Применение СВЧ установки для сушки пушно-мехового сырья в непрерывном режиме

Разработка технологического процесса и оборудования, предназначенного для сушки и стерилизации шкур кроликов, нутрий и т. п. в фермерских хозяйствах, нацелена на улучшение сушки и повышения качества готового мехового сырья при одновременном его обеззараживании.

В исследованиях рассматривалась теория электромагнитного СВЧ поля. Рассмотрение эффективных технологических режимов установки для сушки пушно-мехового сырья проводилось на основе математического моделирования, изучающего воздействие электромагнитного СВЧ поля на сырье в мобильном цилиндрическом резонаторе.

Сушильное оборудование может быть использовано на фермерских хозяйствах для сушки и стерилизации шкур кроликов, нутрии, норки, выдры, ондатры и т. д. Технологический процесс направлен на сокращение времени сушки при снижении энергетических затрат, повышении качества сушки при одновременном обеззараживании мехового сырья.

Сверхвысокочастотная установка СВЧ нагрева с передвижными цилиндрическими резонаторами для сушки мехового сырья в непрерывном режиме представлена в виде цилиндрической экранирующей трубы из неферромагнитного материала. Внутри трубы установлены неферро-магнитные диски. Между ними находятся перфорированные сферы, в которых размещается сырье.

Генераторы СВЧ излучения и вытяжные вентиляторы установлены вдоль боковой поверхности экранирующей трубы. Основания трубы выполняют функции загрузки и разгрузки.

Экономический эффект от применения СВЧ установки для сушки мехового сырья в непрерывном режиме в сельском хозяйстве составляет в пределах 600 тыс./год, рентабельность составляет 3…4 %, срок окупаемости системы составит 2 месяца.

Повышение эффективности функционирования СВЧ установки для сушки сырья

Совершенствование микроволновой СВЧ технологии сушки и разработка сверхвысокочастотных систем для сушки пушно-мехового сырья в непрерывном режиме для снижения энергетических затрат составляет актуальную задачу. Повышение эффективности функционирования сверхвысокочастотной установки непрерывного режима возможно за счет совершенствования объемных резонаторов, равномерно нагревающих сырье высокой влажности.

Непрерывный технологический процесс сушки и стерилизации пушно-мехового сырья в мобильных цилиндрических резонаторах СВЧ установки выявляет закономерности процесса микроволновой сушки и позволяет рассчитать эффективные режимы функционирования СВЧ нагрева в сельском хозяйстве.

Проектирование СВЧ сушки пушно-мехового сырья в непрерывном режиме

В ходе выполнения проектирования разрабатывалась операционно-технологическая схема воздействия электромагнитного СВЧ поля на пушно-меховое сырье в непрерывном режиме. Прорабатывалось конструктивное исполнение микроволновой СВЧ установки для сушки пушно-мехового сырья с рабочей камерой непрерывного режима работы. Получено описание экономической эффективности внедрения в промышленное производство СВЧ установки для сушки пушно-мехового сырья в непрерывном режиме. Получены результаты по совершенствованию технологического процесса сушки пушно-мехового сырья воздействием электромагнитного СВЧ поля.

Технология обработки шкурок

Технологический процесс обработки шкурок состоит: мытье, мездрения, обезжиривание, выделка, пикелевание, пролежка, дубление, жировка, сушка и отделка.

Дубление изменяет свойства кожи и волосяного покрова при взаимодействии разных по химическому составу дубящих веществ. Процесс улучшает упругость шкурке, повышает прочность при растяжении. При дублении шкурки помещают в чистую воду температурой 40 ºС, куда добавляют стиральный порошок и отмачивают в течение 3…4 часов. Выдержанные шкурки приобретают прочность и эластичность. Добавление формалина уничтожает на шкуре болезнетворных бактерий.

После вымачивания шкур удаляют подкожную клетчатку, проводят процесс мездрения. Далее проводят выделку шкурки, пикелевание. Шкурки обрабатывают специальным солено-кислым раствором для очищения слоя мездры от клейких веществ и уеличения прочности и мягкости шкуры. Шкуру растягивают на правилки.

После дубления шкуры пропитываются жирным раствором от пересыхания и растрескивания. Далее шкуры сворачивают и оставляют на 12 часов на пролежку. Далее сушат в растянутом виде. Такие шкуры могут бесконечно долго храниться до их последующей выделки и применении в изделие.

Сушка шкурок на правилках на открытом воздухе без солнечных лучей и обогревателей является заключительной процедурой. При таком способе регулировать процесс сушки сложно.

Разработка сушилок СВЧ излучения для пушно-мехового сырья

Источником энергии в СВЧ оборудовании является высокочастотный генератор, с частотой 40,68 МГц. Технологический результат направлен на снижение времени процесса сушки при снижении энергозатрат, повышение качества сушки при одновременной стерилизации пушно-мехового сырья.

