RU2818738C1 - Microwave unit with spherical resonator for melting fat from milled fat-containing meat wastes in continuous mode - Google Patents
Microwave unit with spherical resonator for melting fat from milled fat-containing meat wastes in continuous mode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818738C1 RU2818738C1 RU2023128876A RU2023128876A RU2818738C1 RU 2818738 C1 RU2818738 C1 RU 2818738C1 RU 2023128876 A RU2023128876 A RU 2023128876A RU 2023128876 A RU2023128876 A RU 2023128876A RU 2818738 C1 RU2818738 C1 RU 2818738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluoroplastic
- resonator
- ferromagnetic
- perforated
- truncated
- Prior art date
Links
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 230000008018 melting Effects 0.000 title abstract 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 title abstract 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract description 64
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 49
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 17
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims description 12
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 235000020995 raw meat Nutrition 0.000 description 1
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в фермерских хозяйствах для вытопки жира из измельченного жиросодержащего мясного сырья в непрерывном режиме. The invention relates to the field of agriculture and can be used on farms for rendering fat from crushed fat-containing meat raw materials in a continuous mode.
На мясоперерабатывающих предприятиях накапливается до 25 % вторичного сырья от общей массы туш забиваемых животных [1, 2, 3]. К такому сырью относятся мясо и субпродукты, непригодные в пищу и отбракованные при ветеринарно-санитарной экспертизе на предприятиях мясной промышленности при послеубойном осмотре туш скота и тушек птицы. Из этого сырья производят белковый корм с использованием паровых котлов. Для этого имеются установки периодического действия − это котлы и автоклавы, и непрерывного действия, содержащие для перемещения сырья в рабочей камере шнеки, барабаны, роторы, вибраторы, а также измельчители. Тем не менее, общая продолжительность процесса термообработки с помощью этих установок составляет 4-4,5 часа. При этом расход пара на варку от 125 до 300 кг/ч, горячей воды от 0,6 до 0,7 м3/ч [1 стр. 322-323]. Расход на переработку 1 тонны сырья: пара 600-800 кг, воды 11-22 м3. Для стерилизации сырья в герметизированном котле создают кратковременно высокое давление 0,1-0,15 МПа, а давление пара в рубашке котла равно 0,3-0,4 МПа. Анализ технических характеристик этих установок показывает, что они работают при достаточно высоких эксплуатационных затратах. При такой продолжительности процесса ухудшается качество вытопленного жира и кормовая ценность шквары. А при долгом хранении вторичного сырья и конфискатов при комнатной температуре растет бактериальная обсемененность, появляется опасность загрязнения среды. Поэтому следует искать инновационные пути интенсификации процесса термообработки Meat processing plants accumulate up to 25% of secondary raw materials from the total mass of carcasses of slaughtered animals [1, 2, 3]. Such raw materials include meat and offal that are unfit for food and rejected during veterinary and sanitary examination at meat industry enterprises during post-mortem inspection of livestock and poultry carcasses. Protein feed is produced from these raw materials using steam boilers. For this purpose, there are periodic installations - these are boilers and autoclaves, and continuous installations containing screws, drums, rotors, vibrators, and grinders to move raw materials in the working chamber. However, the total duration of the heat treatment process using these units is 4-4.5 hours. At the same time, steam consumption for cooking is from 125 to 300 kg/h, hot water from 0.6 to 0.7 m 3 / h [1 p. 322-323]. Consumption for processing 1 ton of raw materials: steam 600-800 kg, water 11-22 m 3 . To sterilize raw materials, a short-term high pressure of 0.1-0.15 MPa is created in a sealed boiler, and the steam pressure in the boiler jacket is 0.3-0.4 MPa. An analysis of the technical characteristics of these installations shows that they operate at fairly high operating costs. With such a duration of the process, the quality of the rendered fat and the feeding value of the greaves deteriorate. And when secondary raw materials and confiscated materials are stored for a long time at room temperature, bacterial contamination increases and there is a danger of environmental pollution. Therefore, one should look for innovative ways to intensify the heat treatment process
сырья в условиях фермерских хозяйств с сохранением кормовой ценности, например, с использованием энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ). raw materials in farm conditions with preserving feed value, for example, using the energy of an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMF).
