RU214723U1 - Device for combined microwave-IR drying of cereals - Google Patents
Device for combined microwave-IR drying of cereals Download PDFInfo
- Publication number
- RU214723U1 RU214723U1 RU2022111822U RU2022111822U RU214723U1 RU 214723 U1 RU214723 U1 RU 214723U1 RU 2022111822 U RU2022111822 U RU 2022111822U RU 2022111822 U RU2022111822 U RU 2022111822U RU 214723 U1 RU214723 U1 RU 214723U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- microwave
- grain
- conveyor belt
- cereals
- Prior art date
Links
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 title abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000011868 grain product Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 240000008529 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000007603 infrared drying Methods 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 235000021307 wheat Nutrition 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и пищевой промышленности, в частности к технике сушки и тепловой обработки сыпучих материалов, и может быть использована для комбинированной сушки зерновых. Устройство представляет собой рабочую камеру, внутри которой размещена конвейерная лента, над которой размещены СВЧ-модули, над конвейерной лентой дополнительно расположены ИК-модули и вентиляторы для отвода паровоздушной смеси. Устройство обеспечивает комбинированную СВЧ-ИК сушку зерновых продуктов. 1 ил. The utility model relates to agricultural engineering and the food industry, in particular to the technique of drying and heat treatment of bulk materials, and can be used for combined drying of cereals. The device is a working chamber, inside of which there is a conveyor belt, above which microwave modules are placed, above the conveyor belt there are additionally IR modules and fans for removing the vapor-air mixture. The device provides combined microwave-IR drying of grain products. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и пищевой промышленности, в частности к технике сушки и тепловой обработки сыпучих материалов, и может быть использована для сушки зерновых. Наиболее целесообразным является использование полезной модели в технологических линиях сушки зерновых, например, на семеноводческих предприятиях или в небольших фермерских хозяйствах. Во всех перечисленных примерах важно реализовать принципы щадящего равномерного теплового воздействия на зерно, обеспечивая низкие энергетические затраты и компактность оборудования.The utility model relates to agricultural engineering and the food industry, in particular to the technique of drying and heat treatment of bulk materials, and can be used for drying cereals. The most appropriate is the use of the utility model in the technological lines of drying grain, for example, in seed companies or small farms. In all these examples, it is important to implement the principles of a gentle, uniform thermal effect on grain, ensuring low energy costs and compact equipment.
Известен способ инфракрасной сушки семян (RU 2433364 C1 F26B 3/30 (2006.01)), которые послойно помещают на подложке, где на ярусах поэтапно вводят тепловую энергию с разной плотностью потоков инфракрасного излучения, совмещая с принудительной вентиляцией паровоздушной среды, которую удаляют.There is a known method of infrared drying of seeds (RU 2433364 C1 F26B 3/30 (2006.01)), which are placed in layers on a substrate, where thermal energy with different flux density of infrared radiation is gradually introduced on the tiers, combined with forced ventilation of the steam-air medium, which is removed.
Новым является то, что сушку семян подсолнечника слоем высотой 2-3 см, помещенным на тефлоновой ленте бесконечного транспортера, проводят инфракрасным излучением с длиной волны 1,5-3,0 мкм при постоянной скорости влагоотвода, устанавливая плотность потока тепловой энергии инфракрасного излучения для каждого этапа.What is new is that the drying of sunflower seeds with a layer 2-3 cm high, placed on a Teflon tape of an endless conveyor, is carried out by infrared radiation with a wavelength of 1.5-3.0 μm at a constant moisture removal rate, setting the density of the thermal energy flux of infrared radiation for each stage.
Преимущество данного способа состоит в постоянном отводе паровоздушной среды из зоны сушки, а также в эффективном прогреве поверхностного слоя зерна при сушке. Недостаток - применение инфракрасных излучателей не позволяет быстро и равномерно прогреть продукт во всем объеме.The advantage of this method is the constant removal of the steam-air medium from the drying zone, as well as the effective heating of the surface layer of the grain during drying. Disadvantage - the use of infrared emitters does not allow you to quickly and evenly heat the product in the entire volume.
