RU2761810C1 - Continuous-flow shf unit with ring and conical resonators for defrosting and heating of animal colostrum - Google Patents

Continuous-flow shf unit with ring and conical resonators for defrosting and heating of animal colostrum Download PDF

Info

Publication number
RU2761810C1
RU2761810C1 RU2021113242A RU2021113242A RU2761810C1 RU 2761810 C1 RU2761810 C1 RU 2761810C1 RU 2021113242 A RU2021113242 A RU 2021113242A RU 2021113242 A RU2021113242 A RU 2021113242A RU 2761810 C1 RU2761810 C1 RU 2761810C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resonator
base
conical
defrosting
colostrum
Prior art date
Application number
RU2021113242A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Владимировна Новикова
Ирина Георгиевна Ершова
Марьяна Валентиновна Просвирякова
Ольга Валентиновна Михайлова
Владимир Федорович Сторчевой
Дмитрий Александрович Тараканов
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 RU2021113242A priority Critical patent/RU2761810C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2761810C1 publication Critical patent/RU2761810C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J39/00—Heat-insulated warming chambers; Cupboards with heating arrangements for warming kitchen utensils

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Abstract

FIELD: agro-industrial complexes.
SUBSTANCE: invention relates to the agro-industrial complex and can be used in farms where cattle are kept, for defrosting and warming up animal colostrum. The SHF unit contains a vertically located annular resonator 1 of rectangular cross section without a lower annular base, docked with the base of the conical resonator 3, directed with its apex downward, where the ball valve 8 is installed. In the ring resonator, along the perimeter of the inner cylinder there is a slot for the electric drive 14, which ensures the movement of the compartments formed by radially located dielectric partitions 7. The base 4 of the conical resonator is perforated, with a diameter of less than a quarter of a wavelength, and air-cooled magnetrons with a shift of 120 degrees are installed on the surfaces of each resonator. On the upper base of the ring resonator, with an average perimeter that is a multiple of half the wavelength, there is a loading branch pipe 13 that performs the function of an out-of-limit waveguide, and on the outer side surface of the resonator there is an open window 9 docked with the window 11 on the side surface of the non-ferromagnetic cylinder 10 without a lower base. On the contrary, a guide dielectric strip 12 is attached to the inner side surface of the ring resonator.
EFFECT: design of the claimed invention makes it possible to separate the processes of defrosting and heating of animal colostrum, in addition to providing electromagnetic safety and high electric field strength for low-temperature disinfection of raw materials.
1 cl, 13 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к агропромышленному комплексу и может быть использовано в фермах, где содержится крупный рогатый скот, лошади, верблюды, козы и т.д. для дефростации и подогрева молозива животных. The present invention relates to the agro-industrial complex and can be used in farms where cattle, horses, camels, goats, etc. are kept. for defrosting and warming up animal colostrum.

Известно, что остатки молозива замораживают в пластиковых бутылках для сохранения иммуноглобулина и питательных веществ, содержащихся в молозиве. По мере необходимости для кормления молодняка животных молозива размораживают в размораживателях (БМА-50, Прималакт, РМ2 и др.). При этом процесс дефростации и подогрева достаточно длителен (40-90 мин), из-за чего не удаётся полностью сохранить кормовую ценность молозива [1]. Принцип действия всех размораживателей основан на применении водяной бани для дефростации и подогрева молозива, замороженного в пластиковых бутылках.Colostrum residues are known to be frozen in plastic bottles to preserve the immunoglobulin and nutrients contained in the colostrum. Colostrum is thawed in defrosting machines (BMA-50, Primalakt, PM2, etc.) for feeding young animals as necessary. At the same time, the process of defrosting and heating is rather long (40-90 minutes), which makes it impossible to fully preserve the nutritional value of colostrum [1]. The principle of operation of all defrosters is based on the use of a water bath for defrosting and heating colostrum frozen in plastic bottles.

Известна СВЧ установка (патент № 2694944) [2] с квазистационарным тороидальным резонатором. Ее недостатками являются: периодичность загрузки сырья без тары; неравномерность и длительность процессов и нагрева. Known microwave installation (patent No. 2694944) [2] with a quasi-stationary toroidal resonator. Its disadvantages are: the frequency of loading raw materials without containers; unevenness and duration of processes and heating.