Задачей является сохранение кормовой ценности шквары и вытопка жира при переработке мясных отходов в условиях фермерских хозяйств. The taskis preservation of the feed value of greaves and rendering of fat when processing meat waste on farms.
Существует множество СВЧ-установок, предназначенных для термообработки мясного сырья в нестандартных конструкциях резонаторов. Но проблема обеспечения равномерного распределения в них электромагнитного поля сверхвысокой частоты, равномерного диэлектрического нагрева многокомпонентного мясного сырья при высокой собственной добротности резонатора и высокой напряженности электрического поля без дополнительных механизмов, удорожающих конструкцию, остается нерешенной. There are many microwave installations designed for heat treatment of raw meat in non-standard resonator designs. But the problem of ensuring uniform distribution of the ultrahigh-frequency electromagnetic field in them, uniform dielectric heating of multi-component meat raw materials with a high intrinsic quality factor of the resonator and high electric field strength without additional mechanisms that increase the cost of the design remains unresolved.
Аналогом является СВЧ-установка [2], в биконическом резонаторе с соосно расположенными пакетами фторопластовых тарелок, обеспечивает высокую напряженность электрического поля. Внутренний пакет терочных электроприводных тарелок со спиральным диэлектрическим шнеком в нижней конической обечайке осуществляет измельчение сырья в непрерывном режиме. Верхняя перфорированная обечайка соосно расположена в экранирующем усеченном конусе, а по периметру нижнего основания установлен желоб. Недостатком данной конструкции является неравномерность распределения электромагнитного поля сверхвысокой частоты в объеме биконического резонатора, вследствие чего усложняется дополнительными узлами.An analogue is a microwave installation [2], in a biconical resonator with coaxially located stacks of fluoroplastic plates, which provides high electric field strength. An internal package of electric grating plates with a spiral dielectric screw in the lower conical shell grinds raw materials in a continuous mode. The upper perforated shell is coaxially located in a shielding truncated cone, and a groove is installed along the perimeter of the lower base. The disadvantage of this design is the uneven distribution of the ultrahigh frequency electromagnetic field in the volume of the biconical resonator, as a result of which it is complicated by additional components.
Научная проблема – низкая энергоэффективность технических средств для термообработки мясных отходов решается за счет вытопки жира из измельченного жиросодержащего мясного сырья в сферическом резонаторе с сверхвысокочастотным энергоподводом. Scientific problem - the low energy efficiency of technical means for heat treatment of meat waste is solved by rendering fat from crushed fat-containing meat raw materials in a spherical resonator with a microwave energy supply.
Целью научных исследований является разработка технологии и техники для термообработки мясных отходов с сверхвысокочастотным энергоподводом при сниженных эксплуатационных затратах с сохранением их кормовой ценности. The goal of scientific research is to develop technology and equipment for heat treatment of meat waste with ultra-high-frequency energy supply at reduced operating costs while maintaining their feed value.
Техническая задача – разработать конструктивное исполнение радиогерметичной установки с сверхвысокочастотным энергоподводом в сферический резонатор, содержащий электроприводные узлы, обеспечивающие равномерность термообработки сырья в непрерывном режиме.The technical task is to develop a design for a radio-tight installation with microwave energy supply to a spherical resonator containing electric drive units that ensure uniform heat treatment of raw materials in a continuous mode.
