RU2203597C1 - Vacuum sublimation drying apparatus - Google Patents
Vacuum sublimation drying apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203597C1 RU2203597C1 RU2001125748/13A RU2001125748A RU2203597C1 RU 2203597 C1 RU2203597 C1 RU 2203597C1 RU 2001125748/13 A RU2001125748/13 A RU 2001125748/13A RU 2001125748 A RU2001125748 A RU 2001125748A RU 2203597 C1 RU2203597 C1 RU 2203597C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tray
- dielectric
- drying
- power divider
- drying chamber
- Prior art date
Links
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000002061 vacuum sublimation Methods 0.000 title 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 14
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 238000009777 vacuum freeze-drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 15
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 abstract description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сублимационной технике и может быть использовано в пищевой промышленности для сушки продуктов растительного и животного происхождения и в медицине. The invention relates to sublimation technology and can be used in the food industry for drying products of plant and animal origin and in medicine.
Известна "Установка вакуумная сублимационная УВС-4" ([1], с. 76-79). Эта установка содержит вакуумную сушильную камеру, полки для размещения объектов сушки, вакуумный насос, циркуляционный насос системы термостатирования полок, холодильную машину системы охлаждения, холодильную машину для охлаждения десублиматора, десублиматор, вакуумную задвижку и пульт управления сублимационной установкой. The well-known "Installation of sublimation vacuum UVS-4" ([1], pp. 76-79). This installation contains a vacuum drying chamber, shelves for placing drying objects, a vacuum pump, a circulating pump for a shelf thermostatic system, a refrigeration system for a cooling system, a refrigeration machine for cooling a desublimator, a desublimator, a vacuum gate valve and a control panel for a sublimation unit.
Установка предназначена для использования в медицинской промышленности для сушки лекарственных препаратов и может использоваться в пищевой промышленности для выработки опытно-промышленных партий сублимированных продуктов мясных, растительных и молочных. Энергоподвод к объекту сушки - кондуктивный. Объекты сушки размещаются на смонтированных в рабочей камере полках. Полки выполнены из алюминиевого сплава, при этом каждая полка имеет два трубчатых змеевика. В одном из них циркулирует теплоноситель, а во втором - хладагент. The unit is intended for use in the medical industry for drying medicines and can be used in the food industry for the production of pilot batches of freeze-dried meat, vegetable and dairy products. The energy supply to the drying facility is conductive. Drying objects are placed on shelves mounted in the working chamber. The shelves are made of aluminum alloy, with each shelf having two tubular coils. The coolant circulates in one of them, and the refrigerant in the second.
Недостатком этой установки является ее сложность, энергоемкость и нагрев объекта сушки снаружи, что увеличивает время сушки и ухудшает его качество. The disadvantage of this installation is its complexity, energy consumption and heating of the drying object from the outside, which increases the drying time and degrades its quality.
Известна вакуумно-электромагнигная сушилка древесины, которая может быть использована в пищевой промышленности - прототип изобретения (пат. RU 2133933, F 26 В 3/347, 5/04, Бюл. 21, 1999 г.). Сушилка содержит сушильную камеру, СВЧ-генератор электромагнитной энергии, устройство ввода электромагнитной энергии, систему конденсации пара в вакуумный насос. Устройство ввода СВЧ-энергии выполнено в виде четного числа собранных в вертикальную панель прямоугольных волноводов с двумя рядами чередующихся продольных щелей на одной из широких стенок каждого волновода. Щели каждой пары смежных волноводов выполнены на противоположных стенках. Каждый ряд щелей на сетке каждого волновода выполнен с периодом p<λв, и ряды сдвинуты вдоль волновода друг относительно друга на шаг d<λв/2, где λв- длина волны в волноводе, а вся панель расположена вертикально посередине камеры на ее рабочей длине.Known vacuum-electromagnet wood dryer, which can be used in the food industry - the prototype of the invention (US Pat. RU 2133933, F 26 B 3/347, 5/04, Bull. 21, 1999). The dryer contains a drying chamber, a microwave generator of electromagnetic energy, an electromagnetic energy input device, a steam condensation system in a vacuum pump. The microwave energy input device is made in the form of an even number of rectangular waveguides assembled into a vertical panel with two rows of alternating longitudinal slots on one of the wide walls of each waveguide. The slots of each pair of adjacent waveguides are made on opposite walls. Each row of slots on the grid of each waveguide is made with a period p <λ in , and the rows are shifted along the waveguide relative to each other by a step d <λ in / 2, where λ in is the wavelength in the waveguide, and the entire panel is located vertically in the middle of the camera on it working length.
