Переносная СВЧ-конвективная установка для сушки и обеззараживания зерна
PORTABLE MICROWAVE CONVECTION UNIT FOR DRYING AND DISINFECTING GRAIN

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к сушке и обеззараживанию зерна в закрытых помещениях, различных емкостях или складированного в виде бурта на открытых токах.
Известна установка для обеззараживания и шелушения зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты, содержащая вертикально расположенный на монтажном каркасе цилиндрический экранирующий корпус с приемным и выгрузными патрубками, внутри корпуса расположены диэлектрический перфорированный цилиндр и пустотелый вал, образуя между собой кольцевой зазор, с наружной стороны корпуса равномерно по высоте установлены сверхвысокочастотные (СВЧ) генераторные блоки, снизу на вал установлены вентиляторные лопасти (патент РФ № 2584029, МПК A23N 17/00, опубл. 20.05.2016, Бюл. № 14).
Недостатком известной установки является отсутствие мобильности. Обеззараживаемое зерно требуется загружать в установку по приемным патрубкам.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является переносное устройство для вентилирования зерна, содержащее трубчатую конструкцию с отверстиями, открытый конец трубчатой конструкции соединен с нагнетательным диффузором вентилятора (патент РФ №2628442, МПК A01F 25/08, опубл. 16.08.2017, Бюл. № 23). Закрытый конец трубчатой конструкции выполнен сужающимся. Трубчатая конструкция выполнена жесткой в виде трубы с отверстиями. Нагнетательный диффузор вентилятора имеет фланцевое соединение с конфузором. Конфузор соединен с трубой. Наружная поверхность сужающейся части трубы оборудована двухходовым винтом шнекового типа.
Недостатком известного устройства является то, что в переносном устройстве для вентилирования зерна обработка материала производится атмосферным воздухом без дополнительного подогрева, что снижает скорость сушки зерна и повышает затраты электроэнергии для осуществления сушки. Также устройство не обеспечивает обеззараживание обрабатываемого зерна, что способствует порче зерна вследствие развития вредителей.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и ускорение процесса сушки и обеззараживания зерна, сокращение послеуборочных потерь зерна.
В результате использования предлагаемого изобретения сокращается время сушки зерна, появляется возможность воздействовать на зерно в разных частях зерновой массы, сокращаются послеуборочные потери зерна, а также обеспечивается обеззараживание зерна и повышается качество зерна за счет того, что установка содержит магнетрон, оборудованный СВЧ отражателем, с блоком питания, установленными внутри верхней части жесткой металлической трубчатой конструкции.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой переносной СВЧ-конвективной установке для сушки и обеззараживания зерна, содержащей жесткую трубчатую конструкцию с отверстиями в нижней части, верхняя часть которой соединена с конфузором, имеющим фланцевое соединение с нагнетательным диффузором вентилятора с электроприводом, нижний конец трубчатой конструкции выполнен сужающимся и оборудован воздухоотбойником, сужающийся конец трубчатой конструкции оборудован двухходовым винтом шнекового типа, согласно изобретению, внутри верхней части жесткой трубчатой конструкции, выполненной из металла, расположен магнетрон с СВЧ отражателем и блоком питания, при этом блок питания и магнетрон установлены таким образом, что воздушный поток от вентилятора охлаждает их корпуса, с возможностью подогрева воздушного потока, подаваемого вентилятором от магнетрона и блока его питания, от подогретой  СВЧ излучением металлической трубчатой конструкции, а также подогрева и обеззараживания зерна через отверстия в металлической трубчатой конструкции подогретым  воздухом и полем СВЧ.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена общая схема переносной СВЧ-конвективной установки для сушки и обеззараживания зерна, на фиг. 2 представлено поперечное сечение жесткой трубчатой конструкции в месте установки магнетрона и блока питания, на фиг. 3 - вид сбоку.