Для достижения заявленного технического результата СВЧ-установка со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме (фиг. 1−12) содержит To achieve the stated technical result, a microwave installation with a spherical resonator for rendering fat from crushed fat-containing meat waste in a continuous mode (Fig. 1−12) contains
неферромагнитный сферический резонатор, на верхней его половине соосно установлены верхние поярусно расположенные фторопластовые перфорированные электроприводные усеченные конусы без оснований малого диаметра, и с соприкосновением периметров верхних перфорированных оснований с поверхностью неферромагнитного сферического резонатора,a non-ferromagnetic spherical resonator, on its upper half, upper tiered fluoroplastic perforated electrically driven truncated cones without bases of small diameter are coaxially installed, and with the perimeters of the upper perforated bases in contact with the surface of the non-ferromagnetic spherical resonator,
причем на нижней половине неферромагнитного сферического резонатора соосно с соприкосновением к поверхности резонатора, установлены нижние фторопластовые обечайки усеченных конусов, состыкованные по периметру большого диаметра, где на уровне их стыковки расположен фторопластовый перфорированный электроприводной диск с радиальными направляющими,Moreover, on the lower half of the non-ferromagnetic spherical resonator, coaxially with contact with the surface of the resonator, lower fluoroplastic shells of truncated cones are installed, joined along the perimeter of a large diameter, where at the level of their joining there is a fluoroplastic perforated electric drive disk with radial guides,
при этом в центре неферромагнитного сферического резонатора установлена фторопластовая цилиндрическая муфта, диаметром, равным диаметру усеченной части последнего фторопластового перфорированного электроприводного усеченного конуса, жестко состыкованная с периметром малого диаметра фторопластовой обечайки усеченного конуса,in this case, in the center of the non-ferromagnetic spherical resonator there is a fluoroplastic cylindrical coupling, with a diameter equal to the diameter of the truncated part of the last fluoroplastic perforated electrically driven truncated cone, rigidly connected to the perimeter of the small diameter fluoroplastic shell of the truncated cone,
причем на муфту стационарно установлена керамическая обечайка усеченного конического отражателя, так, что периметр большого диаметра соприкасается с поверхностью неферромагнитного сферического резонатора, причем на этом уровне соприкосновения, с наружной стороны неферромагнитного сферического резонатора, жестко установлен неферромагнитный кольцевой желоб, wherein a ceramic shell of a truncated conical reflector is permanently installed on the coupling, so that the perimeter of a large diameter is in contact with the surface of a non-ferromagnetic spherical resonator, and at this level of contact, on the outside of the non-ferromagnetic spherical resonator, a non-ferromagnetic annular groove is rigidly installed,
а неферромагнитная загрузочная емкость с неферромагнитной задвижкой установлена над верхним фторопластовым перфорированным электроприводным усеченным конусом, имеющим центральное отверстие на основании большого диаметра, причем на уровне фторопластового перфорированного электроприводного диска, к поверхности неферромагнитного сферического резонатора прикреплен запредельный волновод с шаровым краном,and a non-ferromagnetic loading container with a non-ferromagnetic valve is installed above the upper fluoroplastic perforated electrically driven truncated cone, which has a central hole on the base of a large diameter, and at the level of the fluoroplastic perforated electrically driven disk, an off-limits waveguide with a ball valve is attached to the surface of the non-ferromagnetic spherical resonator,
а под усеченным основанием нижней фторопластовой обечайки усеченного конуса, где на поверхности неферромагнитного сферического резонатора имеется отверстие, установлена неферромагнитная накопительная емкость,and under the truncated base of the lower fluoroplastic shell of the truncated cone, where there is a hole on the surface of the non-ferromagnetic spherical resonator, a non-ferromagnetic storage capacitance is installed,
при этом по вертикальной оси неферромагнитного сферического резонатора размещен фторопластовый вал электропривода верхних фторопластовых поярусно расположенных перфорированных усеченных конусов и фторопластового перфорированного диска, а магнетроны с волноводами и вентиляторами расположены со сдвигом на 120 градусов по перпендикулярно расположенным периметрам неферромагнитного сферического резонатора.in this case, along the vertical axis of the non-ferromagnetic spherical resonator there is a fluoroplastic electric drive shaft of the upper fluoroplastic tiered perforated truncated cones and a fluoroplastic perforated disk, and magnetrons with waveguides and fans are located with a shift of 120 degrees along the perpendicularly located perimeters of the non-ferromagnetic spherical resonator.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых представлены: The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:
- схематическое изображение СВЧ-установки со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме (фиг. 1);- schematic representation of a microwave installation with a spherical resonator for rendering fat from crushed fat-containing meat waste in a continuous mode (Fig. 1);
пространственные изображения: spatial images:
- СВЧ-установки со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме, общий вид (фиг. 2);- Microwave installations with a spherical resonator for rendering fat from crushed fat-containing meat waste in a continuous mode, general view (Fig. 2);
- СВЧ-установки со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме, общий вид в разрезе (фиг. 3);- Microwave installations with a spherical resonator for rendering fat from crushed fat-containing meat waste in a continuous mode, general cross-sectional view (Fig. 3);
- СВЧ-установки со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме, общий вид, поперечный разрез (фиг. 4);- Microwave installations with a spherical resonator for rendering fat from crushed fat-containing meat waste in a continuous mode, general view, cross section (Fig. 4);
- СВЧ-установки со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме, общий вид в разрезе, с позициями (фиг. 5);- Microwave installations with a spherical resonator for rendering fat from crushed fat-containing meat waste in a continuous mode, general cross-sectional view, with positions (Fig. 5);
- верхнего фторопластового перфорированного усеченного конуса без основания малого диаметра, верхних поярусно расположенных фторопластовых перфорированных электроприводных усеченных конусов (фиг. 6);- upper fluoroplastic perforated truncated cone without a base of small diameter, upper tiered fluoroplastic perforated electrically driven truncated cones (Fig. 6);
- промежуточного фторопластового перфорированного усеченного конуса без основания малого диаметра, верхних поярусно расположенных фторопластовых перфорированных электроприводных усеченных конусов (фиг. 7);- an intermediate fluoroplastic perforated truncated cone without a base of small diameter, upper tiered fluoroplastic perforated electrically driven truncated cones (Fig. 7);
- нижнего фторопластового перфорированного усеченного конуса без основания малого диаметра, верхних поярусно расположенных фторопластовых перфорированных электроприводных усеченных конусов (фиг. 8);- lower fluoroplastic perforated truncated cone without a base of small diameter, upper tiered fluoroplastic perforated electrically driven truncated cones (Fig. 8);
- фторопластовой цилиндрической муфты (фиг. 9);- fluoroplastic cylindrical coupling (Fig. 9);
- керамической обечайки усеченного конического отражателя (фиг. 10);- ceramic shell of a truncated conical reflector (Fig. 10);
- нижней фторопластовой усеченной конической обечайки с периметром малого диаметра вверх (фиг. 11);- lower fluoroplastic truncated conical shell with a perimeter of small diameter upward (Fig. 11);
- нижней фторопластовой усеченной конической обечайки с периметром малого диаметра вниз (фиг. 12);- lower fluoroplastic truncated conical shell with a perimeter of small diameter downward (Fig. 12);
- фторопластовый перфорированный электроприводной диск с радиальными направляющими (фиг. 13);- fluoroplastic perforated electric drive disk with radial guides (Fig. 13);
СВЧ-установки со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме (фиг. 1−13) содержит:Microwave installations with a spherical resonator for rendering fat from crushed fat-containing meat waste in a continuous mode (Fig. 1−13) contains:
- неферромагнитную загрузочную емкость 1 с неферромагнитной задвижкой;- non-ferromagnetic loading container 1 with a non-ferromagnetic valve;
- неферромагнитный сферический резонатор 2;- non-ferromagnetic spherical resonator 2;
- верхние поярусно расположенные фторопластовые перфорированные усеченные конусы без оснований малого диаметра 3;- upper tiered fluoroplastic perforated truncated cones without bases of small diameter 3;
- фторопластовую цилиндрическую муфту 4;- fluoroplastic cylindrical coupling 4;
- керамический усеченный конический отражатель 5;- ceramic truncated conical reflector 5;
- неферромагнитный кольцевой желоб 6;- non-ferromagnetic annular groove 6;
- запредельный волновод 7 с шаровым краном;- transcendental waveguide 7 with a ball valve;
- нижние фторопластовые обечайки усеченных конусов 8, 9, состыкованные по периметру большого диаметра;- lower fluoroplastic shells of truncated cones 8, 9, joined along the perimeter of a large diameter;
- фторопластовый перфорированный электроприводной диск 10 с радиальными направляющими;- fluoroplastic perforated electric drive disk 10 with radial guides;
- фторопластовый вал 11 электропривода верхних фторопластовых усеченных конусов 3 без оснований малого диаметра и фторопластового перфорированного диска 10 с радиальными направляющими;- fluoroplastic shaft 11 for electric drive of upper fluoroplastic truncated cones 3 without bases of small diameter and fluoroplastic perforated disk 10 with radial guides;
- неферромагнитную накопительную емкость 12;- non-ferromagnetic storage tank 12;
- магнетроны воздушного охлаждения 13 с волноводами и вентиляторами.- air-cooled magnetrons 13 with waveguides and fans.
