СВЧ-установка с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме
MICROWAVE UNIT WITH INTERCONNECTED CYLINDRICAL RESONATORS FOR THERMAL TREATMENT OF WAX RAW MATERIAL IN CONTINUOUS MODE

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для отделения меда и вытопки воска из пчелиного воскового сырья (забрус, обрезки, зачистка) в пасечных условиях.
Известно, что на пасеке накапливается восковое сырье (выбракованные соты, забрус и т.п.). Исследования показывают, что пчелиное восковое сырье, собранное на пасеке, содержит в среднем: воска 22-30%, мервы 3-5% и 66-75% меда. В настоящее время на пасеках для вытопки воска применяют воскопрессы, высокотемпературные воскотопки (ВВТ-1П «Мелисса»), центрифуги-воскотопки (ПВЦС-1М) и т.п. Но в воскотопке отделить мед от воска не возможно.
Известна СВЧ установка для вытопки пасечного воска (патент №2529701 РФ, МПК А01К 59/06) [1]. Установка работает в периодическом режиме и не отделяет мед от воска.
Поэтому технической задачей является разработка установки, обеспечивающей вытопку пчелиного воска после отделения меда от воскового сырья воздействием ЭМПСВЧ соответствующей дозы для воска и меда. Из-за того, что кристаллизованный мед начинает плавиться при температуре 40-45°С, а пчелиный воск плавится при температуре 62-70°С, в одном резонаторе осуществить эти процессы сложно. Поэтому разработана СВЧ установка с двумя резонаторами.
Технический результат достигается тем, что СВЧ установка с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме характеризуется тем, что содержит два горизонтально расположенных неферромагнитных цилиндрических резонатора, последовательно соединенных с помощью прижимного кольца неферромагнитного измельчающего механизма, состоящего из ножа и решетки,
причем внутри цилиндрических резонаторов на одном диэлектрическом валу, собранном из двух частей, последовательно расположены два нагнетательных шнека с измельчающим механизмом между ними, приводимых во вращение от электродвигателя,
при этом над первым цилиндрическим резонатором установлена неферромагнитная загрузочная емкость с заслонкой, под которой несколько витков нагнетательного шнека выполнены из неферромагнитного материала, а последующие витки обоих шнеков выполнены из фторопласта,
а второй цилиндрический резонатор с магнетронами, диэлектрическим нагнетательным шнеком и приемной емкостью состыкован с первым цилиндрическим резонатором так, что диэлектрические валы нагнетательных шнеков фиксированы между собой, образуя общий вал,
при этом на боковых поверхностях неферромагнитных цилиндрических резонаторов установлены магнетроны с воздушным охлаждением, а под нижними перфорированными частями резонаторов расположены неферромагнитные приемные емкости со сливными патрубками, содержащими заслонки.
Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведено схематическое изображение СВЧ установки с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме;
на фиг. 2 приведено пространственное изображение СВЧ установки с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме.
СВЧ установка с взаимосвязанными резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме содержит: загрузочную емкость 1 с заслонкой; первый неферромагнитный цилиндрический резонатор 2; неферромагнитные витки 3 первого нагнетательного шнека 4; диэлектрический вал 5; прижимное кольцо 6; измельчающий механизм 7, состоящий из ножа и решетки; магнетроны 8; второй неферромагнитный цилиндрический резонатор 9; диэлектрический нагнетательный шнек 10 во втором резонаторе 9; перфорированные части 11 резонаторов 2 и 9; приемные емкости 12 со сливными патрубками, содержащими заслонки; электродвигатель 13.
СВЧ установка с взаимосвязанными цилиндрическими резонаторами для термообработки воскового сырья в непрерывном режиме (фиг. 1, фиг. 2) выполнена следующим образом. Горизонтально расположенные цилиндрические резонаторы 2, 9, выполнены из неферромагнитного материала, состыкованы между собой с помощью прижимного кольца 6, внутри которого расположен измельчающий механизм 7, содержащий нож и решетку. Внутри неферромагнитных цилиндрических резонаторов 2, 9 последовательно на одном диэлектрическом валу 5 расположены два нагнетательных шнека 4 с измельчающим механизмом 7 между ними. Второй цилиндрический резонатор 9 с магнетронами 8, диэлектрическим нагнетательным шнеком 10 и приемной емкостью 12 состыкован с первым цилиндрическим резонатором 2 так, что диэлектрические валы нагнетательных шнеков 4, 10 фиксированы между собой, образуя общий вал 5. Первоначальные витки 3 первого нагнетательного шнека 4 выполнены из неферромагнитного материала, а последующие его витки и витки второго нагнетательного шнека 10 выполнены из фторопласта. Нагнетательные шнеки 4, 10 и измельчающий механизм 7 вращаются от электродвигателя 13, расположенного с наружной стороны установки. Загрузочная емкость 1, выполненная из неферромагнитного материала, расположена над неферромагнитными витками 3 первого нагнетательного шнека 4 на первом цилиндрическом резонаторе 2. На боковых поверхностях неферромагнитных цилиндрических резонаторов 2, 9 установлены маломощные магнетроны 8 с воздушным охлаждением. Нижние части цилиндрических резонаторов 2, 9 перфорированы 11 и под ними расположены неферромагнитные приемные емкости 12 с заслонками.
Технологический процесс отделения меда от вытапливаемого воскового сырья в резонаторах непрерывного действия происходит следующим образом.
Закрыть заслонку на загрузочной емкости 1 и заслонки в приемных емкостях 12, после чего загрузить восковое сырье. Включить электродвигатель 13 для вращения нагнетательных шнеков 4, 10 и ножа измельчающего механизма 7 с помощью диэлектрического вала 5. Открыть заслонку на загрузочной емкости 1 и включить сверхвысокочастотные генераторы (магнетроны 8) на первом цилиндрическом резонаторе 2, после чего в этом резонаторе возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ, 12,24 см, 2450 МГц). Восковое сырье, попадая в межвитковое пространство первого нагнетательного шнека 4, подвергается воздействию ЭМПСВЧ, эндогенно нагревается (до температуры 35-40°С), мед топится и вытекает через перфорацию 11 первого резонатора 2 в приемную емкость 12, что позволят отделить мед от воскового сырья.
Причем несколько начальных витков 3, выполненных из неферромагнитного материала первого нагнетательного шнека 4, ограничивают излучение через загрузочную емкость 1, перекрывая дно емкости при вращении шнека. После нагнетания воска измельчающим механизмом 7 во второй неферромагнитный цилиндрический резонатор 9, следует включить магнетроны 8, расположенные на его боковой поверхности. Тогда под воздействием ЭМПСВЧ воск нагревается (60-65°С) и через перфорацию 11 нижней части второго резонатора 9 стекает в приемную емкость 12. Доза воздействия ЭМПСВЧ в каждом резонаторе согласована с температурой плавления меда и воска и регулируется изменением мощности генераторов. Восковое сырье нагревается избирательно за счет токов поляризации, в соответствии с электрофизическими параметрами компонентов меда и воска. Сливать воск и мед необходимо по мере наполнения соответствующих емкостей 12, через патрубки, открывая заслонки. Производительность установки регулируется количеством СВЧ генераторов и зависит от состояния исходного пчелиного воскового сырья.
Источник информации:
Патент №2529701 РФ, МПК А01К 59/06; СВЧ установка для вытопки пасечного воска // Новикова Г.В., Максимов Е.Г., Белова М.В., Сергеева Е.Ю.; заявитель и патентообладатель ЧГСХА (RU). - №2013120582; заявл. 06.05.2013. Бюл. 27 от 27.09.2014. - 8 с.