SU745427A1

SU745427A1 - Apparatus for electric treating of vegerable raws before drying

Info

Publication number: SU745427A1
Application number: SU792733133A
Authority: SU
Inventors: Иван Иванович Мартыненко; Борис Иванович Котов; Петр Васильевич Литвиненко; Георгий Сергеевич Беженарь
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства
Priority date: 1979-03-11
Filing date: 1979-03-11
Publication date: 1980-07-07

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРООБРАБОТКИ РАСТИТЕЛБНОГО СЫРЬЯ ПЕРЕД СУШКОЙ(54) DEVICE FOR ELECTRIC TREATMENT OF VEGETABLE RAW MATERIALS BEFORE DRYING

1one

Изобретение относитс к сельскохоз йственному машиностроению, в частности к устройствам дл сушки растительного сырь .The invention relates to agricultural machinery, in particular to devices for drying plant raw materials.

Известно устройство дл электрообработки растительного сырь перед сушкой, включаюидее источник высокого напр жени с заземленным полюсом, рабочие емкости, диоды, разр дник, транспортер, над которым установлен вальцовый электрод, и вальцовый электрод, размещенный за транспортером 1.A device for electroprocessing vegetable raw materials prior to drying is known, including a high voltage source with a grounded pole, working capacitances, diodes, a discharge lamp, a conveyor over which a roller electrode is installed, and a roller electrode located behind the conveyor 1.

Это устройство имеет следуюш,ие недостатки; малую эффективность и низкий КПД электрообработки, обусловленные тем, что при изменении, высоты сло измен етс напр женность электрического пол в разр дном промежутке. Так, например при увеличении высоты сло растительного сырь на транспортере величина разр дного промежутка (рассто ние между разр дником и транспортером) увеличиваетс , напр жение , подведенное к нему, остаетс посто нным , следовательно уменьшаетс напр женность пол и, соответственно, энерги обработки . Количество обрабатываемого сырь увеличиваетс , а количество затрачиваемой на обработку энергии уменьшаетс удельна энерги уменьшаетс более чем вThis device has the following disadvantages; low efficiency and low efficiency of electrical treatment, due to the fact that with a change in the height of the layer the intensity of the electric field in the discharge gap changes. So, for example, as the height of the plant raw material layer on the conveyor increases, the discharge gap value (the distance between the discharge and the conveyor belt) increases, the voltage applied to it remains constant, therefore the intensity of the field decreases and, accordingly, the processing energy. The amount of processed raw materials increases, and the amount of energy spent on processing decreases, the specific energy decreases by more than

2 раза и эффективность обработки резко снижаетс . При уменьшении расхода обрабатываемого материала энерги обработки увеличиваетс - в результате перерасход энергии.2 times and the processing efficiency is sharply reduced. With a decrease in the consumption of the material being processed, the processing energy increases — as a result of energy waste.

5 При непрерывном изменении высоты сло (подачи материала), что имеет место в реальных услови х работы устройства, неравномерность обработки приводит к не .равномерной последующей сушке материала и перерасходу энергии. Кроме того, КПД5 With a continuous change in the layer height (material supply), which takes place in actual conditions of the device operation, irregularity of processing leads to uneven subsequent drying of the material and energy overspending. In addition, efficiency

10 всей установки при реализации данного способа низок, так как разр дный конденсатор зар жаетс через балластное сопротивление , нагрева его.10 of the entire installation when implementing this method is low, since the discharge capacitor is charged through the ballast resistance, heating it.

Целью изобретени вл етс повышениеThe aim of the invention is to increase

., эф)ективности и равномерности обработки, а также повышение КПД путем изменени частоты импульсов тока обработки обратно пропорционально величине электрического сопротивлени сло растительного сырь . Указанна цель обеспечиваетс тем, что., efficiency and uniformity of processing, as well as an increase in efficiency by changing the frequency of the processing current pulses is inversely proportional to the electrical resistance of the layer of vegetable raw materials. This goal is ensured by the fact that