Сверхвысокочастотная (СВЧ) установка со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме содержит неферромагнитный сферический резонатор 2 (фиг. 1-13). На верхней половине резонатора соосно установлены поярусно расположенные фторопластовые перфорированные электроприводные перевернутые усеченные конусы 3 без оснований малого диаметра. На нижней половине сферического резонатора 2 соосно с соприкосновением к его поверхности, установлены нижние фторопластовые обечайки усеченных конусов 8, 9, состыкованные по периметру большого диаметра, где на уровне их стыковки расположен фторопластовый перфорированный электроприводной диск 10 с радиальными направляющими. К периметру малого диаметра фторопластовой обечайки усеченного конуса 8 жестко закреплена фторопластовая цилиндрическая муфта 4, где стационарно установлена керамическая обечайка усеченного конического отражателя 5, так, что периметр большого диаметра соприкасается с поверхностью сферического резонатора. На этом уровне соприкосновения, с наружной стороны резонатора, жестко установлен неферромагнитный кольцевой желоб 6, который закрывает щель по периметру сферического резонатора, размером менее четверти длины волны. Неферромагнитная загрузочная емкость 1 с неферромагнитной задвижкой установлена над первым фторопластовым перфорированным электроприводным усеченным конусом 3, имеющим центральное отверстие в основании большого диаметра. На уровне фторопластового перфорированного электроприводного диска 10, к поверхности неферромагнитного сферического резонатора 2 прикреплен запредельный волновод 7 с шаровым краном. А под усеченным основанием нижней фторопластовой обечайки усеченного конуса 9, где на поверхности неферромагнитного сферического резонатора 2 имеется отверстие, установлена неферромагнитная накопительная емкость 12. По вертикальной оси неферромагнитного сферического резонатора 2 размещен фторопластовый вал 11 электропривода верхних фторопластовых перфорированных усеченных конусов 3 и фторопластового перфорированного диска 10. Магнетроны 13 с волноводами и вентиляторами расположены со сдвигом на 120 градусов по перпендикулярно расположенным периметрам неферромагнитного сферического резонатора.A microwave installation with a spherical resonator for rendering fat from crushed fat-containing meat waste in a continuous mode contains a non-ferromagnetic spherical resonator 2 (Fig. 1-13). On the upper half of the resonator, tiered fluoroplastic perforated electrically driven inverted truncated cones 3 without bases of small diameter are coaxially installed. On the lower half of the spherical resonator 2, coaxially in contact with its surface, lower fluoroplastic shells of truncated cones 8, 9 are installed, joined along the perimeter of a large diameter, where at the level of their joining there is a fluoroplastic perforated electric drive disk 10 with radial guides. A fluoroplastic cylindrical coupling 4 is rigidly fixed to the perimeter of the small diameter fluoroplastic shell of the truncated cone 8, where the ceramic shell of the truncated conical reflector 5 is permanently installed, so that the perimeter of the large diameter is in contact with the surface of the spherical resonator. At this level of contact, on the outside of the resonator, a non-ferromagnetic ring groove 6 is rigidly installed, which closes a gap along the perimeter of the spherical resonator, measuring less than a quarter of the wavelength. A non-ferromagnetic loading container 1 with a non-ferromagnetic valve is installed above the first fluoroplastic perforated electrically driven truncated cone 3, which has a central hole in the base of a large diameter. At the level of the fluoroplastic perforated electric drive disk 10, a transient waveguide 7 with a ball valve is attached to the surface of the non-ferromagnetic spherical resonator 2. And under the truncated base of the lower fluoroplastic shell of the truncated cone 9, where there is a hole on the surface of the non-ferromagnetic spherical resonator 2, a non-ferromagnetic storage tank 12 is installed. Along the vertical axis of the non-ferromagnetic spherical resonator 2 there is a fluoroplastic shaft 11 of the electric drive of the upper fluoroplastic perforated truncated cones 3 and the fluoroplastic perforated disk 10 Magnetrons 13 with waveguides and fans are located with a shift of 120 degrees along the perpendicular perimeters of the non-ferromagnetic spherical resonator.
