SU1316645A1

SU1316645A1 - Устройство дл непрерывной СВЧ-обработки продуктов

Info

Publication number: SU1316645A1
Application number: SU843770010A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Ершов; Лев Израилевич Кац
Original assignee: Научно-исследовательский институт механики и физики Саратовского государственного университета
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1987-06-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл СВЧ-обработки продуктов и может быть использовано при сушке гранулированных материалов и продуктов, при термообработке жидких продуктов. Целью изобретени вл етс увеличение пропускной способности устройства при обеспечении однородности нагрева продукта. Устройство содержит генератор 1, СВЧ-тракт 2, рабочую камеру, состо ш.ую из провод щего элемента 3 и дополнительного провод щего элемента 4, а также приемного бункера 5. Дл предотвращени утечки электромагнитной энергии рабоча камера снабжена крышкой 6, представл ющей собой волноводный фильтр типа сотовой рещетки. Радиус отверстий, т.е. фактический диаметр трубок в решетке, должен быть в 5-10 раз меньше рабочей длины волны . Устройство снабжено согласователем 7, поглощающей нагрузкой 8, электрическим приводом 9 дл вращени внутреннего провод щего элемента 4. 5 з.п. ф-лы, 3 ил. и (Л со Ci с 4: СП

Description

Изобретение относитс к устройствам дл СВЧ-обработки продуктов и может быть использовано на предпри ти х пищевой промышленности , в сельскохоз йственном и промышленном производстве при сушке гранулированных материалов и продуктов, при термообработке жидких продуктов.

Целью изобретени вл етс увеличение пропускной способности устройства при обеспечении однородности нагрева продукта.

ментами, как показано на фиг. 2. Зазор между этими элементами выполнен меньшим по сравнению с остальными зазорами. Конкретные размеры этих зазоров определ ютс требуе.мой величиной измельчени обрабатываемого продукта.

Устройство работает следуюпдим образом.

При работе СВЧ-генератора 1 электромагнитна волна через передаюш,ий тракт 2 возбуждает электромагнитные колебани

Увеличение количества обрабатывае- О в рабочей камере, представл ющей собой

периодическую замедл ющую систему. Однородность электрического пол (т.е. равномерность нагрева обрабатываемого продукта) в такой системе достигаетс за счет одинакового зазора между наружным и внутренним проводниками этой структуры. Обрабатываемый продукт, например влажное зерно , засыпаетс в приемный бункер 5, откуда через крышку-рещетку 6 поступает в рабочую камеру. В рабочей камере зерно проходит последовательно в зазоре между наружным и внутренним провод щими элементами . При этом за счет действи однородного электрического пол происходит равномерное выделение тепла по объему обрабатываемого продукта.

мого продукта происходит за счет использовани всего пространства рабочей камеры (что эквивалентно снижению расхода электрической энергии на единицу объема обрабатываемого продукта). Более равномер- пый нагрев обрабатываемого продукта позвол ет уменьшить или устранить совсем температурный градиент (перепад температуры) в обрабатываемом продукте в любом сечении рабочей камеры, что повышает качество обработки продукта.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , разрез; на фиг. 2 - конструкци элементов последней секции устройства со стороны выхода продукта; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит генератор 1, тракт 2, рабочую камеру, состо щую из провод пл.его элемента 3, выполненного в виде р да выступов , расположенных по вертикали на внутренней поверхности и имеющих в сечении форму равнобедренного треугольника с обращен- ной к продольной оси вершиной, и дополнительного провод щего элемента 4 аналогичного профил на наружной новерхности, а также приемного бункера 5. Дл предотвра- игени утечки электромагнитной энергии рабоча камера снабжена крышкой 6, пред- ставл ющей собой волноводный фильтр типа сотовой решетки. Радиус отверстий, т.е. фактический диаметр трубок в решетке, должен быть в 5-10 раз меньше рабочей длины волны. Устройство снабжено согласо- вателем 7, поглощающей нагрузкой 8 и электрическим приводом 9 дл вращ,ени внутреннего провод щего элемента 4.

В наружной стенке рабочей камеры (фиг. 2) могут быть выполнены отверсти , в которые вставлены трубки 10, образую- щие запредельные волноводы.

Дополнительный провод щий элемент 4 (фиг. 3) может содержать трубчатую полость 11 с отверсти ми 12 (фиг. подачи воздуха в рабочую камеру, а также дл его удалени из нее. Дл увеличени скорости перемещени обрабатываемого продукта 3 рабочей камере внутренний провод щий элемент 4 может быть соединен с вибратором 13.

Предлагаемое устройство можно использовать дл измельчени сыпучих продуктов, например зерна, если по крайней мере в последней секции со стороны выхода продукта уменьщить зазор между вращающимс внутренним и внешним провод щими эле

Устройство работает следуюпдим образом.

в рабочей камере, представл ющей собой

При равномерном выделении тепла в объеме диэлектрика с потер ми (в данном случае обрабатываемый продукт) мощность потерь (поглощени ) в единице объема определ етс по формуле

Р 0,287 E2fe 10 Bт/cм

,.

.

5

где f - частота, МГц;

Е -напр женность электрического пол ,

В/см;

& -коэффициент диэлектрических потерь в продукте.

При этом, если устройство используетс дл сушки, по прохождени продукта в рабочей камере его нагрев автоматически уменьшаетс , поскольку коэффициент 0 диэлектрических потерь обычно пр мо пропорционален влажности. Поэтому с уменьшением влажности в процессе сушки уменьшаетс и поглощение СВЧ-энергии. Таким образом , обрабатываемый продукт на выходе рабочей камеры не перегреваетс , что позвол ет проводить сушку таких продуктов, как, например, зерно с сохранением его посевных качеств.

С помощью согласовател 7, представ- л юнгего собой согласующий трансформатор, и нагрузки 8 поддерживаетс режим бегу- ш.ей волны в периодической коаксиальной структуре. Это увеличивает коэффициент полезного действи устройства в отношении передаваемой мощности и снижает опасность СВЧ-пробо в рабочей камере.

Claims

1. Устройство дл непрерывной СВЧ-обработки продуктов, преимущественно пище0

вых, содержащее СВЧ-генератор, рабочую цилиндрическую камеру с провод щим элементом , подключенную к СВЧ-генератору через передающую линию, отличающеес тем, что, с целью увеличени пропускной способности устройства при обеспечении однородности нагрева продукта, провод щий элемент камеры выполнен в виде р да выступов , расположенных по вертикали на внутренней поверхности и имеющих в сечении форму равнобедренного треугольника с обращенной к продольной оси камеры вер- щиной, при этом внутри камеры соосно размещен дополнительный провод щий элемент, подключенный к СВЧ-генератору, с кольцевыми выступами аналогичного профил на наружной поверхности, верщины которых расположены между верщинами выступов камеры с образованием зазора между выступами дл прохода продукта.

2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что дополнительный провод щий элемент установлен с возможностью вращени вокруг своей оси.

3.Устройство по п. 2, отличающеес тем, что, с целью измельчени высущенного продукта , зазор дл прохода продукта со стороны выхода камеры выполнен меньшим по сравнению с остальными зазорами.

4.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что дополнительный провод щий элемент снабжен вибратором.

5.Устройство по пп. 3 и 4, отличающеес тем, что в провод щем элементе камеры выполнены отверсти , в которые вставлены трубки, образующие запредельные волноводы .

6.Устройство по пп. 3 и 4, отличающеес тем, что дополнительный провод щий элемент содержит осевую трубчатую полость с радиальными отверсти ми дл подачи воздуха в рабочую камеру.

ери а 2

/}-/

12.

сриг.д