К недостаткам прототипа следует отнести сложность конструкции и неравномерность нагрева объекта сушки, так как нагрев ведется с одной стороны, а известно, что интенсивность СВЧ-поля в поглощающих средах спадает по экспоненциальному закону. The disadvantages of the prototype include the complexity of the design and the uneven heating of the drying object, since the heating is carried out on the one hand, and it is known that the microwave field intensity in absorbing media decreases exponentially.
Технический результат изобретения - улучшение качества высушенного продукта - объекта сушки за счет увеличения равномерности его нагрева при сублимировании, уменьшение времени сушки и энергии первичного источника, необходимых для достижения требуемой остаточной влажности продуктов, за счет их равномерного нагрева и увеличения площади испарения объекта сушки, а также упрощение конструкции установки. The technical result of the invention is improving the quality of the dried product - the drying object by increasing the uniformity of its heating during sublimation, reducing the drying time and the energy of the primary source necessary to achieve the required residual moisture of the products, due to their uniform heating and increasing the evaporation area of the drying object, as well simplified installation design.
Физические предпосылки изобретения
Известно, что водяной пар в продуктах перемещается от более влажных мест к местам более сухим (диффузия пара) и от мест более нагретых - к местам более холодным (термодиффузия) в направлении отрицательного градиента влагосодержания (-▽U) и отрицательного температурного градиента (-▽T) [2] (с. 82). Следовательно, для ускорения процесса сушки установка должна обеспечивать наличие двух градиентов ▽U и ▽T в направлении середины продукта, предназначенного для сушки. Это возможно только при подводе тепла изнутри материалов с помощью энергии электромагнитных волн СВЧ-диапазона. Кроме того, при любом способе сушки для ее ускорения за счет более интенсивного испарения влаги поверхность продукта сушки должна быть максимально возможной.Physical background of the invention
It is known that water vapor in products moves from wetter places to drier places (steam diffusion) and from warmer places to colder places (thermal diffusion) in the direction of a negative moisture content gradient (- ▽ U) and a negative temperature gradient (- ▽ T) [2] (p. 82). Therefore, in order to accelerate the drying process, the installation must ensure the presence of two gradients ▽ U and ▽ T in the direction of the middle of the product intended for drying. This is possible only when heat is supplied from within the materials using the energy of electromagnetic waves in the microwave range. In addition, with any drying method, to accelerate it due to more intensive evaporation of moisture, the surface of the drying product should be as possible.
Для нагрева продукта СВЧ-энергией он должен быть размещен в виде слоя на диэлектрическом лотке. Для увеличения площади испарения, по сравнению с известными конструкциями, дно лотка должно иметь мелкие отверстия. Для уменьшения отражения СВЧ-энергии от торца лотка его торцы должны быть снабжены согласующими трансформаторами. To heat the product with microwave energy, it must be placed in the form of a layer on a dielectric tray. In order to increase the evaporation area, in comparison with the known constructions, the bottom of the tray should have small openings. To reduce the reflection of microwave energy from the end of the tray, its ends should be equipped with matching transformers.