Анализ изменения диэлектрических параметров коровьего молозива от температуры показывает, что графики, описывающие фактор диэлектрических потерь, при отрицательной и положительной температуре, противоположные. Так, фактор диэлектрических потерь молозива, при температуре от минус 10°С до 0 растет от 4 до 27 [3], т.е. мощность поглощаемая сырьем при дефростации несколько раз увеличивается. При подогреве молозива от 0 до 38°С, наоборот, фактор диэлектрических потерь падает, т.е. поглощаемая мощность с увеличением температуры уменьшается, это значит процесс подогрева длительнее, чем процесс дефростации, поэтому необходимо обеспечить во втором резонаторе другую дозу воздействия ЭМПСВЧ. Только разделение этих процессов по разным резонаторам, резко сократит продолжительность всего технологического процесса, и позволит сохранить кормовую ценность молозива животных. Analysis of the change in the dielectric parameters of bovine colostrum from temperature shows that the graphs describing the dielectric loss factor at negative and positive temperatures are opposite. So, the factor of dielectric loss of colostrum, at temperatures from minus 10 ° C to 0, grows from 4 to 27 [3], ie the power absorbed by the raw material during defrosting increases several times. On the contrary, when colostrum is heated from 0 to 38 ° C, the dielectric loss factor decreases, i.e. the absorbed power decreases with increasing temperature, which means the heating process is longer than the defrosting process, therefore, it is necessary to provide a different dose of EMPHW in the second resonator. Only the separation of these processes in different resonators will drastically reduce the duration of the entire technological process, and will preserve the feed value of animal colostrum.

Научная инновационная идея состоит в том, что установка должна содержать два резонатора, обеспечивающие разные дозы воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частот (ЭМПСВЧ) на молозиво, отличающееся агрегатным состоянием. Один резонатор для дефростации от минус 15°С до 0, другой резонатор − для подогрева до 38-40°С. Резонаторы должны разделять твердую и жидкую фазы сырья при температуре, равной температуре фазового превращения. The scientific innovative idea is that the installation should contain two resonators, providing different doses of exposure to an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMPHF) on colostrum, which is different in its state of aggregation. One resonator for defrosting from minus 15 ° C to 0, the other resonator for heating up to 38-40 ° C. Resonators must separate the solid and liquid phases of the raw material at a temperature equal to the phase transformation temperature.

Основываясь на этом признаке, разработана сверхвысокочастотная установка с двумя резонаторами (частота 2450 МГц, длина волны 12,24 см), позволяющими дефростацию и подогрев молозива замороженного в пластиковых бутылках. Коэффициент поглощения (α) ЭМИ сырьем зависит от длины волны и его диэлектрических параметров [3]: Based on this feature, a microwave installation with two resonators (frequency 2450 MHz, wavelength 12.24 cm) has been developed, which allows defrosting and heating of frozen colostrum in plastic bottles. The absorption coefficient ( α ) of EMP by raw material depends on the wavelength and its dielectric parameters [3]:

Figure 00000001
(1)
Figure 00000001
 (one)

где λ – длина волны, равная 12,24 см; ε – диэлектрическая проницаемость сырья;

Figure 00000002
– тангенс угла диэлектрических потерь сырья. where λ is the wavelength equal to 12.24 cm; ε is the dielectric constant of the raw material;
Figure 00000002
 Is the tangent of the dielectric loss angle of the raw material.

С учетом эмпирических выражений (2, 4), описывающих изменение диэлектрических параметров коровьего молозива от температуры, коэффициент поглощения ЭМПСВЧ (3, 5) составляет:Taking into account the empirical expressions (2, 4), describing the change in the dielectric parameters of bovine colostrum from temperature, the absorption coefficient of the EMPHF (3, 5) is:

- в диапазоне температуры от минус 20 до 0 - in the temperature range from minus 20 to 0 оO С:WITH:

ε = 32,88⋅e 0,122⋅Т, k = 27,87⋅e 0,21⋅Т, tgδ = 0,85⋅e 0,082⋅Т. (2) ε = 32.88⋅ e 0.122⋅T , k = 27.87⋅ e 0.21⋅T , tgδ = 0.85⋅ e 0.082⋅T . (2)

