SU1746943A1

SU1746943A1 - Microwave unit

Info

Publication number: SU1746943A1
Application number: SU904803228A
Authority: SU
Inventors: Валерий Степанович Жилков; Андрей Александрович Ольгинский; Валентин Алексеевич Левинский; Сергей Александрович Сериков
Original assignee: Хозрасчетное научно-производственное объединение "Тест-Радио"
Priority date: 1990-01-15
Filing date: 1990-01-15
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Использование: изобретение относитс к СВЧ-установкам дл разжижени пуска в емкости в зкого продукта, в частности меда. Сущность: с целью интенсификации процесса разжижени приспособлени дл направлени потока СВЧ-энергии в емкость и приспособление дл слива разжиженного продукта объединены в один узел в виде патрубка, форма выходного отверсти которого совпадает с формой горловины емкости . Внутренн полость- патрубка разделена продольной непроницаемой перегородкой на канал дл слива и канал- волновод дл направлени потока СВЧ-энергии в емкость. Канал-волновод имеет вид конического рупора, раскрывающегос к выходному отверстию, а канал дл слива снабжен трубчатой системой поглощени СВЧ-энергии. Установка снабжена механизмом дл опрокидывани емкости и герметичного сопр жени ее горловины с выходным отверстием узла-патрубка. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.Use: The invention relates to microwave installations for liquefying a launch in a tank of a viscous product, in particular honey. Essence: in order to intensify the process of diluting the device for directing the flow of microwave energy into the container and the device for draining the liquefied product are combined into one node in the form of a pipe, the shape of the outlet of which coincides with the shape of the container neck. The internal cavity of the nozzle is divided by a longitudinal impermeable partition into a drain channel and a waveguide channel for directing the flow of microwave energy into the container. The waveguide channel has the form of a conical horn opening to the outlet, and the drain channel is equipped with a tubular microwave energy absorption system. The installation is equipped with a mechanism for tilting the container and tightly mating its neck with the outlet of the nozzle assembly. 1 hp ff, 4 ill.

Description

Изобретение относитс к пищевой промышленности , а именно к устройствам дл физической обработки пищевых продуктов, в частности меда, с использованием СВЧ- энергии.The invention relates to the food industry, in particular to devices for the physical processing of food products, in particular honey, using microwave energy.

Известна установка, примен ема в насто щее врем в пищевой промышленности дл -роспуска меда, включающа бункер, металлическую емкость дл меда, парогенера- торное устройство. Разжижение меда достигаетс теплопередачей энергии грунтового пара через стенки металлической емкости .A known device that is currently used in the food industry for the dispensing of honey, including a hopper, a metal tank for honey, a steam generator device. Honey dilution is achieved by the heat transfer of groundwater energy through the walls of a metal container.

Известна также термокамера ТК-1 дл , разжижени меда в крупной таре. В состав термокамеры вход т электронагреватели, электровентил тор, емкость дл меда, ванна медосборника, мешалка. Работает установка следующим образом. Емкость сAlso known TK-1 heat chamber dl, liquefaction of honey in large containers. The heat chamber consists of electric heaters, electric fan, honey tank, bath of the honey collector, mixer. The installation works as follows. Capacity with

медом нагреваетс электронагревател ми до определенной температуры, затем переворачиваетс над ванной медосборника и выдерживаетс , нагреваема циркулирующим воздухом от электронагревател . В ванне смываемый мед перемешиваетс и дополнительно нагреваетс электронагревател ми .the honey is heated by electric heaters to a certain temperature, then it is turned over over the bath of the copper collector and maintained, heated by the circulating air from the electric heater. In the bath, the washed honey is mixed and further heated by electric heaters.

Недостатком этих установок вл етс низка производительность, обусловленна , в частности, большими энергозатратами на единицу массы меда, большой продолжительностью процесса роспуска и слива.The disadvantage of these installations is low productivity, due, in particular, to large energy consumption per unit mass of honey, long duration of the process of dissolution and discharge.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству вл етс выбранное в качестве прототипа устройство дл снижени в зкости продуктов, использующее СВЧ-энергию, содержащее емVI JThe closest in technical essence to the proposed device is a device selected as a prototype for reducing the viscosity of products using microwave energy containing VI J

ОABOUT

о ьoh

соwith

кость, источник СВЧ-энергии, приспособление дл направлени СВЧ-энергии в емкость , устройство дл герметичного сопр жени приспособлени дл направлени СВЧ-энергии с емкостью, приспособление дл слива разжиженного продукта.bone, the source of microwave energy, a device for directing microwave energy into the container, a device for tightly fitting the device for directing microwave energy with the container, a device for discharging a liquefied product.