Известна комбинированная СВЧ-конвективная сушилка (RU 2493515 C1, F26B 15/26 (2006.01), F26B 3/347 (2006.01). Новым в конструкции является то, что корпус сушилки имеет форму спирального короба, выполненного по винтовой линии. Внутри короба расположены сообщающиеся между собой камеры: камера загрузки, последовательно чередующиеся СВЧ-камеры и камеры охлаждения, камера выгрузки. На внутренней боковой стенке каждой СВЧ-камеры установлен магнетрон, нижняя часть камер охлаждения соединена с помощью воздуховода с вентилятором, а их верхние части - с вытяжным диффузором для отвода отработанного теплоносителя. Через все камеры проходят два параллельных цепных транспортера, на которых шарнирно закреплены перфорированные лотки. Над камерой загрузки установлен загрузочный бункер с питателем, а под камерой выгрузки - разгрузочный бункер с ленточным транспортером.A combined microwave-convective dryer is known (RU 2493515 C1, F26B 15/26 (2006.01), F26B 3/347 (2006.01). New in the design is that the body of the dryer has the form of a spiral box made along a helical line. Inside the box there are communicating between the chambers: loading chamber, sequentially alternating microwave chambers and cooling chambers, unloading chamber.A magnetron is installed on the inner side wall of each microwave chamber, the lower part of the cooling chambers is connected by means of an air duct to a fan, and their upper parts are connected to an exhaust diffuser for Two parallel chain conveyors pass through all chambers, on which perforated trays are hinged.
Устройство обеспечивает повышение качества получаемых продуктов за счет удаления испаряемой влаги, поддержания рационального температурного воздействия на продукт. Недостатком сушилки является наличие дополнительного теплоносителя - нагретого воздуха, а также низкая эффективность прогрева наружных слоев продукта в первом периоде сушки.The device improves the quality of the products obtained by removing evaporated moisture, maintaining a rational temperature effect on the product. The disadvantage of the dryer is the presence of an additional coolant - heated air, as well as the low efficiency of heating the outer layers of the product in the first drying period.
Наиболее близкой по технической сущности является конструкция СВЧ-установки для сушки сыпучих материалов (RU 185878 U1, F26B 3/347 (2006.01)). Установка имеет металлическую раму, на которой размещен статор, который приводит в движение конвейерную металлическую ленту - ротор. Ротор расположен на шкивах-катках и натягивается с помощью механизма натяжения. Данные узлы находятся вне рабочей камеры. В рабочей камере вмонтированы затвор-дозатор с линейным двигателем и излучатели магнетрона, поочередно чередуемые с датчиками СВЧ-мощности. Все функциональные элементы конструкции находятся в общем экранном корпусе, к которому прикреплены загрузочный и приемный бункера. Использование полезной модели позволяет повысить качество и скорость сушки при сниженных энергетических затратах.The closest in technical essence is the design of a microwave installation for drying bulk materials (RU 185878 U1, F26B 3/347 (2006.01)). The installation has a metal frame, on which a stator is placed, which drives the conveyor metal belt - the rotor. The rotor is located on roller pulleys and is tensioned using a tension mechanism. These nodes are outside the working chamber. In the working chamber, a shutter-metering device with a linear motor and magnetron emitters are mounted, alternately alternating with microwave power sensors. All functional elements of the structure are located in a common screen housing, to which the loading and receiving hoppers are attached. The use of the utility model makes it possible to improve the quality and speed of drying at reduced energy costs.
Недостатками прототипа являются отсутствие вентиляторов для отвода паровоздушной смеси от поверхности продукта; применение СВЧ-излучателя недостаточно эффективно для нагрева поверхностного слоя продукта.The disadvantages of the prototype are the lack of fans to remove the vapor mixture from the surface of the product; the use of a microwave emitter is not effective enough to heat the surface layer of the product.