Figure 00000003
(3)
Figure 00000003
 (3)

- в диапазоне температуры от 0 до 40- in the temperature range from 0 to 40 оO С:WITH:

ε = 51,05⋅e -0,006⋅Т, k = 27,2⋅e -0,021⋅Т, tgδ = 0,54⋅e -0,016⋅Т. (4) ε = 51.05⋅ e -0.006⋅T , k = 27.2⋅ e -0.021⋅T , tgδ = 0.54⋅ e -0.016⋅T . (4)

Figure 00000004
(5)
Figure 00000004
 (5)

Равномерный нагрев сырья происходит, если его толщина не превышает глубину (γ) проникновения ЭМПСВЧ [3]. Глубина проникновения ЭМПСВЧ в сырьеUniform heating of the raw material occurs if its thickness does not exceed the depth ( γ ) of penetration of EMPWF [3]. Depth of penetration of EMPHW into raw materials

- в диапазоне температуры от минус 20 до 0°С составляет: - in the temperature range from minus 20 to 0 ° С is:

Figure 00000005
(6)
Figure 00000005
 (6)

- в диапазоне температуры от 0 до 40- in the temperature range from 0 to 40 оO С:WITH:

Figure 00000006
(7)
Figure 00000006
 (7)

График зависимости глубины проникновения ЭМП, частотой 2450 МГц в молозиво жирностью 6,4% от температуры нагрева, в диапазоне от минус 10 до 0°С, приведен на фиг. 1. Глубина проникновения ЭМПСВЧ в замороженное сырье с увеличением температуры от минус 12 до 0°С растет с 0,14 см до 0,93 см. При подогреве молозива с 0 до 40 оС глубина проникновения растет с 1,01 см до 2,17 см. The graph of the dependence of the depth of penetration of EMF, with a frequency of 2450 MHz in colostrum with a fat content of 6.4% on the heating temperature, in the range from minus 10 to 0 ° C, is shown in Fig. 1. The penetration depth of a frozen raw EMPSVCH with increasing temperature from minus 12 to 0 ° C increasing from 0.14 cm to 0.93 cm. When heating colostrum from 0 to 40 ° C increases with the depth of penetration of 1.01 cm to 2, 17 cm.

Это означает, что постепенно размораживается боковая поверхность замороженного сырья в пластиковых бутылках (фиг. 2). Если не удалить размороженную жидкую фракцию, то происходит коагуляция. Поэтому, по мере дефростации сырья, жидкую фракцию следует слить в другой резонатор. This means that the side surface of the frozen raw material in plastic bottles is gradually thawed (Fig. 2). If the thawed liquid fraction is not removed, coagulation occurs. Therefore, as the raw material defrosts, the liquid fraction should be drained into another resonator.

Задачей изобретения является разработка СВЧ установки непрерывно-поточного действия с кольцевым резонатором, состыкованным с основанием конического резонатора, позволяющими разделить процессы дефростации и подогрева молозива животных. Установка должна обеспечивать электромагнитную безопасность и высокую напряженность электрического поля для низкотемпературного обеззараживания сырья. The task of the invention is the development of a continuous-flow microwave installation with a ring resonator docked with the base of a conical resonator, allowing to separate the processes of defrosting and heating of animal colostrum. The installation must provide electromagnetic safety and high electric field strength for low-temperature disinfection of raw materials.

Технический результат достигается тем, что СВЧ установка непрерывно-поточного действия с кольцевым и коническим резонаторами для дефростации и подогрева молозива животных содержит: The technical result is achieved by the fact that the microwave installation of continuous-flow action with annular and conical resonators for defrosting and heating animal colostrum contains:

вертикально расположенный кольцевой резонатор прямоугольного сечения без нижнего кольцевого основания, состыкованный с основанием конического резонатора, направленного вершиной вниз, куда установлен шаровой кран,a vertically located annular resonator of rectangular cross section without a lower annular base, docked with the base of the conical resonator, directed with its apex downward, where the ball valve is installed,

