СУШИЛЬНАЯ СВЧ-ПЕЧЬ КОНВЕЙЕРНОГО ТИПА

Предлагаемая полезная модель относится к установкам для сушки сельскохозяйственного сырья, в частности к сушилкам с использованием СВЧ-энергии и энергии электрического поля постоянного тока. Изобретение применимо для сушки сырья растительного происхождения с капиллярно-пористым строением: ягод, сочных трав и плодов, корнеплодов, лекарственного сырья, грибов, может использоваться на фермерских хозяйствах, при консервировании выращенного урожая, а также собранных дикорастущих трав, их корней.
Известным средством повышения эффективности процессов нагрева и сушки различных продуктов и материалов является использование конвекционно-микроволновых устройств и установок, в которых обрабатываемый продукт подвергается одновременному воздействию микроволнового (СВЧ) излучения и обдуву горячим воздухом. Подобные устройства известны по патентной документации [1, 2, 3, 4].
Известна СВЧ-печь, содержащая рабочую камеру нагрева, внутри которой установлен ленточный транспортер для непрерывного перемещения обрабатываемого продукта, индивидуальные камеры, к которым подведен воздуховод для подачи охлаждающего воздуха и установлены группы СВЧ-генераторов, а связанный с каждым из генераторов волновод введен в камеру нагрева и заканчивается излучающей антенной, выполненной в виде рупора или излучающих щелей, а на участках волноводов, непосредственно прилегающих к СВЧ-генераторам и находящихся внутри индивидуальных камер каждого из СВЧ-генераторов и в стенках волноводов прорезаны неизлучающие щели для прохода сквозь них горячего воздуха из камер СВЧ-генераторов через волновод в камеру нагрева [5].
Недостатком такой СВЧ-печи является то, что только малая часть от подведенной СВЧ-энергии к объекту сушки расходуется на положительный температурный перепад, ускоряющий продвижение влаги к поверхности, а оставшаяся энергия идет на нагрев материала и влаги в нем, испарение влаги, покрытие всех теплопотерь. Это является причиной удлинения процесса сушки в таких печах и снижает их производительность.
Предлагаемая полезная модель направлена на интенсификацию процесса сушки капиллярно-пористого сырья растительного происхождения в СВЧ-печах за счет электрокинетических явлений, возникающих при наложении электрического поля постоянного тока на объект сушки.
Поставленная задача решается тем, что сушильная СВЧ-печь, содержащая рабочую камеру нагрева, внутри которой установлен ленточный транспортер для непрерывного перемещения обрабатываемого продукта, индивидуальные камеры, к которым подведен воздуховод для подачи охлаждающего воздуха и установлены группы СВЧ-генераторов, волновод связанный с каждым из генераторов и введенный в камеру нагрева и заканчивающийся излучающей антенной, выполненной в виде рупора или излучающих щелей, а на участках волноводов, непосредственно прилегающих к СВЧ-генераторам и находящихся внутри индивидуальных камер каждого из СВЧ-генераторов, и стенках волноводов прорезаны неизлучающие щели для прохода сквозь них горячего воздуха из камер СВЧ-генераторов через волновод в камеру нагрева, согласно полезной модели, в рабочую камеру нагрева монтируются как минимум два электрода из немагнитного металла, они крепятся посредством диэлектрических изоляторов к стенкам рабочей камеры. Один электрод является катодом, изготовлен из металлической сетки с мелкой ячейкой и расположен параллельно стенке волновода, в которой прорезаны излучающие щели, а второй электрод, являющийся анодом, сделан из металлической перфорированной пластины и параллелен перфоленте транспортера. Электроды расположены с воздушным зазором от стенок рабочей камеры и волновода. В корпус СВЧ-печи устанавливается источник постоянного тока для создания разности потенциалов между анодом и катодом рабочей камеры, вследствие чего образуется электрическое поле постоянного тока, также он оборудуется индивидуальным выключателем. Анод и катод источника постоянного тока электрически соединены с анодом и катодом рабочей камеры посредством проводников из немагнитных металлов, которые проходят через отверстия в диэлектрических изоляторах.
На фигуре 1 изображена сушильная СВЧ-печь конвейерного типа с продольным разрезом; на фигуре 2 - сушильная СВЧ-печь конвейерного типа с поперечным разрезом.
Сушильная СВЧ-печь конвейерного типа состоит из следующих основных частей: рабочей камеры нагрева 1 с защитными шторками 2, ленточного транспортера 3, индивидуальных камер СВЧ-генераторов 4, воздуховода 5 с вентилятором 6, волновода 7, связанного с каждым из генераторов 8 и введенного в камеру нагрева и заканчивающегося излучающими щелями 9, источника постоянного тока 10 с индивидуальным выключателем 11, анода 12, катода 13, диэлектрических изоляторов 14.
Работа сушильной СВЧ-печи конвейерного типа осуществляется в непрерывном режиме подачи и выемки обрабатываемого продукта и, соответственно, в режиме непрерывного включения СВЧ-генераторов 8, вентилятора 6 и источника постоянного тока 10. Обрабатываемый продукт размещается на перфорированной ленте транспортера 3 у входа печи и перемещается внутри полости рабочей камеры нагрева 1 к выходу из печи, открывая защитные шторки. В течение всего времени движения продукта он подвергается микроволновому облучению от излучающих щелей 9, размещенных над лентой транспортера 3 и связанных с установленными в индивидуальных камерах вентилируемого воздуховода 5 и создающих микроволновое излучение СВЧ-генераторами 8, а также подвергается обдуву горячим воздухом из камер СВЧ-генераторов 4 через прорезанные в стенках волноводов щелевые отверстия, а далее горячий воздух поступает в рабочую камеру нагрева 1, одновременно с этим подвергается действию электрического поля постоянного тока, возникающему между анодом 12 и катодом 13. В результате находящийся в рабочей камере нагрева обрабатываемый продукт разогревается выделяющейся в нем энергией микроволнового излучения, энергией обдувающего его горячего воздуха, а энергия электрического поля постоянного тока интенсифицирует перенос влаги к поверхности обрабатываемого продукта. Скорость движения ленты транспортера выбрана таким образом, чтобы за время движения продукта в полости рабочей камеры был завершен процесс сушки.
Такая конструкция сушильной СВЧ-печи конвейерного типа обеспечивает повышение интенсивности процесса сушки капиллярно-пористого сырья растительного происхождения, а также повышает их производительность.
Использованная литература
1. Ас. СССР, кл. Н05В 6/64 № 1 608 833.
2. Патент РФ, кл. Н05В 6/64 № 2 050 704.
3. Заявка Японии, кл. F26В 17/20 № 61-14426.
4. Заявка РФ, кл. Н05В 6/64, А21В 2/00 № 2 000102405
5. Заявка Германии, кл, А21В 2/00 №19 626512 (прототип)