую в кольцо цепочку резонаторов типа «щель-отверстие». Связь между резонаторами осуществляется через открытые торцы и щели. Если возбудить первый резонатор, то СВЧ энергия не останется в нем, а через соседнее отверстие попадает сначала во второй резонатор, затем в третий и т.п. Это магнетронный резонатор [2, стр. 371], в нем емкости выполняют зазоры у каждой ячейки, а цилиндрические объемы являются индуктивностью и в них концентрируется магнитное поле.An analogue is a microwave device, where not separate resonators are used, but a chain of resonators connected to each other, for example, a magnetron resonator unit [1, p. 77]. It is a chain of “slit-hole” resonators rolled into a ring. The resonators are connected through open ends and slots. If the first resonator is excited, then the microwave energy will not remain in it, but through the adjacent hole it first enters the second resonator, then into the third, etc. This is a magnetron resonator [2, p. 371], in which the capacities make gaps at each cell, and the cylindrical volumes are inductance and the magnetic field is concentrated in them.

Нами проанализированы диэлектрические характеристики замороженного коровьего молозива жирностью 4,5%, в том числе фактор диэлектрических потерь (фиг. 1.) [3]. Фактор потерь замороженного коровьего молозива растет с 4 до 27 в диапазоне температур от -10°С до 0°С, а с 0°С до + 40°С падает с +27°С до +11,9°С, что следует учесть при определении мощности диэлектрических потерь. Это означает, что мощность диэлектрических потерь при размораживании коровьего молозива (от - 10 до 0°С) растет, а при разогреве от 0 до +38°С, мощность диэлектрических потерь уменьшается, следовательно, эти процессы следует провести в разных объемных резонаторах и при разных дозах воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ). При размораживании молозива приращение температуры составит 10°С, а при разогреве - 38°С. Исходя из этого, предлагается использовать СВЧ установку поярусно расположенными цепочками нетрадиционных резонаторов, обеспечивающих размораживание и разогрев коровьего молозива при разных дозах воздействия ЭМПСВЧ в непрерывном режиме.We have analyzed the dielectric characteristics of frozen bovine colostrum with a fat content of 4.5%, including the dielectric loss factor (Fig. 1.) [3]. The loss factor of frozen bovine colostrum increases from 4 to 27 in the temperature range from -10 ° C to 0 ° C, and from 0 ° C to + 40 ° C falls from + 27 ° C to + 11.9 ° C, which should be taken into account when determining the power of dielectric losses. This means that the power of dielectric losses during defrosting of bovine colostrum (from - 10 to 0 ° C) increases, and when heated from 0 to + 38 ° C, the power of dielectric losses decreases, therefore, these processes should be carried out in different cavity resonators and at different doses of exposure to an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMUHF). When defrosting colostrum, the temperature increment will be 10 ° C, and when warmed up - 38 ° C. Proceeding from this, it is proposed to use a microwave installation with staged chains of unconventional resonators that provide defrosting and warming up of bovine colostrum at different doses of exposure to EMPHF in a continuous mode.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность равномерного размораживания и разогрева сырья за счет регулирования мощности отдельных генераторов, возбуждающих ЭМПСВЧ в нетрадиционных резонаторах, расположенных поярусно в установке непрерывного действия с соблюдением электромагнитной безопасности.As a result of using the proposed invention, it becomes possible to uniformly defrost and warm up the raw material by regulating the power of individual generators that excite the EMPHF in unconventional resonators located in tiers in a continuous operation in compliance with electromagnetic safety.

Задачей изобретения является разработка сверхвысокочастотной установки непрерывного действия с поярусно расположенными цепочками нетрадиционных резонаторов, позволяющих управлять процессами размораживания и разогрева коровьего молозива отдельно. The objective of the invention is the development of a super-high-frequency installation of continuous action with tier-arranged chains of non-traditional resonators, allowing to control the processes of defrosting and heating of bovine colostrum separately.