Технологический процесс происходит следующим образом. Загрузить предварительно измельченное жиросодержащее мясное сырье в емкость 1 при закрытой задвижке. Включить электропривод 11 фторопластового перфорированного диска и поярусно расположенных фторопластовых перфорированных усеченных конусов 3. Открыть задвижку и при попадании измельченного сырья в усеченные конусы 3 включить все СВЧ-генераторы (магнетроны 13). После чего в сферическом резонаторе возбуждается электромагнитное поле сверхвысокой частоты (2450 МГц, длина волны 12,24 см, глубина проникновения волны 5-11см). Измельченное сырье во вращающихся фторопластовых перфорированных усеченных конусах перемешивается, а за счет токов поляризации нагревается [3]. За счет центробежной силы сырье ударяется об обечайки конусов, и расплавленный жир просачивается через их перфорированные обечайки. Далее по поверхности керамического усеченного конического отражателя 5 стекает через щель по периметру резонатора в неферромагнитный кольцевой желоб 6, оттуда в специальную емкость для жира. Не вытопленное сырье через фторопластовую муфту 4 попадает на фторопластовый перфорированный электроприводной диск 10 с радиальными направляющими. При вращении диска 10 сырье продолжает нагреваться, вытопленный жир через перфорацию вытекает и попадает в накопительную емкость 12. Шквара радиальными направляющими электроприводного диска 10 сбрасывается через запредельный волновод 7 с шаровым краном в специальную емкость для шквары. Электромагнитная безопасность обеспечивается, во-первых, неферромагнитной задвижкой в загрузочной емкости 1, позволяющей открывать не более четверти длины волны; во-вторых – запредельным волноводом 7 и неферромагнитным желобом 6. The technological process occurs as follows . Load pre-chopped fat-containing meat raw materials into container 1 with the valve closed. Turn on the electric drive 11 of the fluoroplastic perforated disk and the tiered fluoroplastic perforated truncated cones 3. Open the valve and when crushed raw materials enter the truncated cones 3, turn on all microwave generators (magnetrons 13). After which an electromagnetic field of ultra-high frequency (2450 MHz, wavelength 12.24 cm, wave penetration depth 5-11 cm) is excited in the spherical resonator. The crushed raw materials are mixed in rotating fluoroplastic perforated truncated cones and heated due to polarization currents [3]. Due to centrifugal force, the raw material hits the shells of the cones, and the melted fat seeps through their perforated shells. Further along the surface of the ceramic truncated conical reflector 5 flows through a slot along the perimeter of the resonator into a non-ferromagnetic ring groove 6, from there into a special container for fat. The unmelted raw material passes through the fluoroplastic coupling 4 onto the fluoroplastic perforated electric drive disk 10 with radial guides. When the disk 10 rotates, the raw material continues to heat up, the melted fat flows out through the perforation and enters the storage tank 12. The greaves are discharged through the over-the-range waveguide 7 with a ball valve into a special container for greaves by the radial guides of the electric drive disk 10. Electromagnetic safety is ensured, firstly, by a non-ferromagnetic valve in the loading tank 1, which allows opening no more than a quarter of the wavelength; secondly, by the transcendental waveguide 7 and the non-ferromagnetic trench 6.