Целью полезной модели является создание энергоэффективной установки для сушки зерновых продуктов.The purpose of the utility model is to create an energy-efficient installation for drying grain products.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является:The technical result of the proposed utility model is:
обеспечение поддержания рационального теплового воздействия на обрабатываемый продукт за счет комбинации СВЧ и ИК-излучателей;ensuring the maintenance of a rational thermal effect on the processed product due to a combination of microwave and infrared emitters;
снижение энергозатрат на сушку;reduction of energy consumption for drying;
повышение производительности и качества обработки за счет совмещения СВЧ и ИК сушки с транспортированием зернового слоя вдоль распределенных сверху излучателей.increase in productivity and quality of processing due to the combination of microwave and IR drying with the transportation of the grain layer along the emitters distributed from above.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, гдеIn FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed device, where
1 - рабочая камера;1 - working chamber;
2 - загрузочный бункер;2 - loading hopper;
3 - приемный бункер;3 - receiving hopper;
4 - радиопрозрачная конвейерная лента;4 - radio transparent conveyor belt;
5 - СВЧ-модуль;5 - microwave module;
6 - ИК-модуль;6 - IR module;
7 - магнетрон;7 - magnetron;
8 - вентилятор;8 - fan;
9 - волновод;9 - waveguide;
10 - кварцевый ИК-излучатель;10 - quartz IR emitter;
11 - шиберная заслонка.11 - slide gate.
Устройство представляет собой рабочую камеру (1), к которой прикреплены загрузочный (2) и приемный бункера (3). В бункере (2) закреплена шиберная заслонка (11). Внутри камеры (1) находится радиопрозрачная конвейерная лента (4), над которой поочередно размещены два СВЧ (5) и два ИК (6) модуля. СВЧ-модуль (5) состоит из излучателя магнетрона (7), вентилятора (8), волновода (9). ИК-модуль (6) содержит два кварцевых ИК-излучателя (10), расположенных над конвейерной лентой 4 на высоте Н, при которой обеспечивается равномерность распределения теплового потока, требуемая температура на поверхности продукта (для пшеницы экспериментально определена высота Н=13 см).The device is a working chamber (1), to which the loading (2) and receiving hoppers (3) are attached. A slide gate (11) is fixed in the hopper (2). Inside the chamber (1) there is a radio-transparent conveyor belt (4), above which two microwave (5) and two IR (6) modules are alternately placed. The microwave module (5) consists of a magnetron emitter (7), a fan (8), and a waveguide (9). The IR module (6) contains two quartz IR emitters (10) located above the
Отличительными существенными признаками, характеризующими полезную модель, являются:Distinctive essential features characterizing the utility model are:
вентиляторы для отвода паровоздушной смеси;fans for removing the steam-air mixture;
дополнительные ИК-излучатели.additional IR emitters.
Представленная совокупность отличительных существенных признаков приводит к достижению цели полезной модели.The presented set of distinctive essential features leads to the achievement of the purpose of the utility model.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Зерно засыпают в загрузочный бункер 2. Регулировка производительности осуществляется за счет изменения величины проходного сечения задвижкой 11. Зерно из бункера захватывается конвейерной лентой 4. По ходу движения зерно попадает в СВЧ-модуль 5. СВЧ-модуль 5 выполняет функции передачи энергии продукту и отвода паровоздушной смеси из рабочей камеры 1. Излучатель магнетрона 7 генерирует микроволны, которые по волноводу 9 поступают к зерну. Подвод СВЧ-энергии способствует выравниванию температуры в объеме зерна. При этом интенсифицируется внутренний перенос влаги. Влага «перекачивается» из центральных зон к поверхности и увлажняет ее и испаряется. Отвод образовавшейся паровоздушной смеси осуществляется при помощи вентилятора 8.The grain is poured into the hopper 2. The performance is adjusted by changing the flow area of the
Далее зерно попадет в ИК-модуль 6, в котором влажная поверхность зерна нагревается за счет воздействия двух кварцевых ИК-излучателей 10. Использование ИК-излучателей, как малоинерционных распределенных источников теплоты, позволяет осуществлять управление подачей тепловой энергии на поверхность зерна по длине ленты конвейера и по времени сушки.Next, the grain enters the IR module 6, in which the wet grain surface is heated by the action of two quartz IR emitters 10. The use of IR emitters as low-inertia distributed heat sources makes it possible to control the supply of thermal energy to the grain surface along the length of the conveyor belt and by drying time.