Недостатком известной конструкции вл етс неоднородность распределени СВЧ-энергии в объеме емкости, а значит неоднородный нагрев среды, что вызывает дополнительный расход электроэнергии и замедл ет процесс обработки.A disadvantage of the known construction is the non-uniformity of distribution of microwave energy in the volume of the tank, and therefore non-uniform heating of the medium, which causes additional power consumption and slows down the process.

Цель изобретени - интенсификаци процесса разжижени за счет обеспечени равномерного распределени СВЧ-энергии в объеме емкости, а также за счет увеличени скорости слива разжиженного продукта .The purpose of the invention is to intensify the liquefaction process by ensuring uniform distribution of the microwave energy in the tank volume, as well as by increasing the discharge rate of the liquefied product.

Указанна цель достигаетс тем, что в известной конструкции СВЧ-установки дл разжижени в зких продуктов, содержащей металлическую емкость с горловиной, источник СВЧ-энергии с волноводом и приспособлением дл направлени потока СВЧ-энергии в обрабатываемый продукт, приспособление дл слива разжиженного продукта из емкости, устройство дл герметичного сопр жени горловины емкости с приспособлени ми дл направлени потока СВЧ-энергии и слива продукта, приспособлени дл направлени потока СВЧ-энергии в емкость и слива продукта объединены в один узел, выполненный в виде патрубка, форма выходного отверсти которого совпадает с формой горловины емкости, причем внутренн полость патрубка разделена продольной непроницаемой перегородкой на канал дл слива разжиженного продукта и канал-волновод дл направлени потока СВЧ-энергии в емкость , выходное отверстие которого герметично закрыто радиопрозрачной пластиной, при этом канал-волновод имеет вид конического рупора, раскрывающегос к выходному отверстию, а канал дл слива снабжён трубчатой системой поглощени выход щего из емкости по этому каналу потока СВЧ- энергии, при этом установка снабжена механизмом дл опрокидывани емкости с одновременным герметичным сопр жением ее горловины с выходным отверстием узла-патрубка.This goal is achieved by the fact that in the known construction of a microwave installation for liquefying viscous products containing a metal container with a throat, a source of microwave energy with a waveguide and a device for directing the flow of microwave energy into the processed product, a device for draining the liquefied product from the container a device for hermetic mating of the container neck with devices for directing the flow of microwave energy and draining the product, devices for directing the flow of microwave energy into the container and draining the product dineney in one node, made in the form of a pipe, the shape of the outlet of which coincides with the shape of the neck of the container, and the internal cavity of the pipe is divided by a longitudinal impermeable partition into the channel for draining the liquefied product and the waveguide channel for directing the flow of microwave energy into the container whose outlet hermetically sealed with a radiotransparent plate, while the channel-waveguide has the form of a conical horn, opening to the outlet, and the drain channel is equipped with a tubular absorption system in The microwave energy flow coming out of the tank through this channel, the installation is equipped with a mechanism for tilting the tank with simultaneous hermetic mating of its neck with the outlet of the branch pipe.

На фиг. 1 изображена структурна схема СВЧ-установки дл разжижени в зких продуктов; на фиг.2 - конструкци приспособлени дл направлени потока СВЧ-энергии в емко сть и слива разжиженного продукта; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг,4 - структурна схема механизма дл опрокидывани емкости.FIG. 1 shows a block diagram of a microwave installation for liquefying viscous products; Fig. 2 shows the structure of a device for directing the flow of microwave energy into a container and draining a liquefied product; in FIG. 3, view A in FIG. 2; Fig. 4 is a block diagram of a tipping mechanism.

СВЧ-установка дл разжижени в зких продуктов содержит основание 1, на котором закреплены механизмы 2 дл опрокидывани емкости, упор 3, выполненный изThe microwave installation for liquefying viscous products contains a base 1, on which mechanisms 2 for overturning a container are fixed, an emphasis 3 made of

двух полуколец на опорах, источник 4 СВЧ- энергии с волноводом, к которому подстыковано приспособление 5 дл направлени потока СВЧ-энергии в емкость 6 и слива разжиженного продукта в тару-приемник 7,two half-rings on the supports, the source 4 of microwave energy with a waveguide, to which the fixture 5 is docked to direct the flow of microwave energy into the container 6 and drain the liquefied product into the container-receiver 7,

зафиксированное с помощью упора 3. Приспособление 5, выполненное как единый узел в виде патрубка, форма выходного отг версти которого совпадает с формой горловины емкости б, включает канал 8 дл сливаfixed with stop 3. Fixture 5, made as a single unit in the form of a nozzle, the shape of the output of which coincides with the shape of the neck of the container b, includes a channel 8 for draining