Известно, что преобразование электрической энергии первичного источника в тепловую с помощью теплоэлектрических нагревателей происходит с КПД 95%, половина из которой уходит на нагрев окружающих предметов. Также известно, что преобразование электрической энергии промышленной частоты в сверхвысокочастотную с помощью мощных СВЧ-генераторов - магнетронов происходит с КПД 50%. Преобразование СВЧ-энергии в тепловую происходит с КПД, близким к 100%, т.е. вся энергия идет на нагрев продуктов. Потому КПД использования электроэнергии первичного источника при тепловом и СВЧ-нагреве продуктов одинаков, но при сокращении времени сушки уменьшается расход электроэнергии первичного источника. It is known that the conversion of electrical energy from a primary source to heat using thermoelectric heaters occurs with an efficiency of 95%, half of which is spent on heating surrounding objects. It is also known that the conversion of electric energy of industrial frequency to microwave using powerful microwave generators - magnetrons occurs with an efficiency of 50%. The conversion of microwave energy into heat occurs with an efficiency close to 100%, i.e. all the energy goes to heat products. Therefore, the efficiency of using the energy of the primary source during thermal and microwave heating of products is the same, but with a reduction in drying time, the energy consumption of the primary source is reduced.
Теплоносителем при применении источников СВЧ-энергии является энергия электромагнитных волн, которые проникают внутрь объекта сушки и нагревают его по всему объему за счет электрических потерь в воде, которая находится в нем, что обеспечивает его быстрый нагрев и концентрируется в тех местах объекта сушки, где больше воды. Однако необходимо иметь в виду, что поле электромагнитных волн СВЧ-диапазона вдоль линии распространения с потерями убывает по экспоненциальному закону, поэтому для равномерного нагрева объекта сушки его необходимо облучать встречно с двух сторон. В этом случае можно добиться суммарного СВЧ-поля одинаковой амплитуды вдоль всей сушильной камеры. В поперечном направлении СВЧ-поле спадает по закону cos(Еr 2/Е0 2) к боковым стенкам сушильной камеры (Еr 2- интенсивность СВЧ-мощности вдоль радиуса сушильной камеры; Е0 2 - интенсивность СВЧ-мощности на оси сушильной камеры). Для обеспечения равномерного нагрева объекта сушки лоток для размещения объекта сушки должен быть выполнен в форме корыта с вогнутым дном, так чтобы слой объекта сушки уменьшался от оси камеры к боковым стенкам.When using microwave energy sources, the coolant is the energy of electromagnetic waves that penetrate the inside of the drying object and heat it throughout the volume due to electric losses in the water that is in it, which ensures its fast heating and is concentrated in those places of the drying object where there are more water. However, it must be borne in mind that the field of microwave electromagnetic waves along the propagation line decreases exponentially with losses, therefore, for uniform heating of the drying object, it must be irradiated counterclockwise from two sides. In this case, it is possible to achieve a total microwave field of the same amplitude along the entire drying chamber. In the transverse direction, the microwave field decreases according to the law cos (Е r 2 / Е 0 2 ) to the side walls of the drying chamber (Е r 2 is the microwave power intensity along the radius of the drying chamber; E 0 2 is the microwave power intensity on the axis of the drying chamber ) To ensure uniform heating of the drying object, the tray for placing the drying object should be made in the form of a trough with a concave bottom, so that the layer of the drying object decreases from the axis of the chamber to the side walls.
Технический результат изобретения достигается за счет того, что установка для вакуумной сублимационной сушки содержит вакуумную сушильную камеру, СВЧ-генератор электромагнитной энергии, делитель мощности пополам, два устройства ввода электромагнитной энергии в сушильную камеру, систему конденсации пара и вакуумный насос. Кроме того, она содержит по меньшей мере один диэлектрический лоток для размещения объекта сушки, а также по меньшей мере одну диэлектрическую полку для лотка с объектом сушки. The technical result of the invention is achieved due to the fact that the installation for vacuum freeze drying contains a vacuum drying chamber, a microwave generator of electromagnetic energy, a power divider in half, two devices for introducing electromagnetic energy into the drying chamber, a steam condensation system and a vacuum pump. In addition, it contains at least one dielectric tray for accommodating the drying object, as well as at least one dielectric shelf for the tray with the drying object.
Сушильная камера выполнена из металла в форме полого цилиндра. The drying chamber is made of metal in the form of a hollow cylinder.