причем в кольцевом резонаторе, по периметру внутреннего цилиндра имеется прорезь для электропривода, обеспечивающего перемещение отсеков, образованных с помощью радиально расположенных диэлектрических перегородок, moreover, in the ring resonator, along the perimeter of the inner cylinder there is a slot for an electric drive, which ensures the movement of the compartments formed by means of radially located dielectric partitions,

при этом основание конического резонатора перфорировано, диаметром менее четверти длины волны, а магнетроны с воздушным охлаждением со сдвигом на 120 градусов установлены на поверхностях каждого резонатора,the base of the conical resonator is perforated, with a diameter less than a quarter of the wavelength, and air-cooled magnetrons with a shift of 120 degrees are installed on the surfaces of each resonator,

причем на верхнем основании кольцевого резонатора, со средним периметром, кратным половине длины волны, имеется загрузочный патрубок, выполняющий функцию запредельного волновода, а на наружной боковой поверхности резонатора имеется открытое окно, состыкованное с окном на боковой поверхности неферромагнитного выгрузного патрубка без нижнего основания,moreover, on the upper base of the ring resonator, with an average perimeter that is a multiple of half the wavelength, there is a loading nozzle that performs the function of an out-of-limit waveguide, and on the outer side surface of the resonator there is an open window docked with a window on the side surface of the non-ferromagnetic discharge nozzle without a lower base,

при этом напротив окна к внутренней боковой поверхности кольцевого резонатора прикреплена направляющая диэлектрическая планка. in this case, opposite the window, a guide dielectric bar is attached to the inner side surface of the ring resonator.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется графиками, результатами исследований, чертежами:The essence of the invention is illustrated by graphs, research results, drawings:

фиг. 1 − график зависимости глубины проникновения ЭМПСВЧ в замороженное коровье молозиво жирностью 6,4% при температуреfig. 1 - a graph of the dependence of the depth of penetration of EMPWF into frozen cow colostrum with a fat content of 6.4% at a temperature

минус 10 до 0°С б) от 0 до +40°С;minus 10 to 0 ° С b) from 0 to + 40 ° С;

фиг. 2 − график зависимости глубины проникновения ЭМПСВЧfig. 2 - graph of the dependence of the penetration depth of EMPHW

в замороженное коровье молозиво жирностью 6,4% при температуреinto frozen bovine colostrum with a fat content of 6.4% at a temperature

от 0 до +40°С; from 0 to + 40 ° С;

фиг. 3 − замороженное молозиво в бутылке; fig. 3 - frozen colostrum in a bottle;

фиг. 4 − послойная коагуляция молозива, замороженного в бутылке, в процессе дефростации в ЭМПСВЧ;fig. 4 - layer-by-layer coagulation of colostrum, frozen in a bottle, in the process of defrosting in EMPHW;

фиг. 5 − схематическое изображение СВЧ установки непрерывно-поточного действия с кольцевым и коническим резонаторами для дефростации и подогрева молозива животных (в разрезе);fig. 5 is a schematic representation of a continuous-flow microwave installation with ring and conical resonators for defrosting and heating animal colostrum (in section);

фиг. 6 – пространственное изображение СВЧ установки непрерывно-поточного действия с кольцевым и коническим резонаторами для дефростации и подогрева молозива животных (в разрезе с позициями);fig. 6 is a spatial image of a continuous-flow microwave installation with annular and conical resonators for defrosting and heating animal colostrum (in section with positions);

фиг. 7 – пространственное изображение СВЧ установки непрерывно-поточного действия с кольцевым и коническим резонаторами для дефростации и подогрева молозива животных (общий вид);fig. 7 is a spatial image of a continuous-flow microwave installation with ring and conical resonators for defrosting and heating animal colostrum (general view);

фиг. 8 – пространственное изображение кольцевого резонатора с загрузочным и выгрузным патрубками;fig. 8 is a spatial image of a ring resonator with loading and unloading pipes;

фиг. 9 – пространственное изображение кольцевого резонатора с направляющей планкой (вид снизу);fig. 9 is a spatial view of a ring resonator with a guide bar (bottom view);

фиг. 10 – пространственное изображение диэлектрических отсеков, образованных из перегородок (вид спереди);fig. 10 is a perspective view of dielectric compartments formed from partitions (front view);

фиг. 11 – пространственное изображение отсеков с направляющими узлами для электропривода (вид сверху);fig. 11 is a spatial view of compartments with guiding assemblies for an electric drive (top view);

фиг. 12 – пространственное изображение перфорированного неферромагнитного основания конического резонатора;fig. 12 is a spatial view of the perforated non-ferromagnetic base of the conical resonator;

фиг. 13 - пространственное изображение конического резонатора на монтажном каркасе. fig. 13 is a perspective view of a conical resonator on a mounting frame.