Технический результат достигается тем, что СВЧ установка с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме состоит из внутреннего и наружного экранирующего цилиндров, расположенных коаксиально в вертикальной плоскости, The technical result is achieved by the fact that the microwave installation with unconventional resonators for defrosting and heating bovine colostrum in a continuous mode consists of an inner and outer shielding cylinders arranged coaxially in a vertical plane,

где в межкольцевом пространстве, расстоянием кратным половине длины волны, равномерно по периметру вертикально установлены неферромагнитные полуцилиндры со щелями в боковых поверхностях по всей высоте, открытой частью до экранирующего цилиндра, разделенные по высоте на верхние и нижние ярусы с помощью перфорированных неферромагнитных оснований,where non-ferromagnetic semi-cylinders with slots in lateral surfaces along the entire height, open part up to the shielding cylinder, divided in height into upper and lower tiers using perforated non-ferromagnetic bases, are vertically installed in the inter-ring space, with a distance of half the wavelength, evenly along the perimeter,

причем вдоль боковой поверхности внутреннего неферромагнитного цилиндра равномерно по периметру вставлены диэлектрические пластины, закрывающие щели на боковых поверхностях неферромагнитных полуцилиндров, размером от четверти до половины длины волны, при этом щель на боковой поверхности каждого полуцилиндра образована на месте соприкосновения с поверхностью диэлектрических пластин,moreover, along the lateral surface of the inner non-ferromagnetic cylinder, dielectric plates are inserted uniformly along the perimeter, covering the slots on the lateral surfaces of the non-ferromagnetic half-cylinders, ranging in size from a quarter to half of the wavelength, while the slot on the lateral surface of each half-cylinder is formed at the point of contact with the surface of the dielectric plates,

при этом в разделенных, с помощью неферромагнитного перфорированного диска, половинках неферромагнитного внутреннего цилиндра расположены излучатели с магнетронами от СВЧ генераторов,at the same time, emitters with magnetrons from microwave generators are located in the halves of the non-ferromagnetic inner cylinder, separated by means of a non-ferromagnetic perforated disk,

причем объемы, заключенные между боковыми поверхностями неферромагнитных полуцилиндров, диэлектрическими пластинами на внутреннем неферромагнитном цилиндре, перфорированными неферромагнитными основаниями, боковой поверхностью наружного экранирующего цилиндра и его нижним и верхним основаниями образуют поярусно расположенные цепочки резонаторов,moreover, the volumes enclosed between the lateral surfaces of the non-ferromagnetic semi-cylinders, dielectric plates on the inner non-ferromagnetic cylinder, perforated with non-ferromagnetic bases, the lateral surface of the outer shielding cylinder and its lower and upper bases form belted chains of resonators,

при этом под нижним основанием наружного экранирующего цилиндра, центральная часть которого перфорирована, и по периферии под каждым резонатором нижнего яруса расположены шаровые краны, установлена накопительная емкость с общим шаровым краном, внутри которой по центру расположен дополнительный неферромагнитный цилиндр, содержащий вентилятор с воздуховодом направленным в сторону внутреннего неферромагнитного цилиндра,at the same time, under the lower base of the outer shielding cylinder, the central part of which is perforated, and ball valves are located along the periphery under each resonator of the lower tier, a storage tank with a common ball valve is installed, inside which an additional non-ferromagnetic cylinder is located in the center, containing a fan with an air duct directed to the side inner non-ferromagnetic cylinder,

а над верхним основанием, радиус которого на четверть длины волны меньше, чем радиус экранирующего цилиндра, установлена промежуточная неферромагнитная цилиндрическая емкость с вращающимися в ней от электродвигателя скребками,and above the upper base, the radius of which is a quarter of a wavelength less than the radius of the shielding cylinder, there is an intermediate non-ferromagnetic cylindrical container with scrapers rotating in it from the electric motor,

причем над неферромагнитной промежуточной цилиндрической емкостью установлена приемная неферромагнитная емкость в виде усеченного конуса без оснований, где на уровне его малого диаметра расположен с зазором от скребков, неферромагнитный шаровой сегмент с электродвигателем внутри, при этом диаметр основания шарового сегмента больше диаметра внутреннего неферромагнитного цилиндра.moreover, above the non-ferromagnetic intermediate cylindrical container, there is a receiving non-ferromagnetic container in the form of a truncated cone without bases, where, at the level of its small diameter, a non-ferromagnetic ball segment with an electric motor inside is located with a gap from the scrapers, while the diameter of the base of the ball segment is greater than the diameter of the inner non-ferromagnetic cylinder.

Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен график изменения фактора потерь коровьего молозива, жирностью 4,5 % от температуры нагрева;The technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a graph of the change in the loss factor of bovine colostrum, fat content 4.5% of the heating temperature;

на фиг. 2 приведено схематическое изображение СВЧ установки с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме (вид спереди);in fig. 2 shows a schematic representation of a microwave installation with non-traditional resonators for defrosting and heating cow colostrum in a continuous mode (front view);

на фиг. 3 приведено схематическое изображение СВЧ установки с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме (вид сверху);in fig. 3 shows a schematic representation of a microwave installation with non-traditional resonators for defrosting and heating bovine colostrum in a continuous mode (top view);

на фиг. 4 приведено пространственное изображение СВЧ установки с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме (в разрезе).in fig. 4 shows a spatial image of a microwave installation with non-traditional resonators for defrosting and heating bovine colostrum in a continuous mode (in section).

на фиг. 5 приведено пространственное изображение коаксиально расположенных неферромагнитных цилиндров, где в кольцевом пространстве установлены полуцилиндры с диэлектрическими пластинами.in fig. 5 shows a spatial image of coaxially located non-ferromagnetic cylinders, where half-cylinders with dielectric plates are installed in the annular space.

на фиг. 6 приведено пространственное изображение коаксиально расположенных неферромагнитных цилиндров (вид сверху).in fig. 6 shows a spatial image of coaxially located non-ferromagnetic cylinders (top view).

на фиг. 7 приведено пространственное изображение приемной емкости с шаровым сегментом, расположенным по центру.in fig. 7 is a perspective view of a receiving container with a spherical segment located in the center.

СВЧ установка с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме сдержит: A microwave installation with non-traditional resonators for defrosting and heating bovine colostrum in a continuous mode will contain:

полуцилиндры неферромагнитные 1;semi-cylinders, non-ferromagnetic 1;

неферромагнитный внутренний цилиндр 2 с боковыми диэлектрическими пластинками 3;non-ferromagnetic inner cylinder 2 with side dielectric plates 3;

излучатели с магнетронами 4 от СВЧ генераторов;emitters with 4 magnetrons from microwave generators;

верхние и нижние ярусы цепочек резонаторов 5;upper and lower tiers of resonator chains 5;

неферромагнитный перфорированный диск 6;non-ferromagnetic perforated disc 6;

неферромагнитные перфорированные основания 7 резонаторов;non-ferromagnetic perforated bases of 7 resonators;

нижнее основание 8 экранирующего цилиндра;the lower base 8 of the shielding cylinder;

шаровые краны 9; накопительная емкость 10; общий шаровой кран 11;ball valves 9; storage capacity 10; common ball valve 11;

вентилятор с электродвигателем 12; перфорированная часть нижнего основания экранирующего цилиндра 13; экранирующий наружный цилиндр 14;fan with electric motor 12; the perforated part of the lower base of the shielding cylinder 13; shielding outer cylinder 14;

верхнее основание 15 экранирующего цилиндра;the upper base 15 of the shielding cylinder;

промежуточная емкость 16; шаровой сегмент 17;intermediate tank 16; ball segment 17;

скребок 18 с электродвигателем; приемная емкость 19.scraper 18 with an electric motor; receiving container 19.

СВЧ установка с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме состоит из внутреннего 2 и наружного экранирующего 14 цилиндров, расположенных коаксиально в вертикальной плоскости.A microwave installation with non-traditional resonators for defrosting and heating bovine colostrum in a continuous mode consists of an inner 2 and an outer shielding 14 cylinders arranged coaxially in a vertical plane.