Устройства ввода электромагнитной энергии - антенны выполнены в виде оптимальных конических рупоров ([2], с. 221-226), которые соосно и герметично закреплены на торцах сушильной камеры. Антенны имеют линейную поляризацию излучения. Плоскости поляризации излучения антенн взаимно ортогональны и расположены произвольно относительно плоскости лотка. Electromagnetic energy input devices - antennas are made in the form of optimal conical horns ([2], pp. 221-226), which are coaxially and hermetically attached to the ends of the drying chamber. Antennas have linear polarization of radiation. The polarization planes of the antenna radiation are mutually orthogonal and are located arbitrarily relative to the plane of the tray.
Выход СВЧ-генератора соединен со входом делителя мощности, а выходы делителя - один со входом одной антенны, а второй со входом второй антенны. The output of the microwave generator is connected to the input of the power divider, and the outputs of the divider are one with the input of one antenna, and the second with the input of the second antenna.
Диэлектрический лоток выполнен из диэлектрика с малым тангенсом угла потерь. Торцы лотка выполнены либо плоскими, либо в виде согласующих трансформаторов, например, в виде четвертьволновых ступенек. Дно диэлектрического лотка выполнено либо плоским, либо вогнутым с мелкими отверстиями, расположенными в форме двумерной решетки. The dielectric tray is made of a dielectric with a small loss tangent. The ends of the tray are made either flat or in the form of matching transformers, for example, in the form of quarter-wave steps. The bottom of the dielectric tray is either flat or concave with small holes located in the form of a two-dimensional lattice.
Диэлектрическая полка выполнена также из диэлектрика с малым тангенсом угла потерь и размещена внутри сушильной камеры горизонтально. The dielectric shelf is also made of a dielectric with a small loss tangent and is placed horizontally inside the drying chamber.
Отличительные признаки изобретения
Второе устройство ввода электромагнитной энергии и по меньшей мере один диэлектрический лоток для размещения объекта сушки. Торцы лотка либо плоские, либо выполнены в виде согласующих трансформаторов, например, в виде четвертьволновых ступенек. Дно диэлектрического лотка выполнено либо плоским, либо вогнутым с мелкими отверстиями, расположенными в форме двумерной решетки. По меньшей мере одна диэлектрическая полка для лотка с объектом сушки, размещенная горизонтальна внутри сушильной камеры. Диэлектрический лоток и полка выполнены из диэлектрика с малым тангенсом угла потерь.Features of the invention
A second electromagnetic energy input device and at least one dielectric tray for accommodating the drying object. The ends of the tray are either flat or made in the form of matching transformers, for example, in the form of quarter-wave steps. The bottom of the dielectric tray is either flat or concave with small holes located in the form of a two-dimensional lattice. At least one dielectric shelf for a tray with a drying object, placed horizontally inside the drying chamber. The dielectric tray and shelf are made of dielectric with a small loss tangent.
Устройства ввода электромагнитной энергии выполнены в виде антенн - конических рупоров с линейной поляризацией излучения, которые соосно и герметично закреплены на торцах сушильной камеры. Плоскости поляризаций излучения антенн взаимно ортогональны и расположены произвольно относительно плоскости дна лотка. Выход СВЧ-генератора соединен со входом делителя мощности, а выходы делителя мощности соединены - один со входом одной антенны, а второй - со входом второй антенны. Electromagnetic energy input devices are made in the form of antennas - conical horns with linear polarization of radiation, which are coaxially and hermetically fixed to the ends of the drying chamber. The polarization planes of the antenna radiation are mutually orthogonal and are located arbitrarily relative to the plane of the bottom of the tray. The output of the microwave generator is connected to the input of the power divider, and the outputs of the power divider are connected - one with the input of one antenna, and the second with the input of the second antenna.
Описание графического материала
Устройство по изобретению и его работа поясняются графическими материалами.Description of graphic material
The device according to the invention and its operation are illustrated in graphic materials.
На фиг.1 приведено поперечное сечение по А-А (фиг.2) сушильной камеры. Figure 1 shows a cross section along aa (figure 2) of the drying chamber.
На фиг.2 приведен продольный горизонтальный диаметральный разрез вакуумной камеры с лотком для объектов сушки, рупорными антеннами и адаптерами для запитки антенн. Figure 2 shows a longitudinal horizontal diametrical section of a vacuum chamber with a tray for drying objects, horn antennas and adapters for feeding antennas.