СВЧ установка непрерывно-поточного действия с кольцевым и коническим резонаторами для дефростации и подогрева молозива животных содержит: A continuous-flow microwave installation with ring and conical resonators for defrosting and heating animal colostrum contains:

кольцевой резонатор прямоугольного сечения без нижнего основания 1; an annular resonator of rectangular cross-section without a lower base 1;

магнетроны 2 на наружной боковой поверхности кольцевого резонатора; magnetrons 2 on the outer side surface of the ring resonator;

конический резонатор 3 с основанием 4, имеющим перфорацию 5; a conical resonator 3 with a base 4 having a perforation 5;

магнетроны 6 на поверхности конического резонатора; magnetrons 6 on the surface of the conical resonator;

диэлектрические перегородки 7, образующие отсеки; dielectric partitions 7, forming the compartments;

шаровой кран 8 на вершине конического резонатора;ball valve 8 at the top of the conical resonator;

открытое окно 9 на наружной боковой поверхности кольцевого резонатора; неферромагнитный выгрузной патрубок 10 без основания;an open window 9 on the outer side surface of the ring resonator; non-ferromagnetic discharge pipe 10 without base;

открытое окно 11 на боковой поверхности неферромагнитного выгрузного патрубка; направляющая диэлектрическая планка 12;an open window 11 on the side surface of the non-ferromagnetic discharge pipe; dielectric guide bar 12;

загрузочный патрубок 13; электропривод 14 для передвижения отсеков. loading branch pipe 13; electric drive 14 for movement of compartments.

Кольцевой резонатор 1 с магнетронами 2 образован между двумя соосно расположенными неферромагнитными цилиндрами (наружным и внутренним), верхним кольцевым неферромагнитным основанием и неферромагнитным перфорированным основанием 4, являющимся одновременно основанием конического резонатора 3, направленного вершиной вниз и пристыкованного к кольцевому резонатору. Одни магнетроны 2 со сдвигом на 120 градусов расположены на боковой поверхности кольцевого резонатора, другие магнетроны 6 также со сдвигом на 120 градусов расположены на поверхности конического резонатора, ближе к основанию. Над перфорированным основанием 4, внутри кольцевого объема, радиально установлены диэлектрические перегородки 7, образуя отсеки. Средний периметр кольцевого объема резонатора кратен половине длины волны. Основание перфорировано 5, диаметром не более четверти длины волны. На вершине конического резонатора установлен шаровой кран 8. На боковой поверхности кольцевого резонатора имеется открытое окно 9. К окну пристыкован неферромагнитный выгрузной патрубок 10 без основания и с открытым окном 11 на боковой поверхности. Эти окна состыкованы и образуют проем. Напротив проема, к боковой поверхности внутреннего цилиндра кольцевого резонатора прикреплена направляющая диэлектрическая планка 12. На верхнем кольцевом основании резонатора имеется загрузочный патрубок 13, выполняющий функцию запредельного волновода, диаметром не менее диаметра диэлектрической бутылки с сырьем. Причем, этот патрубок расположен впереди открытого окна 9 на боковой поверхности кольцевого резонатора 1. Отсеки передвигаются в кольцевом объеме с помощью электропривода 14, установленного на направляющей платформе. Между внутренним цилиндром кольцевого резонатора и перфорированным основанием 4 имеется прорезь для передвижения узла, связывающего вал электропривода 14 с радиальными диэлектрическими перегородками 7. Рядом шаровым краном расположена термопара, это возможно из-за того, что конические резонаторы, ближе к вершине, имеют критическое сечение, за которым ЭМПСВЧ отсутствует. A ring resonator 1 with magnetrons 2 is formed between two coaxially located non-ferromagnetic cylinders (outer and inner), an upper annular non-ferromagnetic base and a non-ferromagnetic perforated base 4, which is simultaneously the base of a conical resonator 3 directed with its top down and docked to the ring resonator. Some magnetrons 2 with a shift of 120 degrees are located on the side surface of the ring resonator, other magnetrons 6 are also with a shift of 120 degrees located on the surface of the conical resonator, closer to the base. Above the perforated base 4, inside the annular volume, dielectric partitions 7 are radially installed, forming compartments. The average perimeter of the ring volume of the resonator is a multiple of half the wavelength. The base is perforated 5, with a diameter of no more than a quarter of the wavelength. At the top of the conical resonator there is a ball valve 8. On the side surface of the ring resonator there is an open window 9. A non-ferromagnetic discharge nozzle 10 without a base and with an open window 11 on the side surface is docked to the window. These windows are docked and form an opening. Opposite the opening, a dielectric guide bar 12 is attached to the side surface of the inner cylinder of the ring resonator. On the upper ring base of the resonator, there is a loading branch pipe 13, which performs the function of an out-of-band waveguide, with a diameter not less than the diameter of a dielectric bottle with raw materials. Moreover, this pipe is located in front of the open window 9 on the side surface of the ring resonator 1. The compartments are moved in the annular volume using an electric drive 14 mounted on the guide platform. Between the inner cylinder of the ring resonator and the perforated base 4 there is a slot for moving the assembly connecting the shaft of the electric drive 14 with the radial dielectric partitions 7. A thermocouple is located next to the ball valve, this is possible due to the fact that the conical resonators, closer to the top, have a critical section, beyond which there is no EHMSVCH.