СВЧ установка с цилиндрическими резонаторами для сушки пушно-мехового сырья в непрерывном режиме состоит из трубы из неферромагнитного материала. Труба выполняет функцию экранирующего корпуса и содержит механизмы для регулирования угла наклона.

Внутри расположены неферромагнитные диски и радиопрозрачные перфорированные сферы. Внутренний диаметр экранирующей трубы больше диаметра диска, не более чем на четверть длины волны для радиогерметичности цилиндрических резонаторов, образованных между неферромагнитными дисками. Внутри размещены правилки. На боковую поверхность экранирующей трубы установлены СВЧ генераторы и вытяжные вентиляторы.

Работа СВЧ сушилки

Технологический процесс сушки и стерилизации пушно-мехового сырья воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты в непрерывном режиме происходит следующим образом. Наклонить установку и уложить каждую правилку с пушно-меховым сырьем внутрь сферы. Включить вытяжные вентиляторы. Загрузить в неферромагнитную трубу перфорированные радиопрозрачные сферы.

Таким образом, между дисками образуются передвижные цилиндрические резонаторы. Наклон установки обеспечивает передвижение неферромагнитных дисков за счет роликов. Перфорированные радиопрозрачные, внутри которых установлены радиопрозрачные правилки вращаются в объеме резонаторов.

Это способствует равномерному воздействию электромагнитного СВЧ поля на сырье. Так как расположение сверхвысокочастотных генераторов СВЧ излучения и вытяжных генераторов чередуется, то многократное воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты чередуется также. По направлению излучателей от СВЧ генераторов возбуждается электромагнитное СВЧ поле, при этом пушно-меховое сырье подвергается эндогенному нагреву.

Далее при передвижении сырье окажется под вытяжным вентилятором, где удаляется влажный воздух и происходит выравнивание давления. Выравнивается температура, влажность по всей структуре нагретого сырья, что обеспечивает равномерную сушку. Выделенная сырьем влага удаляется через перфорацию с помощью вытяжных насосов за пределы установки.

Продолжительность воздействия электромагнитного СВЧ поля сверхвысокой частоты на сырье

По мере выгрузки тары с высушенным пушно-меховым сырьем через выгрузку экранирующего корпуса с противоположной стороны загружается очередная партия с обрабатываемым пушно-меховым сырьем и направляется очередной неферромагнитный диск через загрузку.

В процессе многократного воздействия электромагнитного СВЧ поля сверхвысокой частоты пушно-меховое сырье стерилизуется.

Отношение продолжительности воздействия ЭМП СВЧ к продолжительности цикла, к сумме продолжительности воздействия и паузы составляет 0,5. Это обеспечивает выравнивание давления, температуры и влажности по всему объему сырья. Продолжительность воздействия электромагнитного СВЧ поля сверхвысокой частоты на сырье настраивается в зависимости от вида и размеров шкурок.

В СВЧ поле пушно-меховое сырье нагревается до температуры не более 60 ºС.  Интенсивность теплообразования регулируется мощностью СВЧ генераторов. Производительность СВЧ установки зависит от количества СВЧ генераторов. Емкости между передвижными дисками выполняют функции объемных резонаторов, откуда вытяжными насосами удаляется влажный воздух.

Экономическая эффективность СВЧ сушки

Основными показателями экономической эффективности являются увеличение объема производства, повышение производительности труда, снижение энергоемкости производства, улучшение качества продукции.

СВЧ установка обеспечивает интенсификацию технологического процесса сушки пушно-мехового сырья, стабилизацию технологического режима, максимальное использование технических возможностей оборудования, обеспечение непрерывного режима.

Экономическая оценка выполнена для СВЧ установки с учетом статей следующих затрат: балансовая стоимость, эксплуатационные затраты. Экономическая эффективность применения сверхвысокочастотной СВЧ установки непрерывного режима работы в сельском хозяйстве за счет снижения эксплуатационных затрат технологического процесса сушки пушно-мехового сырья составляет около 600 тыс./год, рентабельность 3…4 %, срок окупаемости установки 2 месяца.

При работе с СВЧ энергией необходимо исключить попадание под воздействие микроволновой энергии. Все работы, связанные с техническим обслуживанием и ремонтом должны производиться только специально подготовленным техническим персоналом, имеющим опыт и необходимые знания для работы с установками диэлектрического СВЧ нагрева. Операторы должны пройти инструктаж по эксплуатации радиоволновых установок.

Наши контакты

Раб. тел/факс: (812) 493-20-71
Электронная почта: info@vritm.ru
Открыть контакты и реквизиты компании