На фиг. 3 приведен вид сверху на диэлектрический лоток с плоским дном и плоскими торцами. In FIG. Figure 3 shows a top view of a dielectric tray with a flat bottom and flat ends.
На фиг.4 - вид сверху на диэлектрический лоток с плоским дном с мелкими отверстиями в его дне. Figure 4 is a top view of a dielectric tray with a flat bottom with small holes in its bottom.
На фиг.5 - вид сверху на диэлектрический лоток с плоским дном для объектов сушки с согласующими трансформаторами на его торцах, выполненными в виде четвертьволновых ступенек. Figure 5 is a top view of a dielectric tray with a flat bottom for drying objects with matching transformers at its ends, made in the form of quarter-wave steps.
На фиг.6 приведена принципиальная электрическая схема соединения СВЧ-генератора, делителя мощности и антенн. Figure 6 shows the circuit diagram of the connection of the microwave generator, power divider and antennas.
На чертежах введены обозначения:
1 - цилиндрический корпус вакуумной сушильной камеры;
2 - диэлектрический лоток для объектов сушки;
3 - полка для размещения лотка;
4 - устройство ввода СВЧ-энергии (коническая рупорная антенна);
5 - крышка сушильной камеры;
6 - адаптерный переход;
7 - СВЧ-генератор;
8 - делитель мощности;
Описание устройств установки
Корпус 1 (фиг.1 и 2) вакуумной камеры может быть выполнен из стали (Ст. 3) в форме полого цилиндра требуемого объема.In the drawings, the notation is introduced:
1 - a cylindrical body of a vacuum drying chamber;
2 - dielectric tray for drying objects;
3 - shelf for placing the tray;
4 - microwave energy input device (conical horn antenna);
5 - a cover of a drying chamber;
6 - adapter adapter;
7 - microwave generator;
8 - power divider;
Description of installation devices
The housing 1 (figures 1 and 2) of the vacuum chamber can be made of steel (St. 3) in the form of a hollow cylinder of the required volume.
Лоток 2 (фиг.1-5) для объектов сушки должен быть выполнен из диэлектрика с малыми электрическими потерями, не вступающего в химическое взаимодействие с объектами сушки, например, из тефлона. Лоток для увеличения равномерности нагрева объекта сушки может быть выполнен в форме корыта с вогнутым дном и плоскими торцами. Для увеличения площади испарения влаги из объектов сушки на дне лотка могут быть выполнены мелкие сквозные отверстия в форме решетки (фиг. 2 и 4). Торцы лотка могут быть выполнены плоскими или в виде ступенек одинаковой ширины и высотой, равной 1/4 длины волны λ СВЧ-поля в корпусе сушильной камеры. Такое выполнение лотка существенно уменьшает отражение от него СВЧ-энергии, а следовательно, при прочих равных условиях экономит электроэнергию первичного источника и увеличивает площадь с которой происходит испарение водяного пара. Tray 2 (Fig.1-5) for drying objects should be made of dielectric with low electrical loss, not entering into chemical interaction with drying objects, for example, Teflon. The tray to increase the uniformity of heating of the drying object can be made in the form of a trough with a concave bottom and flat ends. To increase the area of moisture evaporation from the drying objects, small through holes in the form of a lattice can be made at the bottom of the tray (Figs. 2 and 4). The ends of the tray can be made flat or in the form of steps of the same width and height equal to 1/4 of the wavelength λ of the microwave field in the housing of the drying chamber. This embodiment of the tray significantly reduces the reflection of microwave energy from it, and therefore, ceteris paribus, it saves the energy of the primary source and increases the area from which the evaporation of water vapor occurs.
Полка 3 (фиг. 1 и 2) для размещения лотка выполняется из диэлектрика с малыми электрическими потерями. Shelf 3 (Fig. 1 and 2) for placing the tray is made of a dielectric with low electrical losses.