разжиженного продукта и канал-волновод 9 дл направлени СВЧ-энергии в емкость, образованные разделением внутренней полости патрубка продольной непроницаемой перегородкой 10, и герметично сопр жено сthe diluted product and the channel-waveguide 9 for directing microwave energy into the tank, formed by the separation of the internal cavity of the nozzle by a longitudinal impenetrable partition 10, and hermetically coupled to

горловиной емкости 6 через упорное технологическое кольцо 11, в котором жестко фиксируетс и канал 8 дл слива продукта, и канал-волновод 9, кольцо 12 сопр жени , между которым и отбортовкой горловиныby the neck of the container 6 through the stop technological ring 11, in which both the channel 8 for the product discharge and the waveguide channel 9, the interface ring 12 are rigidly fixed, between which and the flange of the neck

емкости 6 расположена кольцева уплотн юща вставка 13, и уплотнительное кольцо 14 Канал-волновод 9 выполнен в виде конического рупора, раскрывающегос к выходному отверстию, герметично закрытомуThe container 6 is provided with an annular sealing insert 13, and the sealing ring 14 Channel-waveguide 9 is made in the form of a conical horn, opening towards the outlet, hermetically closed

радиопрозрачной пластиной 15, и имеет фланец 16 дл стыковки с источником 4 излучени . Канал 8 дл слива продукта имеет форму усеченного по продольной оси цилиндра и снабжен системой 17 ослаблени radiotransparent plate 15, and has a flange 16 for mating with a source of 4 radiation. The channel 8 for discharging the product has the shape of a truncated cylinder along the longitudinal axis and is provided with an attenuation system 17.

СВЧ-энергии, представл ющей собой пакет трубок малого диаметра из нержавеющей стали.Microwave energy, which is a package of small-diameter stainless steel tubes.

Механизм 2 дл опрокидывани емкости содержит жестко закрепленный на основании 1 редуктор 18, который через ведущую шестерню 19, роликовую цепь 20 и ведомую шестерню 21 передает движение на ведомый вал 22, установленный в подшипниках 23. На валу 22 жестко закрепленаThe tilting mechanism 2 contains a gear 18 fixed on the base 1, which through the driving gear 19, the roller chain 20 and the driven gear 21 transfers movement to the driven shaft 22 mounted in bearings 23. On the shaft 22 is rigidly fixed

подъемна стрела 24 с узлом 25 захвата.lifting boom 24 with a gripper assembly 25.

Работа установки заключаетс в следующем .The operation of the plant is as follows.

При помощи механизма 2 опрокидывани емкости 6 подаетс в зону роспуска иWith the aid of the tipping mechanism 2, the container 6 is fed into the zone of dissolution and