Переносная СВЧ-конвективная установка для сушки и обеззараживания зерна содержит вентилятор 1, нагнетательный диффузор 2 которого, имеет фланцевое соединение 3 с конфузором 4, соединенным с жесткой металлической трубчатой конструкцией 5, имеющей сужающийся конец 6.  На внутренней стороне верхней части трубчатой конструкции 5 размещен магнетрон 7, снабженный СВЧ отражателем 8, и блок питания 9. Нижняя часть трубчатой конструкции 5 содержит отверстия 10 для прохождения воздушного потока в слой зерна, воздухоотбойник 11, а сужающийся конец 6 оборудован двухходовым винтом 12 шнекового типа. Магнетрон 7 и блок питания 9 крепятся к трубчатой конструкции 5 при помощи болтов 13. Магнетрон 7 снабжается электричеством от блока питания 9 посредством проводов, присоединённых к контактам 14. Блок питания 9 снабжается электричеством от сети электроснабжения посредством электрического разъёма 15. В верхней части трубчатой конструкции 5 расположены ручки для вкручивания 16. Привод рабочего колеса вентилятора 1 осуществляется электрическим двигателем 17.
Вентилятор 1 расположен в нагнетательном диффузоре 2. Электрический двигатель 17, являющийся приводом вентилятора 1 расположен снаружи корпуса нагнетательного диффузора 2, имеющего фланцевое соединение 3 с конфузором 4. Внутри трубчатой конструкции 5 в верхней части после конфузора 3 расположен блок питания 9, ниже него находится магнетрон 7. СВЧ отражатель 8 расположен на корпусе магнетрона 7. Закрытый конец трубчатой конструкции 5 выполнен сужающимся и оборудован воздухоотбойником 11. В нижней части трубчатой конструкции 5 имеются отверстия 10 для выхода воздуха. Сужающийся конец 6 оборудован двухходовым винтом 12 шнекового типа для заглубления установки в слой зерна. Ручки для вкручивания 16 установки расположены снаружи в верхней части трубчатой конструкции 5.
Магнетрон 7 с СВЧ отражателем 8 и блоком питания 9 обеспечивают интенсификацию процесса сушки и обеззараживания зерна за счёт подогрева подаваемого воздуха, происходящего из-за обдувания внешнего корпуса магнетрона 7 и  блока питания 9, подогрева подаваемого воздуха от стенок металлической трубчатой конструкции 5, подогретых  СВЧ излучением, подогрева и обеззараживания зерна непосредственно СВЧ излучением проникающим в зерновой слой через отверстия 10.
Переносная СВЧ-конвективная установка для сушки и обеззараживания зерна работает следующим образом.
Переносную СВЧ-конвективную установку располагают вертикально либо под определенным углом в зерновом материале на винт 12. Затем за ручки 16 установку вращают по ходу закручивания винта 12 и заглубляют до требуемой глубины сушки и обеззараживания. Далее включают магнетрон 7, СВЧ отражатель 8 которого направляет СВЧ излучение магнетрона 7 в сторону нижней части трубчатой конструкции 5. Магнетрон 7 в процессе работы нагревается, а СВЧ излучение нагревает металлическую трубчатую конструкцию 5. СВЧ излучение магнетрона 7 через отверстия 10 проникает в слой зерна на глубину до 15-30 сантиметров в зависимости от его влажности, осуществляя нагрев и обеззараживание зерна. Спустя 5-10 секунд включают электрический двигатель 17, который является приводом вентилятора 1. Вентилятор 1 вращается, создавая воздушный поток, который распространяется в трубчатую конструкцию 5 через диффузор 2 и конфузор 4. Воздушный поток обдувает магнетрон 7, блок питания 9 и металлическую трубчатую конструкцию 5, охлаждая их, при этом температура самого воздушного потока, проходящего внутри трубчатой конструкции, повышается. Достигнув сужающегося конца 6, воздушный поток ударяется об воздухоотбойник 11, и равномерно распределяется по отверстиям 10 трубчатой конструкции 5. Затем подогретый воздушный поток, выходящий из отверстий 10, равномерно распределяется в радиальном направлении в толщине обрабатываемого зерна, осуществляя процесс его сушки.
Переносная СВЧ-конвективная установка предназначена для обеззараживания, сушки и активного вентилирования атмосферным воздухом зерна в закрытых помещениях, различных емкостях или складированного в виде бурта на открытых токах.
Предлагаемая установка позволяет повысить эффективность и скорость сушки зерна за счет подогрева нагнетаемого воздуха, обеспечивает обеззараживание зерна за счёт применения СВЧ излучения магнетрона, сократить послеуборочные потери зерна.