УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ СВЧ-ОБРАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к пищевой промышленности и может быть использована для СВЧ-обработки сыпучих материалов различного назначения при сушке и стерилизации продуктов в пищевой, фармацевтической промышленности, а также в с/х производстве.
Известно устройство для электромагнитной обработки растительного сырья, содержащее корпус, конвейерный транспортер с приводом и источник электромагнитного излучения (патент РФ №2065282, кл. А23L 3/32, опубл. 1996).
Недостаток устройства заключается в низкой эксплуатационной надежности, обусловленной несовершенством системы электромагнитного воздействия.
Известно также устройство для обработки перемещаемых по трубопроводу сыпучих материалов от источника ультрафиолетового и инфракрасного излучения (авторское свидетельство СССР №1732917, кл. А23L 3/26, 1991).
Поддержание заданных условий обработки сыпучего материала осуществляется путем дополнительного воздействия с помощью вибраторов, что снижает КПД установки.
Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранное в качестве прототипа устройство для непрерывной СВЧ-обработки сыпучих материалов, содержащее загрузочный и приемный бункеры, средство цикличной подачи материала, СВЧ-камера с ИК-излучателем, а также средство контроля температуры и управления технологическим процессом (патент РФ №2076489, кл. А23L 3/01, опубл. 1997).
Однако такое устройство имеет сравнительно ограниченные технологические возможности и недостаточную точность измерений.
Сущность заявляемой полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемой полезной моделью технического результата, выражающегося в повышении надежности работы и расширении технологических возможностей за счет повышения технологичности и надежности защиты устройства от различных внешних воздействий.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывной СВЧ-обработки сыпучих материалов, содержащем загрузочный и приемный бункеры, средство цикличной подачи материала, над которым смонтирована СВЧ-камера с ИК-излучателем, а также средство контроля температуры и управления технологическим процессом, СВЧ-камера выполнена в виде наклонного теплоизолированного трубопровода, установленного по направлению перемещения сыпучего материала с возможностью прямого и обратного вращения и регулирования скорости вращения и угла наклона, ИК-излучатель выполнен в виде СВЧ-генератора высокой частоты регулируемой мощности, к фидеру СВЧ-генератора для передачи энергии высокой частоты подключены согласующий волноводный элемент для максимального поглощения обрабатываемым материалом тепловой энергии и возврата отраженной энергии в СВЧ-камеру и ферритовый циркулятор для защиты СВЧ-генератора, образующие основную фидерную цепь, при этом к фидеру СВЧ-генератора подключена дополнительная фидерная цепь для обеспечения отвода малой СВЧ мощности и нагрева введенной в дополнительную фидерную цепь оконечной водяной нагрузки, снабженная средством измерения уровня высокочастотного сигнала.
Кроме того, фидер СВЧ-генератора выполнен в виде прямоугольного волновода, согласующий волноводный элемент выполнен в виде трансформатора регулируемой мощности, а средство измерения уровня высокочастотного сигнала выполнено в виде милливольметра.
Заявленная совокупность существенных признаков находится в прямой причинно-следственной связи к достигаемому результату.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники.
Предложенное устройство является промышленно применимым, т.к. может быть реализовано существующими техническими средствами.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности полезной модели.
Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.
На чертеже представлена схема предложенного устройства, общий вид.
В состав устройства для непрерывной СВЧ-обработки сыпучих материалов, например, комбикорма, входит: СВЧ-генератор 1 (типа КИЭ-5); фидерная цепь, включающая: циркулятор 2, прямоугольные волноводы 3, волноводные повороты 4, согласующий волноводный элемент, выполненный в виде трансформатора 5 регулируемой мощности; узел 6 ввода энергии в СВЧ-камеру, выполненную в виде наклонного теплоизолированного трубопровода, установленного по направлению перемещения сыпучего материала с возможностью прямого и обратного вращения и регулирования скорости вращения и угла наклона. Узел 6 ввода энергии в СВЧ-камеру включает: волноводный вход и излучатель; СВЧ-камеру 7. Дополнительная цепь 8, подключенная к ферритовому циркулятор 2, включает в себя зондовый ответвитель 9, оконечную водяную нагрузку 10, детекторную секцию 11, милливольтметр 12; а также узел загрузки, в который входят загрузочный бункер 13, шнековый подающий питатель 14 и течка 15.
К фидеру СВЧ-генератора 1 для передачи энергии высокой частоты подключены согласующий волноводный элемент, выполненный в виде трансформатора регулируемой мощности, предназначенный для максимального поглощения обрабатываемым материалом тепловой энергии и возврата отраженной энергии в СВЧ-камеру 7, и ферритовый циркулятор 2 для защиты СВЧ-генератора 1, образующие основную фидерную цепь, при этом к фидеру СВЧ-генератора 1 подлючена дополнительная фидерная цепь для обеспечения отвода малой СВЧ мощности и нагрева введенной в дополнительную фидерную цепь оконечной водяной нагрузки 10, снабженная средством измерения уровня высокочастотного сигнала.
Узел выгрузки содержит приемный бункер 16; теплоизоляцию 17; привод и опоры 18 для обеспечения вращения СВЧ-камеры 7 в прямом и обратном направлении.
Контролирующая система включает в себя средство для измерения и контроля температуры, выполненное в виде термопары 19, средство измерения уровня высокочастотного сигнала, выполненное в виде милливольтметра 20 (или самописца КСП-4), а также пульт управления 21 работой установки.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Из загрузочного бункера 13 сыпучий материал, в данном случае, комбикорм, поступает равномерным слоем толщиной примерно 10 см на шнековый подающий питатель 14, течку 15 и далее подается в СВЧ-камеру 7, при перемещении по которой происходит электромагнитное облучение комбикорма СВЧ-полем. Воздействие последнего вызывает комбинированное синергическое действие, заключающееся в одновременном суммарном наложении таких технологических процессов как биологическое обеззараживание путем нейтрализации бактериальной обсемененности комбикорма в заданных пределах и сушки многокомпонентного обрабатываемого материала в условиях регулируемого теплового режима, который обеспечивается включением охлаждающего вентилятора по автоматической программе.
При использовании персональной ЭВМ возможно хранение и использование статистической информации в автоматическом режиме с выводом на дисплее динамического состояния технологического процесса обрабатываемого материала.
Применение предложенного устройства обеспечивает повышение питательной ценности, а значит и качества комбикорма, при этом вследствие расширения технологических возможностей повышается его общая эффективность.