В межкольцевом пространстве, расстоянием кратным половине длины волны, равномерно по периметру вертикально установлены неферромагнитные полуцилиндры 1 со щелями в боковых поверхностях по всей высоте, открытой частью до экранирующего наружного цилиндра 14, разделенные по высоте на верхние и нижние ярусы 5 с помощью перфорированных неферромагнитных оснований 7.Non-ferromagnetic semi-cylinders 1 with slots in the lateral surfaces along the entire height, open part up to the shielding outer cylinder 14, divided in height into upper and lower tiers 5 with the help of perforated non-ferromagnetic bases 7 ...

Вдоль боковой поверхности внутреннего неферромагнитного цилиндра 2 равномерно по периметру вставлены диэлектрические пластины 3, закрывающие щели на боковых поверхностях неферромагнитных полуцилиндров 1, размером более четверти и до половины длины волны. Щель на боковой поверхности каждого полуцилиндра образована на месте соприкосновения с поверхностью диэлектрических пластин 3.Along the lateral surface of the inner non-ferromagnetic cylinder 2, dielectric plates 3 are inserted evenly along the perimeter, covering the slots on the lateral surfaces of the non-ferromagnetic semi-cylinders 1, with a size of more than a quarter and up to half the wavelength. A slot on the lateral surface of each half-cylinder is formed at the point of contact with the surface of the dielectric plates 3.

В разделенных, с помощью неферромагнитного перфорированного диска 6, половинках неферромагнитного внутреннего цилиндра 2 расположены излучатели с магнетронами 4 от СВЧ генераторов.In the halves of the non-ferromagnetic inner cylinder 2 separated by means of a non-ferromagnetic perforated disk 6, there are emitters with magnetrons 4 from microwave generators.

Объемы, заключенные между боковыми поверхностями неферромагнитных полуцилиндров 1, диэлектрическими пластинами 3 на внутреннем неферромагнитном цилиндре 2, перфорированными неферромагнитными основаниями 7, боковой поверхностью экранирующего наружного цилиндра 14 и его нижним 8 и верхним 15 основаниями образуют поярусно расположенные цепочки нетрадиционных резонаторов 5.The volumes enclosed between the side surfaces of the non-ferromagnetic semi-cylinders 1, dielectric plates 3 on the inner non-ferromagnetic cylinder 2, perforated non-ferromagnetic bases 7, the side surface of the shielding outer cylinder 14 and its lower 8 and upper 15 bases form a chain-arranged chain of unconventional resonators 5.

Под нижним основанием 8 экранирующего наружного цилиндра 14, установлена накопительная емкость 10 с общим шаровым краном 11. Центральная часть 13 нижнего основания экранирующего цилиндра 14 перфорирована, и по периферии под каждым резонатором 5 нижнего яруса расположены шаровые краны 9. Внутри накопительной емкости 10 по центру расположен дополнительный неферромагнитный цилиндр, содержащий вентилятор 12 с электродвигателем и воздуховодом, направленным в сторону неферромагнитного внутреннего цилиндра 2.Under the lower base 8 of the shielding outer cylinder 14, a storage tank 10 with a common ball valve 11 is installed. The central part 13 of the lower base of the shielding cylinder 14 is perforated, and ball valves 9 are located along the periphery under each resonator 5 of the lower tier 9. Inside the storage tank 10 is located in the center an additional non-ferromagnetic cylinder containing a fan 12 with an electric motor and an air duct directed towards the non-ferromagnetic inner cylinder 2.

Над верхним основанием 15 экранирующего наружного цилиндра 14 установлена промежуточная неферромагнитная цилиндрическая емкость 16 с вращающимися в ней от электродвигателя скребками 18. Радиус верхнего основания 15 на четверть длины волны меньше, чем радиус экранирующего наружного цилиндра 14.Above the upper base 15 of the shielding outer cylinder 14, an intermediate non-ferromagnetic cylindrical container 16 is installed with scrapers 18 rotating in it from the electric motor. The radius of the upper base 15 is a quarter wavelength less than the radius of the shielding outer cylinder 14.