Технологический процесс дефростации и подогрева молозива животных в СВЧ установке непрерывно-поточного действия с кольцевым и коническим резонаторами происходит следующим образом. Включить электропривод 14 для перемещения отсеков в кольцевом объеме резонатора 1. Загрузить диэлектрические бутылки без крышки с замороженным сырьем в загрузочный патрубок 13, предварительно закрыв шаровой кран 8. Включить магнетроны 2, излучатели которых направлены в кольцевой резонатор 1. В процессе перемещения отсеков, загрузить через запредельный волновод очередные бутылки с замороженным сырьем, без крышек. В кольцевом резонаторе возбуждается ЭМП бегущей волны, и в соответствии с глубиной проникновения электромагнитного поля, замороженное сырье размораживается послойно, стекает через отверстия 5 перфорации основания 4, во второй резонатор 3. Включить магнетроны 6, излучатели которых направлены в конический резонатор 3. Причем бутылки с сырьем перемещаются в кольцевом пространстве и опустошаются в конце полного оборота отсеков, так как происходит дефростация под воздействием диэлектрического нагрева. Пустая бутылка в конце полного оборота отсеков упирается в диэлектрическую планку 12, и выталкивается в неферромагнитный выгрузной патрубок 10 без основания, через проем, образованный состыкованными открытыми окнами 9, 11, падает в емкость для сбора пустых бутылок. Жидкое сырье, накапливается в коническом резонаторе 3, подвергается воздействию ЭМПСВЧ, подогревается до 38-40°С и через шаровой кран 8 дозированно сливается в приемную емкость. Температура сырья контролируется с помощью датчика температуры (термопары). В обоих резонаторах возбуждается электрическое поле высокой напряженности, достаточной для снижения бактериальной обсемененности продукта. The technological process of defrosting and warming up animal colostrum in a continuous-flow microwave installation with ring and conical resonators is as follows. Turn on the electric drive 14 to move the compartments in the annular resonator volume 1. Load dielectric bottles without a lid with frozen raw materials into the loading nozzle 13, having previously closed the ball valve 8. Turn on the magnetrons 2, the emitters of which are directed to the annular resonator 1. In the process of moving the compartments, load through transcendental waveguide regular bottles with frozen raw materials, without caps. An EMF of a traveling wave is excited in the ring resonator, and in accordance with the depth of penetration of the electromagnetic field, the frozen raw material is defrosted layer by layer, flows through the holes 5 of the perforation of the base 4, into the second resonator 3. Turn on the magnetrons 6, the emitters of which are directed into the conical resonator 3. Moreover, bottles with raw materials move in the annular space and are emptied at the end of a full turnover of the compartments, as defrosting occurs under the influence of dielectric heating. An empty bottle at the end of a complete turnover of the compartments abuts against the dielectric bar 12, and is pushed into the non-ferromagnetic discharge pipe 10 without a base, through the opening formed by the docked open windows 9, 11, falls into the container for collecting empty bottles. The liquid raw material is accumulated in the conical resonator 3, is exposed to the EMPWCH, is heated to 38-40 ° C and, through the ball valve 8, is dosed into the receiving container. The raw material temperature is controlled by a temperature sensor (thermocouple). An electric field of high intensity is excited in both resonators, sufficient to reduce the bacterial contamination of the product.