Рупорные антенны 4 (фиг.2 и 7) могут быть выполнены из того же материала, что и корпус вакуумной камеры, с посеребренными внутренними поверхностями. Антенны 4 одновременно служат торцевыми крышками 5 вакуумной камеры. Желательно рупорную антенну 4 выполнить оптимальной, т.е. с максимальным коэффициентом усиления при минимальном продольном размере, что увеличивает КПД использования СВЧ-энергии. The horn antennas 4 (FIGS. 2 and 7) can be made of the same material as the housing of the vacuum chamber, with silver-plated internal surfaces.
Адаптерный переход 6 (фиг.2) выполняется в виде заглушенного с одного торца отрезка волновода для основного типа волны прямоугольного или круглого поперечного сечения и служит для согласования выходного сопротивления кабеля, соединяющего СВЧ-генератор с антеннами, с входным сопротивлением рупорной антенны. Для увеличения пробивной мощности адаптерный переход 6 выполняется вакуумно-плотным. Adapter transition 6 (Fig. 2) is performed in the form of a section of a waveguide that is muffled from one end for the main wave type of a rectangular or circular cross section and serves to coordinate the output impedance of the cable connecting the microwave generator with the antennas with the input impedance of the horn antenna. To increase the breakdown
В качестве СВЧ-генератора 7 (фиг.6) могут быть применены магнетрон, клистрон или автогенератор на мощных транзисторах, выполненный по известным схемам с устройствами регулирования мощности, работающие в дециметровом диапазоне волн, например 12,2 см. As the microwave generator 7 (Fig.6) can be applied magnetron, klystron or oscillator with powerful transistors, made according to known schemes with power control devices operating in the decimeter wavelength range, for example 12.2 cm
Для устранения стоячей волны в камере антенны выполнены с линейными поляризациями излучения, плоскости поляризации которых взаимно ортогональны. Волны с ортогональными поляризациями не интерферируют. To eliminate the standing wave in the chamber, the antennas are made with linear polarizations of radiation, the polarization planes of which are mutually orthogonal. Waves with orthogonal polarizations do not interfere.
В качестве делителя мощности может быть применен двойной Т-мост с заглушенным Е-плечом. A double T-bridge with a damped E-arm can be used as a power divider.
Кабель для запитки антенн 4 должен быть выполнен высокочастотным с малыми потерями, например коаксиальным из наружной металлической трубы и с внутренним металлическим стержнем с воздушным заполнением и металлическими четвертьволновыми изоляторами. The cable for powering the
Для контроля за режимами сушки предусмотрены датчики температуры и давления (не показаны). To control the drying conditions, temperature and pressure sensors (not shown) are provided.
Описание работы установки на примере сушки мясного фарша. Description of the installation on the example of the drying of minced meat.
Приготавливают мясной фарш обычным способом, например с помощью мясорубки. Фарш укладывают в виде слоя в лоток 2. Лоток выполняют из тефлона с мелкими (диаметром 2 мм) отверстиями в его дне (фиг.2 и 4), а его торцевые стенки выполняют в виде четвертьволновых ступенек (фиг.5). Фарш замораживают в шоковой морозильной камере до температуры минус 25oС и помещают в сушильную вакуумную камеру 1 между двух соосных встречно направленных антенн 4 (фиг. 2). В камере создают и поддерживают вакуум порядка 1 мм рт. ст. (133 Па). Антенны 4 выполнены в виде оптимальных конических рупоров с линейными поляризациями излучения, плоскости поляризации которых ортогональны между собой, что исключает интерференцию излучений антенн. Плоскость поляризации одной антенны параллельна плоскости дна лотка 2. Антенны 4 запитывают магнетроном 7 (фиг.6) мощностью 5 кВт дециметрового диапазона волн - 12,2 см, (2450 Мгц) через делитель мощности 8 (фиг.6).Prepare minced meat in the usual way, for example using a meat grinder. Stuffing is placed as a layer in the
Производят нагрев мясного фарша СВЧ-полем путем включения СВЧ-генератора и откачку вакуумным насосом водяного пара, который выделяется из фарша. При откачке пара нагрев фарша СВЧ-энергией производят при постоянной температуре минус 25oС, которая регулируется с помощью изменения скважности анодного напряжения магнетрона, и продолжают нагрев до получения заданной конечной влажности фарша, которую определяют экспериментальным путем в процессе отладки режимов сушки.Produce the heating of minced meat with a microwave field by turning on the microwave generator and pumping out steam that is extracted from the minced meat with a vacuum pump. When steam is pumped out, the meat is heated by microwave energy at a constant temperature of minus 25 o C, which is controlled by changing the duty cycle of the anode voltage of the magnetron, and heating is continued until the specified final moisture content of the meat is obtained, which is determined experimentally in the process of debugging drying modes.
