Многомодульная СВЧ установка для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме
MULTIMODULAR MICROWAVE UNIT FOR DEFROSTING COW COLOSTRUM IN INTERMITTENT MODE

Предполагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в фермерских хозяйствах для размораживания коровьего молозива.
Известны размораживатели молозива РМ-3 [1], Иглус-2 [2], БМ-40 [3], позволяющие в течение 1,5-2 ч. разморозить три двухлитровые бутылки за счет нагрева воды с помощью трубчатого электронагревателя. Недостатки. Оборудование работает с большим расходом горячей воды и высокими энергетическими затратами.
Прототипом является сверхвысокочастотная (СВЧ) установка для размораживания коровьего молозива, содержащая квазистационарный тороидальный резонатор с прямоугольным сечением тора и конденсаторной частью, куда направлены излучатели от магнетронов [4]. Недостатки. Сложная технология загрузки замороженного сырья и выгрузки неферромагнитного диска-основания.
Аналогом цилиндрического резонатора является электрочайник с корпусом из нержавеющей стали [5], (см. приложение). Сетевое напряжение подается на контакты находящиеся в углублении подставки. Для передачи электроэнергии с подставки на чайник в центре его дна имеется часть контактов разъема, представляющая собой в центре штырь контакта заземления и два концентрических медных кольца. Для применения электрочайника в качестве объемного резонатора следует нагревательный элемент и узел передачи электроэнергии к нему заменить узлом подвода электромагнитных излучений.
Технической задачей изобретения является разработка многомодульной установки, состоящей из множества цилиндрических резонаторов, выполненных в виде электрочайников, на дне которых под фторопластовым диском предусмотрены верхние части волноводов для направления излучения внутрь,
а подставки углубленные в поверхность стола, выполненного в виде неферромагнитного цилиндра, содержат нижние части волноводов с излучателями от индивидуальных магнетронов, расположенных с тыльной стороны перфорированной поверхности стола и охлаждаемых с помощью общего вентилятора.
Технический результат достигается тем, что многомодульная СВЧ установка для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме содержит
вертикально расположенный цилиндрический экранирующий корпус, на верхнем перфорированном основании которого равномерно по периметру углублены подставки, содержащие стационарные части коаксиально расположенных в диэлектрических втулках неферромагнитных волноводов с излучателями от магнетрона СВЧ генераторов, установленных под верхним перфорированным основанием,
причем каждый съемный модуль выполнен в виде цилиндрического резонатора с крышкой и мелкоячеистой сеткой на носике для розлива из неферромагнитного материала, а ручка, расположенная с боковой стороны, из фторопласта, при этом к неферромагнитному дну цилиндрического резонатора прикреплен фторопластовый диск с помощью силиконового герметика, а по центру неферромагнитного дна расположены съемные части коаксиально расположенных неферромагнитных волноводов в фторопластовых втулках, причем около каждого съемного модуля имеются выключатели, а на боковой поверхности цилиндрического экранирующего корпуса имеется охлаждающий магнетроны вентилятор и шкаф управления.
Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведено схематическое изображение многомодульной СВЧ установки для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме;
на фиг. 2 приведено пространственное изображениемногомодульной СВЧ установки для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме;
на фиг. 3 приведено схематическое изображение узла соединения съемного цилиндрического резонатора с подставкой, предназначенной для направления в резонатор излучателя от стационарно расположенного магнетрона.
на фиг. 4 приведено пространственное изображениемногомодульной СВЧ установки для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме (вид сверху, без шкафа управления).
Установка содержит (фиг. 1-4):
- вентилятор 1 для охлаждения магнетронов;
- экранирующий стол 2 из неферромагнитного материала в виде цилиндра с верхним перфорированным основанием 3;
- стационарные части фторопластовых втулок 4 и неферромагнитных волноводов 5;
- съемные части неферромагнитных волноводов 6 и фторопластовых втулок 7;
- фторопластовые диски 8, цилиндрические неферромагнитные резонаторы 9;
- диэлектрические ручки 10;
- крышки 11 цилиндрических резонаторов;
- неферромагнитные мелкоячеистые сетки 12 на носиках для розлива;
- индивидуальные выключатели 13 с терморегуляторами;
- магнетроны 14 с излучателями от СВЧ генераторов;
- шкаф управления 15.