Источники информации Sources of information

1. Размораживатель молозива // Размораживатель молозива «ПримаЛакт» Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс]. URL: propribory.ru›static/upl/27-03-2020/OskNzivotnovodstvo.ru›molozivo-ego-sostav-svojstva…i…(дата обращения 13.03.2021).1. Colostrum defroster // Colostrum defroster "PrimaLakt" Operation manual [Electronic resource]. URL: propribory.ru › static / upl / 27-03-2020 / OskNzivotnovodstvo.ru › molozivo-ego-sostav-svojstva… i… (date of access 03.13.2021).

2. Патент № 2694944 РФ, МПК А47J.39/00. Микроволновая установка для размораживания коровьего молозива / Г. В. Новикова, Д. В. Поручиков, А. Н. Васильев, И. Г. Ершова, М. В. Белова; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «ФНАЦ ВИМ» (RU). – № 2018143727; заявл. 11.12. 2018. Бюл. № 20 от 18.07.2019. 2. Patent No. 2694944 RF, IPC А47J.39 / 00. Microwave installation for defrosting cow colostrum / G. V. Novikova, D. V. Poruchikov, A. N. Vasiliev, I. G. Ershova, M. V. Belova; applicant and patentee FGBNU "FNATS VIM" (RU). - No. 2018143727; declared 11.12. 2018. Bul. No. 20 dated 07/18/2019.

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

Claims (1)

СВЧ установка непрерывно-поточного действия с кольцевым и коническим резонаторами для дефростации и подогрева молозива животных содержит вертикально расположенный кольцевой резонатор прямоугольного сечения без нижнего кольцевого основания, состыкованный с основанием конического резонатора, направленного вершиной вниз, куда установлен шаровой кран, причем в кольцевом резонаторе, по периметру внутреннего цилиндра имеется прорезь для электропривода, обеспечивающего перемещение отсеков, образованных с помощью радиально расположенных диэлектрических перегородок, при этом основание конического резонатора перфорировано, диаметром менее четверти длины волны, а магнетроны с воздушным охлаждением со сдвигом на 120 градусов установлены на поверхностях каждого резонатора, причем на верхнем основании кольцевого резонатора, со средним периметром, кратным половине длины волны, имеется загрузочный патрубок, выполняющий функцию запредельного волновода, а на наружной боковой поверхности резонатора имеется открытое окно, состыкованное с окном на боковой поверхности неферромагнитного выгрузного патрубка без нижнего основания, при этом напротив окна к внутренней боковой поверхности кольцевого резонатора прикреплена направляющая диэлектрическая планка. A continuous-flow microwave installation with annular and conical resonators for defrosting and heating animal colostrum contains a vertically located annular resonator of rectangular cross section without a lower annular base, docked with the base of the conical resonator, directed downward, where the ball valve is installed, and in the annular resonator, along the perimeter of the inner cylinder has a slot for an electric drive, which ensures the movement of the compartments formed by radially located dielectric partitions, while the base of the conical resonator is perforated, with a diameter of less than a quarter of a wavelength, and air-cooled magnetrons with a shift of 120 degrees are installed on the surfaces of each resonator, and on the upper base of the ring resonator, with an average perimeter that is a multiple of half the wavelength, there is a loading branch pipe that performs the function of a transient waveguide, and on the outer side surface of the resonator there is There is an open window docked with the window on the side surface of the non-ferromagnetic discharge nozzle without a lower base, while a dielectric guide bar is attached opposite the window to the inner side surface of the ring resonator.
RU2021113242A 2021-05-11 2021-05-11 Continuous-flow shf unit with ring and conical resonators for defrosting and heating of animal colostrum RU2761810C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113242A RU2761810C1 (en) 2021-05-11 2021-05-11 Continuous-flow shf unit with ring and conical resonators for defrosting and heating of animal colostrum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113242A RU2761810C1 (en) 2021-05-11 2021-05-11 Continuous-flow shf unit with ring and conical resonators for defrosting and heating of animal colostrum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2761810C1 true RU2761810C1 (en) 2021-12-13