20 устройство дополнительно снабжено вальцовым электродом, установленным над вальцовым электродом, размещенным за транспортером , причем вальцовый электрод, установленный над транспортером, подключен к заземленному полюсу источника высокого напр жени , а вальцовые электроды, размещенные за транспортером, подключены через рабочие емкости и разр дник, соединенные между собой по схеме удвоени напр жени , к другому полюсу источника высокого напр жени . На . чертеже изображено устройство дл электрообработки растительного сырь перед сушкой. Устройство содержит транспортер 1, выполненный в виде бесконечной непровод щей ленты, вальцовые электроды 2, 3 и 4, источник 5 переменного тока высокого напр жени , разр дник 6, накопительные емкости 7 и 8, выпр мители 9 и 10. Один из вальцовых электродов 2 с возможностью горизонтального перемещени дл изменени рассто ни между ним (электродом 2) и вальцовыми электродами 3, 4 расположен над лентой транспортера 1, два других {3 и 4) расположены один над другим, установлены в конце транспортера 1 и подключены к заземленному полюсу источника 5. Второй полюс источника 5 подсоединен к вальцовому электроду 3 через последовательно соединенные вьшр митель 9 и емкость 7, а к вальцовому электроду 4 - через последовательно соединенные выпр митель 10 и емкость 8. Пол рность выпр мителей 9 и 10 по отношению к полюсу источника различна . Разр дник 6 подключен к средним точкам соединени выпр мителей и емкостей (схема удвоени напр жени ). . Данное устройство работает следующим образом. Растительное сырье: трава или стебли кукурузы, подлежащие обработке, загружают на транспортер 1, и при движении последнего между лентой транспортера и электродом 2 слой материала подаетс в зазор между вальцовыми электродами 3 и 4. Поскольку .трава или кукуруза вл ютс токопровод щим материалом, образуетс электрическа цепь между вальцовым элект .родом 2 и вальцовыми электродами 3, 4. При включении источника 5 в первый момент к одному из полюсов, например к заземленному , подводитс положительна полуволна напр жени и ток проходит через поперечное сечение сло растительной ткани (вдоль волокон) от электрода 2 к электроду 4, далее через емкость 8 и выпр митель 10 ко второму полюсу источника, при этом зар жаетс емкость 8. При отрицательном полупериоде ток проходит от незаземленного полюса через выпр митель 9, емкость 7 и слой растительного материала от электрода 3 к электроду 2 и далее к заземленному полюсу источника 5, при этом зар жаетс емкость 7. Если сумма напр жений на емкоет х 7 и 8 больше или равна величине пробивного напр жени разр дника 6 (определ ема длиной разр дного промежутка). последний пробиваетс и обе емкости 7 и 8 разр жаютс через слой растительного сырь (поперек сло ), заключенного между вальцовыми электродами 3 и 4. Часть сло растительного материала, ограниченного электродами 2 и 3, 4, при реализации данного способа используют как балластное (зар дное) сопротивление. Величиной электрического сопротивлени указанной части сло определ етс врем зар да емкостей 8 и 7 до заданного напр жени и, соответственно , частота импульсов электрообработки. Причем с увеличением сопротивлени сло (уменьшением сечени сло ) врем зар да увеличиваетс , а частота импульсов обработки уменьшаетс , с уменьшением сопротивлени сло частота импульсов увеличиваетс . Поскольку величина электрического сопротивлени , ограниченного (электродами ) отрезка сло сырь , определ етс толщиной сло , так как щирина сло и рассто ние между электродами строго фиксированы, то частота импульсов обработки, а следовательно , энерги на обработку, будут зависеть от толщины сло , т. е. от массовой подачи сырь на обработку. С увеличением массовой подачи сырь увеличение толщины сло - электрическое сопротивление части сло , заключенного между электродами 2 и 3, 4 - будет уменьшатьс (увеличиваетс площадь поперечного сечени ), а частота импульсов электрообработки - увеличиватьс . При уменьщении высоты сло частота импульсов и обща энерги будут уменьшатьс . При этом удельна энерги , выделенна в обрабатываемом материале, будет неизменной , а сама обработка равномерной. Равномерна обработка будет также обеспечиватьс при изменении влажности сырь . Следовательно, эффективность обработки не зависит от физических свойств сырь и изменени его подачи. Номинальна частота импульсов обработки в зависимости от вида сырь регулируетс изменением рассто ни между электродами 3, 4 и 2 путем перемещени последнего относительно первых, т.е. 2 относительно 3, 4. Повышение эффективности электрообработки обеспечиваетс следующим образом. При зар де рабочих емкостей часть сло растительного материала предварительно (непрерывно) обрабатываетс током зар да конденсаторов. При этом частично разрушаютс плазменные оболочки растительной ткани и общее сопротивление последней резко уменьшаетс , поэтому при той же напр женности электрического пол плотность тока импульсов разр да увеличиваетс и, соответственно , увеличиваетс мгновенна мощность , выдел ема в растительной ткани. Эффективность обработки (разрушение ткани ) увеличиваетс . Предварительна обработка сырь током зар да емкостей интенсифицирует основную импульсную обработку.20, the device is further provided with a roller electrode mounted above the roller electrode placed behind the conveyor, the roller electrode mounted above the conveyor connected to a grounded pole of a high voltage source, and the roller electrodes placed behind the conveyor are connected through working capacities and a spark connected between them according to the doubling voltage circuit, to the other pole of the high voltage source. On . FIG. 1 shows a device for electroprocessing vegetable raw materials before drying. The device contains a conveyor 1, made in the form of an endless non-conductive tape, roller electrodes 2, 3 and 4, a high-voltage AC source 5, surge 6, storage capacitors 7 and 8, rectifiers 9 and 10. One of the roller electrodes 2 horizontally displaced to change the distance between it (electrode 2) and roller electrodes 3, 4 is located above the conveyor belt 1, the other two (3 and 4) are located one above the other, installed at the end of conveyor 1 and connected to a grounded pole of the source 5 . Second The th pole of source 5 is connected to roller electrode 3 via serially connected pin 9 and capacitance 7, and to roller electrode 4 through serially connected rectifier 10 and capacitance 8. The polarity of rectifiers 9 and 10 with respect to the source pole is different. The arrester 6 is connected to the middle points of the connection of rectifiers and capacitors (voltage doubling circuit). . This device works as follows. Plant materials: grass or corn stalks to be processed are loaded onto conveyor 1, and when the latter moves between the conveyor belt and electrode 2, a layer of material is fed into the gap between roller electrodes 3 and 4. Because grass or corn is a conductive material, an electrical circuit between the roller electrode 2 and the roller electrodes 3, 4. When the source 5 is turned on at the first moment, a positive half-wave voltage is supplied to one of the poles, for example, to a grounded one, and the current passes through a cross section of a layer of plant tissue (along the fibers) from electrode 2 to electrode 4, then through capacitor 8 and rectifier 10 to the second pole of the source, while capacitance 8 is charged. During the negative half-period, the current passes from the ungrounded pole through rectifier 9, capacitance 7 and a layer of plant material from electrode 3 to electrode 2 and further to the grounded pole of source 5, while capacitance 7 is charged. If the sum of the voltages per capacitor x 7 and 8 is greater than or equal to the value of the breakdown voltage of the discharge voltage 6 (determined by bit day th period). the latter is punched and both containers 7 and 8 are discharged through a layer of plant raw material (across the layer) enclosed between roller electrodes 3 and 4. Part of the layer of plant material limited by electrodes 2 and 3, 4, when implementing this method, is used as a ballast (charged ) resistance. The magnitude of the electrical resistance of this part of the layer determines the charging time of the capacitors 8 and 7 to a predetermined voltage and, accordingly, the frequency of the electrical treatment pulses. Moreover, with an increase in the resistance of the layer (with a decrease in the cross section of the layer), the charging time increases, and the frequency of the processing pulses decreases, with a decrease in the resistance of the layer, the frequency of the pulses increases. Since the amount of electrical resistance limited by (electrodes) of a segment of a raw material layer is determined by the layer thickness, since the width of the layer and the distance between the electrodes are strictly fixed, the frequency of processing pulses, and hence the processing energy, will depend on the thickness of the layer, t. e. from the mass supply of raw materials for processing. With an increase in the mass supply of raw materials, an increase in the thickness of the layer — the electrical resistance of the part of the layer enclosed between electrodes 2 and 3, 4 — will decrease (the cross-sectional area increases), and the frequency of the electroprocessing pulses increase. As the height of the layer decreases, the frequency of the pulses and the total energy will decrease. In this case, the specific energy released in the material being processed will be unchanged, and the processing itself will be uniform. Uniform processing will also be provided when the moisture of the raw material changes. Consequently, the processing efficiency does not depend on the physical properties of the raw material and the change in its supply. The nominal frequency of the treatment pulses, depending on the type of raw material, is controlled by changing the distance between the electrodes 3, 4 and 2 by moving the latter relative to the first, i.e. 2 with respect to 3, 4. The increase in the efficiency of electrical treatment is provided as follows. When charging the working capacitors, part of the plant material layer is preliminarily (continuously) processed by the capacitor charge current. In this case, the plasma shells of plant tissue are partially destroyed and the total resistance of the latter sharply decreases, therefore, with the same electric field strength, the discharge current density increases and, accordingly, the instantaneous power released in the plant tissue increases. The treatment efficiency (tissue destruction) increases. Pretreatment of the raw material with charge-carrying current intensifies the main impulse treatment.