Далее зерно поочередно подвергается действию последующего СВЧ и ИК-модуля.Next, the grain is alternately exposed to the subsequent microwave and IR module.
Выгрузка зерна осуществляется в приемный бункер 3.Grain is unloaded into the
Сравнительный анализ эффективности показал, что использование СВЧ и ИК способов подвода теплоты позволяет существенно интенсифицировать процесс сушки.A comparative analysis of the efficiency showed that the use of microwave and IR methods of heat supply can significantly intensify the drying process.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214723U1 true RU214723U1 (en) | 2022-11-11 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU226896U1 (en) * | 2024-02-27 | 2024-06-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Installation for processing materials with a microwave field |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU116331A1 (en) * | 1958-01-06 | 1958-11-30 | Н.Е. Венглинский | Device for electro-smoked meat and fish products |
RU2242906C2 (en) * | 2002-08-29 | 2004-12-27 | Аболтынь Александр Яковлевич | Method and apparatus for processing of agricultural product |
RU2423877C1 (en) * | 2010-01-27 | 2011-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" (ГОУВПО "ВГТА") | Fruit chips production apparatus |
RU185878U1 (en) * | 2018-07-05 | 2018-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Automated microwave unit for drying bulk materials |
CN110345742A (en) * | 2019-08-12 | 2019-10-18 | 扬州大学 | A kind of intelligent integration energy-saving drying device and its method |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU116331A1 (en) * | 1958-01-06 | 1958-11-30 | Н.Е. Венглинский | Device for electro-smoked meat and fish products |
RU2242906C2 (en) * | 2002-08-29 | 2004-12-27 | Аболтынь Александр Яковлевич | Method and apparatus for processing of agricultural product |
RU2423877C1 (en) * | 2010-01-27 | 2011-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" (ГОУВПО "ВГТА") | Fruit chips production apparatus |
RU185878U1 (en) * | 2018-07-05 | 2018-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Automated microwave unit for drying bulk materials |
CN110345742A (en) * | 2019-08-12 | 2019-10-18 | 扬州大学 | A kind of intelligent integration energy-saving drying device and its method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU226896U1 (en) * | 2024-02-27 | 2024-06-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Installation for processing materials with a microwave field |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1001686A1 (en) | Dehydration plant | |
KR102191043B1 (en) | Drying device for agricultural and marine products using with microwave | |
CN103292586A (en) | Drying machine system | |
RU60691U1 (en) | GRAIN DRYER | |
CN203132300U (en) | Drying machine system | |
CN107677106A (en) | A kind of drying unit for flowering cherry seed | |
RU214723U1 (en) | Device for combined microwave-IR drying of cereals | |
JP4848549B2 (en) | Method and apparatus for drying food waste | |
RU2459166C2 (en) | Grain and fodders drying and treatment installation | |
RU169889U1 (en) | DRYING UNIT | |
US20220295838A1 (en) | Apparatus and method for producing dry pasta | |
RU2718107C1 (en) | Drier of sprouted grains | |
RU102771U1 (en) | DRYING UNIT | |
US3673699A (en) | Grain drying apparatus | |
CN106766810A (en) | A kind of drying machine | |
RU198401U1 (en) | DEVICE FOR DRYING SEEDS | |
RU2577890C1 (en) | Apparatus for automatic drying of vegetal raw material | |
RU2479954C1 (en) | Plant for microwave treatment of loose products or materials | |
US2451316A (en) | Apparatus for desiccation | |
KR20230053914A (en) | Tunnel type complex drying system | |
RU50643U1 (en) | CEREAL DRYER | |
CN212205539U (en) | Intermittent rice drying device | |
RU2168911C1 (en) | Cereal product microprocessing apparatus | |
RU60694U1 (en) | GRAIN DRYING DEVICE | |
RU202868U1 (en) | DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF SEEDS |