Многомодульная СВЧ установка (фиг. 1-4) для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме представлен как цилиндрический неферромагнитный стол 2 с перфорированным верхним основанием 3 и сплошным нижним основанием. Стол выполняет функцию экранирующего корпуса. Внутри экранирующего корпуса 2, под его верхним перфорированным основанием 3 равномерно по периметру расположены магнетроны 14 от сверхвысокочастотных генераторов, излучатели которых направлены в неферромагнитный волновод, состоящий из двух частей (стационарной 5 и съемной 6). Оба части волновода 5,6 (см. фиг.3) соосно расположены внутри фторопластовой втулки, состоящей из двух частей, стационарной 4 и съемной 7.
На верхнем перфорированном основании 3 экранирующего корпуса 2 по периметру углублены стационарные подставки, состоящие из фторопластовой втулки 4 и волновода 5. На этих подставках расположены съемные цилиндрические неферромагнитные резонаторы 9 с крышками 11 и неферромагнитными мелкоячеистыми сетками 12 на носиках для розлива и диэлектрическими ручками 10. Все это представлено в виде съемного модуля. Около каждого съемного резонатора 9 на поверхности стола имеются индивидуальные выключатели 13 с терморегулятором.
К дну цилиндрического неферромагнитного резонатора 9 прикреплен фторопластовый диск 8. На боковой поверхности экранирующего корпуса имеются шкаф управления 15 и вентилятор 1 для охлаждения всех магнетронов 14. Имеются сигнальные лампы, фиксаторы крышек 11. Все элементы принципиальной электрической схемы многомодульной СВЧ установки для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме размещены в шкафу управления.
Технологический процесс размораживания коровьего молозива в многомодульной СВЧ установке для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме происходит следующим образом.
Заморозить коровье молозиво до температуры минус 10°С в цилиндрической емкости из силикона, объемом 1-1,5 л. По мере необходимости достать из морозильной камеры силиконовую цилиндрическую емкость с сырьем, измельчить и загрузить замороженное коровье молозиво без силиконовой емкости в неферромагнитный цилиндрический резонатор 9, открывая крышку 11. Закрыть крышку 11. Установить цилиндрический неферромагнитный резонатор 9 (съемный модуль) на подставку, состоящую из стационарных частей фторопластовой втулки 4 и неферромагнитного волновода 5 так, что верхние части фторопластовой втулки 7 и волновода 6 состыковались с ними. Включить вентилятор 1 для охлаждения магнетронов 14. Включить соответствующий СВЧ генератор, излучатель от магнетрона 14, направленный в цилиндрический резонатор 9, возбуждает в нем электромагнитное поле сверхвысокой частоты (2450 МГц, длина волны 12,24 см). Цилиндрический резонатор с крышкой, выполненный из неферромагнитного материала, например, из нержавеющей стали или алюминия, обеспечивает электромагнитную безопасность, так как мелкоячеистая неферромагнитная сетка 12 на носике для розлива полностью ограничивает излучение. Замороженное коровье молозиво в цилиндрическом резонаторе под воздействием ЭМПСВЧ размораживается и нагревается до температуры (36-38)°C, после чего термодатчик срабатывает и выключает СВЧ генератор. Далее поднять с помощью диэлектрической ручки 10 цилиндрический резонатор 9 и через неферромагнитную мелкоячеистую сетку 12 на носике разлить размороженное коровье молозива в поильную емкость для телят. Если цилиндрический резонатор 9 пустой, без замороженного сырья, то срабатывает система защиты, обесточив цепь питания СВЧ генератора. Аналогично размораживать сырье с помощью других модулей, т.е. резонаторов и СВЧ генераторов. Можно одновременно задействовать все модули СВЧ установки при необходимости размораживания коровьего молозива в большом объеме. Съемные модули в виде цилиндрических резонаторов и СВЧ генераторов представлены как многомодульная СВЧ установка для размораживания коровьего молозива в периодическом режиме.
Источники информации
1. igloos.ru>razmorazhivatel-moloziva.
2. youtube.com>watchv=2LZiesFq_-8.
3. youtube.com [MIRAGRO.BY].
4. Патент №2694944 РФ, МПК А47J.39/00; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «ФНАЦ ВИМ» (RU). - №2018143727; заявл. 11.12. 2018. Бюл. №20 - от 18.07.2019. 10 с.
5. YDoma.info›remont-svoimi-rukami…elektrochajnika…