Над неферромагнитной промежуточной цилиндрической емкостью 16 установлена приемная неферромагнитная емкость 19 в виде усеченного конуса без оснований, где на уровне его малого диаметра расположен с зазором от скребков 18, неферромагнитный шаровой сегмент 17 с электродвигателем внутри. Диаметр основания шарового сегмента 17 больше диаметра внутреннего неферромагнитного цилиндра 2.Above the non-ferromagnetic intermediate cylindrical container 16, there is a non-ferromagnetic receiving container 19 in the form of a truncated cone without bases, where, at the level of its small diameter, a non-ferromagnetic ball segment 17 with an electric motor is located with a gap from the scrapers 18. The diameter of the base of the spherical segment 17 is greater than the diameter of the inner non-ferromagnetic cylinder 2.

Технологический процесс размораживания и разогрева коровьего молозива в СВЧ установке непрерывного действия с нетрадиционными резонаторами происходит следующим образом. Заморозить коровье молозиво в формах с крышками (например, в формах для замораживания льда). При этом размеры ячеек формы не должны превышать две глубины проникновения волны сантиметрового диапазона (примерно 3 см) (длина волны 12,24 см или частота 2450 МГц). Включить электродвигатель вентилятора 12, после чего магнетроны 4 СВЧ генераторов охлаждаются воздухом, проходящим через перфорированную часть 13 нижнего основания 8 экранирующего наружного цилиндра 14 и через перфорированный неферромагнитный диск 6. Закрыть все шаровые краны 9, 11. Далее включить электродвигатель скребка 18 и высыпать замороженное сырье из форм в приемную емкость 19. Замороженное молозиво в кубики через кольцевой зазор между шаровым сегментом 17 и приемной неферромагнитной емкостью 19 с помощью вращающегося скребка 18 попадает равномерно в нетрадиционные резонаторы верхнего яруса 5. После чего следует включить СВЧ генераторы. Каждый излучатель 4 от магнетрона возбуждает электромагнитное поле в нетрадиционных резонаторах, соответствующего яруса 5. Это происходит из-за того что вдоль каждой боковой поверхности неферромагнитного полуцилиндра 1 имеется щель, закрытая диэлектрической пластиной 3 (например, фторопластовой пластиной). Диэлектрическая пластина 3 расположена вдоль внутреннего цилиндра 2. В нетрадиционных резонаторах куски замороженного коровьего молозива подвергаются воздействию электромагнитного поля сверхвысокой частоты определенной удельной мощностью СВЧ генератора, размораживаются, и жидкость через перфорированные основания 7 резонаторов стекает в нетрадиционные резонаторы второго яруса 5. Если в резонаторах второго яруса коровье молозиво разогрелось до температуры 38°С, но при другой удельной мощности СВЧ генератора, открыть шаровые краны 9 и 11. Такой режим следует соблюдать из-за того что фактор диэлектрических потерь замороженного сырья увеличивается с увеличением температуры, а у молозива в жидком состоянии, наоборот падает в процессе разогрева. Да и приращение температуры для размораживания сырья составляет 10°С, а для разогрева 38°С. После окончания сырья в приемной емкости 19 остановить электродвигатель скребка 18, выключить СВЧ генератор первого яруса, далее второго яруса. Остановить электродвигатель вентилятора 12. После окончательного слива разогретого молозиво залить моющую жидкость в нетрадиционные резонаторы для проведения санитарной обработки. The technological process of defrosting and warming up cow colostrum in a continuous microwave installation with unconventional resonators is as follows. Freeze bovine colostrum in molds with lids (eg ice freezer). In this case, the dimensions of the form cells should not exceed two depths of penetration of the centimeter range wave (approximately 3 cm) (wavelength 12.24 cm or frequency 2450 MHz). Turn on the fan motor 12, after which the magnetrons 4 of the microwave generators are cooled by air passing through the perforated part 13 of the lower base 8 of the shielding outer cylinder 14 and through the perforated non-ferromagnetic disk 6. Close all ball valves 9, 11. Then turn on the scraper motor 18 and pour out the frozen raw materials from the molds into the receiving tank 19. Frozen colostrum into cubes through the annular gap between the spherical segment 17 and the receiving non-ferromagnetic container 19 with the help of a rotating scraper 18 falls uniformly into the non-traditional resonators of the upper tier 5. Then the microwave generators should be turned on. Each emitter 4 from the magnetron excites an electromagnetic field in unconventional resonators of the corresponding tier 5. This is due to the fact that along each side surface of the non-ferromagnetic half-cylinder 1 there is a slot closed by a dielectric plate 3 (for example, a fluoroplastic plate). Dielectric plate 3 is located along the inner cylinder 2. In unconventional resonators, pieces of frozen bovine colostrum are exposed to an ultrahigh frequency electromagnetic field with a certain specific power of the microwave generator, defrost, and the liquid flows through the perforated bases 7 of the resonators into unconventional resonators of the second tier 5. If in the resonators of the second tier bovine colostrum has warmed up to a temperature of 38 ° C, but at a different specific power of the microwave generator, open ball valves 9 and 11. This mode should be observed due to the fact that the dielectric loss factor of frozen raw materials increases with increasing temperature, and for colostrum in a liquid state, on the contrary, it falls during warming up. And the temperature increment for defrosting raw materials is 10 ° C, and for heating it is 38 ° C. After the end of the raw material in the receiving tank 19, stop the electric motor of the scraper 18, turn off the microwave generator of the first tier, then the second tier. Stop the fan motor 12. After the final draining of the heated colostrum, pour the washing liquid into the non-traditional resonators for sanitizing.