устанавливаетс в нужном положении. Механизм 2 позвол ет одновременно выполн ть подъем и переворот емкости, съем по окончании процесса, а также фиксацию емкости в нужном положении во врем роспуска и слива, в частности под оптимальным дл слива разжиженного меда углом наклона горловины емкости относительно основани , равным 60°. Емкость 6 фиксируетс отбортовкой горловины в упорном технологическом кольце 11 приспособлени 5, которое одновременно преп тствует утечке СВЧ-излучени . так как имеет электрический контакт между горловиной емкости 6 и кольцом 12 сопр жени через кольцевую погл.ощающую вставку 13, представл ющую собой металлизи-рованный резиновый шланг. Уплотнительное кольцо 14 дополнительно усиливает герметизацию сопр жени горловины емкости 6 и упорного кольца 11. СВЧ-энерги подаетс в зону роспуска от источника 4 СВЧ-энергии по каналу-волноводу 9 приспособлени 5. Выполнение канала-волновода 9 в виде конического рупора , раскрывающегос к выходному отверстию , объ сн етс тем, что именно подобные конструкции формируют требуемую диаграмму направленности излучени и равномерность потока мощности, обеспечива в конечном счете равномерный нагрев продукта. Кроме того, именно рупор вл етс элементом согласовани волновода с открытым пространством, т.е. отражени волны от раскрыва будут минимальны, что также положительно вли ет на равномерность распределени пол . Дл предотвращени утечки СВЧ-энергии по каналу 8 дл слива, в последней предусмотрена трубчата система 17 ослаблени СВЧ-энергии. Применение данного типа системы ослаблени в данном конкретном случае вл етс наиболее эффективным и технологичным одновременно. Величина эффективности затухани трубчатой системы ослаблени характеризуетс и прот женностью и величиной трубок, вход щих в ее состав. Расчеты показывают, что дл данной конструкции при радиусе трубки см и длине см ослабление составл ет 240 дБ, что достаточно с точки зрени техники безопасности. Кроме основной функции (ослабление СВЧ- мощности) трубчата система ослаблени обеспечивает минимальное сопротивление вытеканию разжиженного продукта. Другие системы ослаблени при этом же затухании не удовлетвор ют этому требованию и сложнее в монтаже. Поглощение СВЧ-энергии вызывает снижение в зкости продукта и вытекание его по каналу 8 дл слива в тару-приемник 7. При этом разжиженный продукт не попадает в канал-волновод 9. такset in position. The mechanism 2 allows simultaneous lifting and turning of the container, removal at the end of the process, as well as fixing of the container in the desired position during disassembly and discharge, in particular at the optimum angle for the discharge of the container neck relative to the base, equal to 60 ° for discharge of the liquefied honey. The container 6 is fixed by flanging the throat in the stop technological ring 11 of the device 5, which simultaneously prevents the leakage of microwave radiation. It has an electrical contact between the neck of the container 6 and the interface ring 12 through an annular absorbing insert 13, which is a metallized rubber hose. The sealing ring 14 additionally enhances the sealing of the junction of the neck of the container 6 and the stop ring 11. The microwave energy is supplied to the zone of dissolution from the microwave energy source 4 through the channel-waveguide 9 of device 5. The waveguide 9 is configured as a conical horn opening to the output the hole, due to the fact that it is such structures that form the desired radiation pattern and uniform power flow, ultimately ensuring uniform heating of the product. In addition, it is the horn that is the matching element of the waveguide with open space, i.e. reflections from the aperture will be minimal, which also has a positive effect on the uniformity of the field distribution. To prevent leakage of microwave energy through channel 8 for draining, a tubular system 17 for attenuating microwave energy is provided in the latter. The use of this type of attenuation system in this particular case is the most efficient and technologically advanced at the same time. The magnitude of the attenuation efficiency of the tube attenuation system is characterized by the extent and size of the tubes that comprise it. Calculations show that for a given construction, with a tube radius of cm and a length of cm, the attenuation is 240 dB, which is sufficient from a safety point of view. In addition to the main function (microwave power attenuation), the tubular attenuation system provides minimal resistance to leakage of the liquefied product. Other attenuation systems with the same attenuation do not satisfy this requirement and are more difficult to install. Absorption of microwave energy causes a decrease in the viscosity of the product and its outflow through channel 8 for discharge into the receptacle 7. At the same time, the liquefied product does not enter the waveguide channel 9. so

как его раскрыв герметично закрыт радиопрозрачной пластиной 15.as its opening is hermetically sealed with a radio transparent plate 15.

Таким образом, использование в СВЧ- установке дл разжижени в зких продуктов приспособлени дл направлени потока СВЧ-энергии в емкость и слива продукта предлагаемой конструкции, а также применение механизма дл опрокидывани емкости позвол ет интенсифицировать процесс разжижени , повысить производитель- гость установки.Thus, the use of devices for directing the flow of microwave energy into the container and draining the product of the proposed design in the microwave installation for liquefying viscous products, as well as the use of a mechanism for tilting the container, allows to intensify the liquefaction process and increase the productivity of the plant.

tt

Claims

Claim 1G microwave installation for liquefying viscous products, mainly honey, including a metal container with a mouth, a source of microwave energy with a waveguide and a device for filling the microwave energy into the processed product, a device for draining the liquefied product from the container, a device for hermetic mating of the container with devices for directing the flow of microwave energy and pumping out the product, so that, in order to intensify the liquefaction process, devices for directing from the microwave energy into the container and the discharge of the product are combined into one node, made in the form of a pipe, the shape of the outlet of which coincides with the shape of the container neck, the internal cavity of the pipe is divided by a longitudinal impermeable partition into the channel for draining the liquefied product and

channel-waveguide for directing the flow of microwave energy into the tank, the outlet of which is hermetically sealed with a radiotransparent plate, while the channel-waveguide has the form of a conical horn opening to the outlet, and the drain channel is equipped with a tubular system absorbing the container outgoing from the tank through this channel microwave energy flow.

2. Microwave installation pop. 1, characterized by the fact that, in order to increase productivity by increasing the discharge rate, the eye is equipped with a mechanism for tilting the container while simultaneously sealing her neck with

the outlet of the node-nozzle.

7

72

AND

V

Fig2

Type A

17

Fig.Z

Figm