Литература
1. Г. В. Семенов, Г. И. Касьянов. Вакуумная сублимационная сушка. М.: МГУПБ, Краснодар: КубГТУ, 2001.Literature
1. G.V. Semenov, G.I. Kasyanov. Vacuum freeze drying. M .: MGUPB, Krasnodar: KubSTU, 2001.
2. A.З. Фрадин. Антенны сверхвысоких частот. М.: Сов. радио, 1957. 2. A.Z. Fradin. Microwave Antennas. M .: Sov. radio, 1957.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001125748/13A RU2203597C1 (en) | 2001-09-24 | 2001-09-24 | Vacuum sublimation drying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001125748/13A RU2203597C1 (en) | 2001-09-24 | 2001-09-24 | Vacuum sublimation drying apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2203597C1 true RU2203597C1 (en) | 2003-05-10 |
Family
ID=20253261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001125748/13A RU2203597C1 (en) | 2001-09-24 | 2001-09-24 | Vacuum sublimation drying apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2203597C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2133933C1 (en) * | 1997-05-20 | 1999-07-27 | НИИ ядерной физики при Томском политехническом университете | Vacuum-electromagnetic wood drier |
| RU2171079C2 (en) * | 1999-04-05 | 2001-07-27 | Фролов Виктор Алексеевич | Drying method (versions) |
-
2001
- 2001-09-24 RU RU2001125748/13A patent/RU2203597C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2133933C1 (en) * | 1997-05-20 | 1999-07-27 | НИИ ядерной физики при Томском политехническом университете | Vacuum-electromagnetic wood drier |
| RU2171079C2 (en) * | 1999-04-05 | 2001-07-27 | Фролов Виктор Алексеевич | Drying method (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101495378B1 (en) | Microwave heating device | |
| US6163020A (en) | Furnace for the high-temperature processing of materials with a low dielectric loss factor | |
| KR101309251B1 (en) | Electromagnetic Heating Device and Method thereof | |
| US20060102622A1 (en) | Uniform microwave heating method and apparatus | |
| US20240003623A1 (en) | Radio frequency moisture-removal | |
| US3597567A (en) | Microwave applicator for heating continuous web | |
| RU2200921C1 (en) | Method of sublimation drying | |
| RU2203459C1 (en) | Vacuum freeze drying unit | |
| RU2203597C1 (en) | Vacuum sublimation drying apparatus | |
| US10680335B2 (en) | Resonant antenna for generating circularly-polarized signal with multiple modes | |
| RU2203460C1 (en) | Vacuum freeze drying unit | |
| Durance et al. | Microwave drying of pharmaceuticals | |
| CN110191530B (en) | Microwave radiation heating device | |
| US11558936B2 (en) | Microwave processing device | |
| JP2020202052A (en) | Plasma electric field monitor, plasma processing apparatus, and plasma processing method | |
| CA1248348A (en) | Microwave vacuum dryer apparatus and method for microwave vacuum drying | |
| US20230207273A1 (en) | Microwave treatment device | |
| JP2808444B1 (en) | Wood drying equipment | |
| GB2615765A (en) | Dual-frequency microwave antenna | |
| CN109417838B (en) | Microwave feeding system | |
| Blinova et al. | Microwave irradiator in the form of a piece of rectangular waveguide with dielectric insertion and narrow slot | |
| RU2085057C1 (en) | Superhigh-frequency oven | |
| KR100305962B1 (en) | Microwave waveguide system | |
| JPH0728714Y2 (en) | Dielectric heating device | |
| TWI906276B (en) | Microwave treatment device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040925 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060925 |