Источник информации:The source of information:

1. Воскобойник, М.Ф. Техника и приборы СВЧ / М.Ф. Воскобойник, А.И. Черников: Учебник. - М.: Радио и связь, 1982. - 208 с.1. Voskoboynik, M.F. Microwave equipment and devices / M.F. Voskoboinik, A.I. Chernikov: Textbook. - M .: Radio and communication, 1982 .-- 208 p.

2. Стрекалов, А.В. Электромагнитные поля и волны / А.В. Стрекалов, Ю.А. Стрекалов. - М.: РИОР: ИНФРА-М, 2014. - 375 с.2. Strekalov, A.V. Electromagnetic fields and waves / A.V. Strekalov, Yu.A. Strekalov. - M .: RIOR: INFRA-M, 2014 .-- 375 p.

3. Рогов, И.А. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов / под ред. И.А. Рогова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 288 с.3. Rogov, I.A. Electrophysical, optical and acoustic characteristics of food products / ed. I.A. Rogov. - M .: Light and food industry, 1981. - 288 p.

Claims (8)

СВЧ установка с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме, состоящая из внутреннего и наружного экранирующего цилиндров, расположенных коаксиально в вертикальной плоскости,Microwave installation with non-traditional resonators for defrosting and heating bovine colostrum in a continuous mode, consisting of an inner and outer shielding cylinders arranged coaxially in a vertical plane, где в межкольцевом пространстве, расстоянием, кратным половине длины волны, равномерно по периметру вертикально установлены неферромагнитные полуцилиндры со щелями в боковых поверхностях по всей высоте, открытой частью до экранирующего цилиндра, разделенные по высоте на верхние и нижние ярусы с помощью перфорированных неферромагнитных оснований,where in the inter-ring space, with a distance that is a multiple of half the wavelength, non-ferromagnetic half-cylinders are vertically installed evenly along the perimeter with slots in the side surfaces along the entire height, with an open part up to the shielding cylinder, divided in height into upper and lower tiers using perforated non-ferromagnetic bases, причем вдоль боковой поверхности внутреннего неферромагнитного цилиндра равномерно по периметру вставлены диэлектрические пластины, закрывающие щели на боковых поверхностях неферромагнитных полуцилиндров, размером более четверти и до половины длины волны, при этом щель на боковой поверхности каждого полуцилиндра образована на месте соприкосновения с поверхностью диэлектрических пластин,moreover, along the lateral surface of the inner non-ferromagnetic cylinder, dielectric plates are inserted uniformly along the perimeter, covering the slots on the lateral surfaces of the non-ferromagnetic half-cylinders, measuring more than a quarter and up to half the wavelength, while the slot on the lateral surface of each half-cylinder is formed at the point of contact with the surface of the dielectric plates, при этом в разделенных, с помощью неферромагнитного перфорированного диска, половинках неферромагнитного внутреннего цилиндра расположены излучатели с магнетронами от СВЧ генераторов,at the same time, emitters with magnetrons from microwave generators are located in the halves of the non-ferromagnetic inner cylinder, separated by means of a non-ferromagnetic perforated disk, причем объемы, заключенные между боковыми поверхностями неферромагнитных полуцилиндров, диэлектрическими пластинами на внутреннем неферромагнитном цилиндре, перфорированными неферромагнитными основаниями, боковой поверхностью наружного экранирующего цилиндра и его нижним и верхним основаниями образуют поярусно расположенные цепочки резонаторов,moreover, the volumes enclosed between the lateral surfaces of the non-ferromagnetic semi-cylinders, dielectric plates on the inner non-ferromagnetic cylinder, perforated with non-ferromagnetic bases, the lateral surface of the outer shielding cylinder and its lower and upper bases form belted chains of resonators, при этом под нижним основанием наружного экранирующего цилиндра, центральная часть которого перфорирована, и