Family

ID=79175056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113242A RU2761810C1 (en) 2021-05-11 2021-05-11 Continuous-flow shf unit with ring and conical resonators for defrosting and heating of animal colostrum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2761810C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1552275A (en) * 1976-08-19 1979-09-12 Saint Gobain Microwave heating apparatus
JP2009170334A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Orion Mach Co Ltd Colostrum warming device and colostrum unfreezing device
RU166037U1 (en) * 2016-04-13 2016-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИГЛУС" FROST DEFROSTER
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
RU2018113197A (en) * 2018-04-11 2019-10-14 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Installation for granulating crushed animal and vegetable waste in the process of dielectric heating

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1552275A (en) * 1976-08-19 1979-09-12 Saint Gobain Microwave heating apparatus
JP2009170334A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Orion Mach Co Ltd Colostrum warming device and colostrum unfreezing device
RU166037U1 (en) * 2016-04-13 2016-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИГЛУС" FROST DEFROSTER
RU2018113197A (en) * 2018-04-11 2019-10-14 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) Installation for granulating crushed animal and vegetable waste in the process of dielectric heating
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2694944C1 (en) Microwave device for defrosting of cow colostrum
WO2018017548A1 (en) Microwave sterilization or pasteurization transport carriers and system
US20230070244A1 (en) Thawing-apparatus and method to thaw a substance
AU2012286256B8 (en) Heat-treatment device comprising a shielded microwave-radiometry-antenna
RU2761810C1 (en) Continuous-flow shf unit with ring and conical resonators for defrosting and heating of animal colostrum
US11559070B2 (en) Apparatus and method to heat animal raw fat material to produce fat
US2456124A (en) Apparatus for and method of treating food products
US20130056461A1 (en) Method and appliance for reducing and eliminating local areas of overheating in sensitive loads of dielectric materials
RU2732722C1 (en) Microwave unit with nonconventional resonators for defrosting of cow colostrum heating in continuous mode
RU2721484C1 (en) Microwave unit with biconical resonator for defrosting cow colostrum in continuous mode
CA2748399A1 (en) Combined heater and conveyor
US7183527B2 (en) Installation for microwave heating of a product held in containers
DE3881506T2 (en) PACKAGING WITH TWO DIVISIONS FOR USE IN A MICROWAVE.
EP3621455B1 (en) Apparatus and method to treat dairy products
RU2734593C1 (en) Uhf apparatus for defrosting and heating cow colostrum with coaxially located resonators
Prosviryakova et al. Electrotechnology of animal colostrum defrosting in two-resonator microwave installations
RU2787383C1 (en) Modular continuous-flow microwave unit for heat treatment of raw materials
RU2753424C1 (en) Continuous-flow microwave installation with quasi-stationary toroidal resonators for defrosting and heating of animal colostrum
RU2762645C1 (en) Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum
Alfiya et al. Development and evaluation of hot air‐assisted microwave dryer for shrimp (Metapenaeus dobsoni)
Dumpler et al. Modeling the drying kinetics of microwave vacuum drying of concentrated skim milk: correlation of dielectric properties, drying stages, and specific energy demand at pilot scale
RU2745782C1 (en) Continous-flow double-cavity microwave installation for heat treatment of eggs
US1969418A (en) Apparatus for quick freezing of articles
RU2775137C1 (en) Microwave installation of continuous-flow action with joined vertices of conical resonators for defrosting and heating of colostrum of animals
RU2752938C1 (en) Two-module continuous-flow microwave installation for defrosting and heating cow colostrum