Выводы. Сферический резонатор с кольцевым желобом обладает высокой собственной добротностью (9800-10000), термический коэффициент полезного действия достигает до 0,75-0,78. Равномерность нагрева многокомпонентного измельченного вторичного сырья обеспечивается за счет нахождения во взвешенном состоянии во фторопластовых электроприводных поярусно расположенных усеченных конусах и равномерного распределения электромагнитного поля в сферическом резонаторе. Обеззараживание вытопленного жира и шквары до допустимого уровня достигается путем концентрации энергии от шести магнетронов керамическими отражателями до высокой напряженности электрического поля 1,5-2 кВ/см. Производительность установки 70-100 кг/ч, энергетические затраты 0,14 кВт·ч/кг; температура нагрева сырья 110-120 °С.Conclusions. A spherical resonator with a ring trough has a high intrinsic quality factor (9800-10000), the thermal efficiency reaches up to 0.75-0.78. The uniform heating of multi-component crushed secondary raw materials is ensured by being suspended in fluoroplastic electric-driven truncated cones arranged in tiers and by uniform distribution of the electromagnetic field in a spherical resonator. Disinfection of melted fat and greak to an acceptable level is achieved by concentrating energy from six magnetrons with ceramic reflectors to a high electric field strength of 1.5-2 kV/cm. Installation productivity 70-100 kg/h, energy costs 0.14 kWh/kg; raw material heating temperature 110-120 °C.
Источники информацииInformation sources
1. Ивашов В. И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Часть 1. Оборудование для убоя и первичной обработки. − М.: Колос, 2001. – 552 с.1. Ivashov V.I. Technological equipment of meat industry enterprises. Part 1. Equipment for slaughter and primary processing. − M.: Kolos, 2001. – 552 p.
2. Патент № 2803127 РФ, МПК А47j29/06. СВЧ-установка с биконическим резонатором и пакетами тарелок для термообработки мясокостных конфискатов / Воронов Е. В., Тихонов А. А., Михайлова О. В., Просвирякова М. В., Сергеев Ю. А., Сторчевой В. Ф. /заявитель и патентообладатель НГИЭУ (RU). – № 2023115058; заявл. 08.06.2023. Бюл. № 25 от 06.09.2023. 2. Patent No. 2803127 RF, IPC A47j29/06. Microwave installation with a biconical resonator and packages of plates for heat treatment of confiscated meat and bones / Voronov E. V., Tikhonov A. A., Mikhailova O. V., Prosviryakova M. V., Sergeev Yu. A., Storchevoy V. F. / applicant and patent holder NSIEU (RU). – No. 2023115058; appl. 06/08/2023. Bull. No. 25 of 09/06/2023.