по периферии под каждым резонатором нижнего яруса расположены шаровые краны, установлена накопительная емкость с общим шаровым краном, внутри которой по центру расположен дополнительный неферромагнитный цилиндр, содержащий вентилятор с воздуховодом, направленным в сторону внутреннего неферромагнитного цилиндра,at the same time, under the lower base of the outer shielding cylinder, the central part of which is perforated, and ball valves are located along the periphery under each resonator of the lower tier, a storage tank with a common ball valve is installed, inside which an additional non-ferromagnetic cylinder is located in the center, containing a fan with an air duct directed to side of the inner non-ferromagnetic cylinder, а над верхним основанием, радиус которого на четверть длины волны меньше, чем радиус экранирующего цилиндра, установлена промежуточная неферромагнитная цилиндрическая емкость с вращающимися в ней от электродвигателя скребками,and above the upper base, the radius of which is a quarter of a wavelength less than the radius of the shielding cylinder, there is an intermediate non-ferromagnetic cylindrical container with scrapers rotating in it from the electric motor, причем над неферромагнитной промежуточной цилиндрической емкостью установлена приемная неферромагнитная емкость в виде усеченного конуса без оснований, где на уровне его малого диаметра расположен с зазором от скребков, неферромагнитный шаровой сегмент с электродвигателем внутри, при этом диаметр основания шарового сегмента больше диаметра внутреннего неферромагнитного цилиндра.moreover, above the non-ferromagnetic intermediate cylindrical container, there is a receiving non-ferromagnetic container in the form of a truncated cone without bases, where, at the level of its small diameter, a non-ferromagnetic ball segment with an electric motor inside is located with a gap from the scrapers, while the diameter of the base of the ball segment is greater than the diameter of the inner non-ferromagnetic cylinder.
RU2020107761A 2020-02-19 2020-02-19 Microwave unit with nonconventional resonators for defrosting of cow colostrum heating in continuous mode RU2732722C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107761A RU2732722C1 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Microwave unit with nonconventional resonators for defrosting of cow colostrum heating in continuous mode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107761A RU2732722C1 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Microwave unit with nonconventional resonators for defrosting of cow colostrum heating in continuous mode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732722C1 true RU2732722C1 (en) 2020-09-22

Family

ID=72922347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107761A RU2732722C1 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Microwave unit with nonconventional resonators for defrosting of cow colostrum heating in continuous mode

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732722C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2752938C1 (en) * 2020-12-17 2021-08-11 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Two-module continuous-flow microwave installation for defrosting and heating cow colostrum
RU2752941C1 (en) * 2020-12-17 2021-08-11 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Radio-hermetic multi-resonator installation for defrosting and heating of colostrum of animals
RU2753424C1 (en) * 2021-02-19 2021-08-16 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Continuous-flow microwave installation with quasi-stationary toroidal resonators for defrosting and heating of animal colostrum
RU2799864C1 (en) * 2022-07-25 2023-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный агротехнологический университет" (ФГБОУ ВО Нижегородский ГАТУ) Microwave device with a toroidal resonator for defrostation of animals' coloster in continuous mode

