Естественные и технические науки, № 6, 2015
Сторчевой В.Ф., доктор технических наук, профессор Российского государственного аграрного университета -МСХА им. К.А. Тимирязева Белов А.А., кандидат технических наук Белова М.В., кандидат технических наук
Сергеева Е.Ю., соискатель (Академия технологии и управления, г. Новочебоксарск)
ДЕЗИНТЕГРАТОР С СВЧ ГЕНЕРАТОРАМИ ДЛЯ МИКРОНИЗАЦИИ ЗЕРНА
На базе дезинтегратора разработана сверхвысокочастотная установка, позволяющая обеззараживать зернопродукт в процессе его измельчения. При этом использованы цилиндрические резо-наторные камеры, установленные на роторах, вращающихся на встречу друг другу.
Ключевые слова. Дезинтегратор, электромагнитное поле сверхвысокой частоты, зерно, передвижные резонаторные камеры.
DISINTEGRATOR WITH ULTRA-HIGH FREQUENCY GENERATORS FOR MICRONIZATION GRAIN
On the basis of the microwave disintegrator designed installation allows decontaminated cereal product during its grinding. Used in this cylindrical resonator chamber are installed on the rotors rotating in opposite to each other.
Keywords. Disintegrator, ultrahigh frequency electromagnetic field, grain, traveling resonator chamber.
Целью настоящей работы является разработка и обоснование параметров микронизатора зерна воздействием электромагнитных излучений (ЭМИ), обеспечивающего улучшение качества продукта и снижение эксплуатационных затрат за счет совмещения диэлектрического нагрева с процессом измельчения.
Известны дезинтеграторы, предназначенные для измельчения зерна (рис.1). Рабочими органами являются два ротора. Они вращаются навстречу друг другу с несколькими концентрически расположенными рядами ударных элементов различной формы. Известны установки для микронизации зерна воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) [1,2,3].
Рис. 1. Существующие дезинтеграторы: а) малогабаритный для фермерских хозяйств, б) для производственных предприятий средней мощности (подвижный и неподвижный диски)
Естественные и технические науки, № 6, 2015
Рабочий процесс в предлагаемой установке происходит следующим образом. Включают электродвигатели 7 и 12 для вращения ротор-дисков 8, 9 (рис. 2). Вместе с роторами вращаются нижние части объемного резонатора 5, выполненные из неферромагнитных штифтов 6. При этом зерно загружаются в рабочую камеру через центральное кольцевое отверстие 14 с помощью шнека 10. После заполнения объема рабочей камеры на 30...40 % включают СВЧ генераторные блоки 2. При стыковании двух частей объемного резонатора 5 в зерновой массе генерируется эндогенное тепло.
Сырье подается к центру дисков и отбрасывается к периферии, встречая на своем пути подвижные части объемных резонаторов 5, состоящих из штифтов 6, и ударяются о них. Эффективность измельчения или раскалывания зерен, содержащих личинки и куколки зерновых вредителей, зависит от скорости удара. Под действием центробежных сил инерции и сил трения зерно увлекается в движение цилиндрической частью резонаторной камеры 5. Происходит прижатие зерна к штифтам 6, где и получает ударное воздействие. Вследствие многократных ударов о штифты при определенной скорости дисков зерно измельчается. Управляя скоростью вращения роторов можно только раскалывать изъеденные и непрочные зерна, т.е. выделить неполноценные и поврежденные вредителями зерна. Большое число столкновений при достаточной частоте вращения ротор-дисков приводит к высокой степени измельчения, поэтому эту установку можно использовать не только для борьбы с вредителями продукта, но и для одновременного его измельчения. Обработанная зерновая масса выгружается через патрубок 15. Корпус шнека 11 и выгрузной патрубок выполняют функции запредельных волноводов. Ротор-диск большого диаметра 9 выполнен из неферромагнитного материала, а диск малого диаметра 8 - из фторопласта. Выгрузной патрубок 15 расположен на боковой поверхности цилиндрического экранирующего корпуса 1.
Для полного уничтожения бактериальной микрофлоры, имеющейся в зерновой массе, при низкотемпературной обработке (50...55оС), необходимо обеспечить высокую напряженность электрического поля сверхвысокой частоты (4.10 кВ/см). Установка позволяет снизить энергетические затраты на обеззараживание и измельчения зерна, улучшить их энергетическую ценность.
ЛИТЕРАТУРА
1. Патент № 2489068РФ, МПК А23 № 17/00. СВЧ-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна / М.В. Белова, Г.В. Новикова, О.В. Михайлова, А.А. Белов; заявитель и патентообладатель ЧГСХА (ЯИ). - № 2012100432; заявл.10.01.2012 г. опубл. 20.08.2013. Бюл. № 22. - 5 с.
2. Белов, А.А. Установка для микронизации зерна / А.А. Белов, Г.В. Новикова // Вестник ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева». - 2012, № 4 - С. 37.40.
3. Белова, А.А. Установка для термообработки зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты / А.А. Белов, Г.В. Новикова, Е.Ю. Сергеева, Е.Л. Белов// Естественно-технические науки. - 2015, №1 - С. 119..121.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.