3. Стрекалов А. В., Стрекалов Ю. А. Электромагнитные поля и волны. – М.: РИОР; ИНФРА-М, 2014. − 375 с.3. Strekalov A.V., Strekalov Yu.A. Electromagnetic fields and waves. – M.: RIOR; INFRA-M, 2014. − 375 p.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2818738C1 true RU2818738C1 (en) | 2024-05-03 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004251688A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Jeol Ltd | Cavity resonator for electron spin resonance device |
| RU2535146C1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственния сельскохозяйственная академия" | Microwave unit for disinfection of combined feed |
| CN212961636U (en) * | 2020-07-03 | 2021-04-13 | 姚志勇 | Microwave combustion-supporting smoke-eliminating device |
| RU2762645C1 (en) * | 2021-06-16 | 2021-12-21 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum |
| RU2803127C1 (en) * | 2023-06-08 | 2023-09-06 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave unit with a biconical resonator and stacks of plates for heat treatment of confiscated meat and bone |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004251688A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Jeol Ltd | Cavity resonator for electron spin resonance device |
| RU2535146C1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственния сельскохозяйственная академия" | Microwave unit for disinfection of combined feed |
| CN212961636U (en) * | 2020-07-03 | 2021-04-13 | 姚志勇 | Microwave combustion-supporting smoke-eliminating device |
| RU2762645C1 (en) * | 2021-06-16 | 2021-12-21 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Two-resonator shf installation for continuous-flow action for defrosting and warming up animal colostrum |
| RU2803127C1 (en) * | 2023-06-08 | 2023-09-06 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) | Microwave unit with a biconical resonator and stacks of plates for heat treatment of confiscated meat and bone |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10563165B2 (en) | Organic waste digester system | |
| RU2818738C1 (en) | Microwave unit with spherical resonator for melting fat from milled fat-containing meat wastes in continuous mode | |
| CA3062979A1 (en) | Apparatus and method to heat animal raw fat material to produce fat | |
| RU2661372C1 (en) | Multitiered microwave plant for wet raw material heat treatment in continuous mode | |
| RU2629221C1 (en) | Microwave installation with resonator formed between two spheres for thermo-destruction of raw materials | |
| CN110916216B (en) | Ultrasonic, microwave and frequency conversion assisted integrated device for centrifugal dewatering pretreatment processing of fruits and vegetables and application thereof | |
| RU2831716C1 (en) | Microwave unit with conical resonator for thermal treatment during grinding of fat-containing meat raw material in continuous mode | |
| RU2660906C1 (en) | Superhigh-frequency installation with spherical resonator for thermal processing of raw material of animal origin on continuous basis | |
| RU2816761C1 (en) | Colostrum defroster with microwave power supply to coaxial resonator | |
| RU2803127C1 (en) | Microwave unit with a biconical resonator and stacks of plates for heat treatment of confiscated meat and bone | |
| RU2818824C1 (en) | Microwave unit with conical resonator for fat-containing animal slaughter wastes thermal treatment and disinfection in continuous mode | |
| RU2780835C1 (en) | Microwave unit with coaxially coupled cylindrical and coaxial resonators for defrosting and heating animal colostrum | |
| RU2829167C1 (en) | Installation with electrophysical exposure factors for thermal treatment of meat confiscates in continuous mode | |
| RU2126216C1 (en) | Continuous-type cooker for organic materials, such as fish | |
| RU2818737C1 (en) | Microwave unit with toroidal resonator for thermal treatment of ruminant animal offal organs covered with mucous membrane in continuous mode | |
| RU2813916C1 (en) | Installation with microwave energy supply for high-temperature moulding of secondary biological raw material | |
| RU2829166C1 (en) | Microwave unit with coaxial spiral resonator for heat treatment of secondary meat raw materials in continuous mode | |
| RU2817460C1 (en) | Microwave unit with slotted cylindrical resonator for melting fat from milled fat-containing meat wastes in continuous mode | |
| RU2813919C1 (en) | Installation with microwave energy supply to biconical resonator for grinding and thermal treatment of secondary raw materials of animal origin | |
| RU2820685C1 (en) | Meat wastes dryer with microwave energy supply to electrically driven cylindrical sieve resonator | |
| RU2797259C1 (en) | Continuous flow microwave oil melter with ellipsoid resonator | |
| RU2825331C1 (en) | Continuous-flow microwave unit for extraction of fat from bones of slaughter animals | |
| RU2820344C1 (en) | Installation with sources of electrophysical factors in truncated conical resonator for heat treatment of secondary fat-containing meat raw material | |
| RU2779598C1 (en) | Continuous-flow microwave unit with hemispherical resonators for defrosting and heating animal colostrum | |
| RU2805965C1 (en) | Fat melter with microwave energy supply |