Повышение КПД обработки обеспечиваетс за счет исключени потерь в зар дных сопротивлени х. Вс энерги в устройстве (за исключением незначительных потерь в трансформаторе и в конденсаторах) используетс полезно - дл повышени эффективности обработки. Повышение эффективности обработки выражаетс в увеличении скорости последуюш,ей сушки на 33- 66% (%/мин) в зависимости от величины удельной энергии обработки.An increase in processing efficiency is provided by eliminating losses in charge resistances. All the energy in the device (with the exception of minor losses in the transformer and in the capacitors) is used usefully - to improve processing efficiency. An increase in processing efficiency is expressed in an increase in the rate of subsequent drying, by 33–66% (% / min), depending on the value of the specific energy of the treatment.

Повышение КПД обработки позвол ет снизить затраты электроэнергии на 0,7- 0,8 КВТ/Ч на 1 т обрабатываемого сырь .An increase in the processing efficiency makes it possible to reduce electricity costs by 0.7–0.8 kW / h per ton of processed raw material.

Claims

Invention Formula

A device for electroprocessing vegetable raw materials prior to drying, comprising a high voltage source with a grounded pole, working capacitors, diodes, a surge generator, a conveyor over which a roller electrode is installed, and a roller electrode placed behind the conveyor, characterized in that processing and efficiency by changing the frequency of current pulses processing is inversely proportional to the electrical resistance of the layer of plant raw material, it is equipped with an additional roller electrode, installed above the roller electrode located behind the conveyor, the roller electrode installed above the conveyor is connected to a grounded pole of a high voltage source, and the roller electrodes placed behind the conveyor are connected via working capacitors and a discharge circuit interconnected according to a doubling voltage circuit. to the other pole of the high voltage source.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 425585, cl. A 01 G 7/04, 1972.

k

X

V,

X x x x x