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040155034A1 (en) * 2001-06-08 2004-08-12 Lambert Feher Continuous flow microwave heater
US20180007745A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 Freescale Semiconductor, Inc. Solid state microwave heating apparatus with stacked dielectric resonator antenna array, and methods of operation and manufacture
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
RU2667751C2 (en) * 2016-12-20 2018-09-24 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Microwave installation with spherical resonators for thermal processing of fat-containing raw materials
RU2694944C1 (en) * 2018-12-11 2019-07-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Microwave device for defrosting of cow colostrum

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040155034A1 (en) * 2001-06-08 2004-08-12 Lambert Feher Continuous flow microwave heater
US20180007745A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 Freescale Semiconductor, Inc. Solid state microwave heating apparatus with stacked dielectric resonator antenna array, and methods of operation and manufacture
RU2667751C2 (en) * 2016-12-20 2018-09-24 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Нижегородская Государственная Сельскохозяйственная Академия" (ФГБОУ ВО НГСХА) Microwave installation with spherical resonators for thermal processing of fat-containing raw materials
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
RU2694944C1 (en) * 2018-12-11 2019-07-18 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Microwave device for defrosting of cow colostrum

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2752938C1 (en) * 2020-12-17 2021-08-11 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Two-module continuous-flow microwave installation for defrosting and heating cow colostrum
RU2752941C1 (en) * 2020-12-17 2021-08-11 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Radio-hermetic multi-resonator installation for defrosting and heating of colostrum of animals
RU2753424C1 (en) * 2021-02-19 2021-08-16 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Continuous-flow microwave installation with quasi-stationary toroidal resonators for defrosting and heating of animal colostrum
RU2799864C1 (en) * 2022-07-25 2023-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный агротехнологический университет" (ФГБОУ ВО Нижегородский ГАТУ) Microwave device with a toroidal resonator for defrostation of animals' coloster in continuous mode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2732722C1 (en) Microwave unit with nonconventional resonators for defrosting of cow colostrum heating in continuous mode
RU2694944C1 (en) Microwave device for defrosting of cow colostrum
RU2629159C1 (en) Super high frequency installation with toroidal resonator and cellular rotor for raw material thermo-processing
RU2721484C1 (en) Microwave unit with biconical resonator for defrosting cow colostrum in continuous mode
RU2661372C1 (en) Multitiered microwave plant for wet raw material heat treatment in continuous mode
RU2489068C1 (en) Microwave induction unit of drum type for grain micronisation
Novikova et al. Installations for defrosting and warming colostrum in continuous mode
RU2667751C2 (en) Microwave installation with spherical resonators for thermal processing of fat-containing raw materials
RU2699753C1 (en) Uhf plant with toroidal resonator for heat treatment of egg wastes
RU2777113C1 (en) Microwave unit with dual ring resonators for defrosting and heating animal colostrum
Prosviryakova et al. Justification of the parameters of a microwave installation with a metal-dielectric resonator for defrosting of colostrum of animals
Prosviryakova et al. Electrotechnology of animal colostrum defrosting in two-resonator microwave installations
RU2753424C1 (en) Continuous-flow microwave installation with quasi-stationary toroidal resonators for defrosting and heating of animal colostrum
RU2801722C1 (en) Microwave egg cooker with toroidal resonator
RU2762645C1 (en) Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum
RU2600697C1 (en) Microwave plant for melting fat
RU2751023C1 (en) Ultra high frequency unit with prismatic resonators for unfreezing bovine colostrum
Hamid et al. Microwave bean roaster
RU2799864C1 (en) Microwave device with a toroidal resonator for defrostation of animals' coloster in continuous mode
RU2752938C1 (en) Two-module continuous-flow microwave installation for defrosting and heating cow colostrum
RU2734618C1 (en) Microwave unit with ring resonator for defrosting and heating of cow's colostrum
RU2787383C1 (en) Modular continuous-flow microwave unit for heat treatment of raw materials
RU2800591C1 (en) Rotary microwave convection hop dryer
RU2651594C1 (en) Microwave drier of down and fur raw materials of the rotor type
RU2773934C1 (en) Method and device for low-temperature vacuum drying of crushed products of animal and plant origin