Установка для сушки зерна та інших сипучих матеріалів електромагнітним полем високої частоти

Реферат: UA 69812 U UA 69812 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до сільського господарства, а саме до пристроїв сушки і знезараження зерна, інших сипучих матеріалів та передпосівної обробки насіння. Аналогом пристрою, що пропонується, є пристрій [1], що має вузли завантаження і розвантаження, активну камеру циліндричної форми, в якій створюється електричне поле двома електродами, центральним, що знаходиться в середині камери і зовнішнім, розташованим на стінці камери; котушку з струмом та систему нагнітання гарячого повітря. Недоліком даного пристрою є нерівномірність розподілу електричного поля в поперечному напрямку активної зони камери. Так як електродна система має коаксіальну структуру, то напруженість електричного поля обернено пропорційна радіусу, тобто, біля центрального електроду вона значно більша ніж біля стінок камери і ця різниця тим більша чим більше відношення діаметра камери до діаметра внутрішнього електрода. В такій камері об'єкт сушки біля центрального електроду буде нагріватися значно більше ніж біля стінок камери. Другим недоліком аналога є незмінний в часі напрямок вектора напруженості електричного поля. Задача, яку вирішує установка для сушки зерна, інших сипучих матеріалів та передпосівної обробки насіння електричним полем високої частоти полягає втому, що вона має електродну систему, в яку входить N електродів в формі подовжніх фрагментів металевого циліндра, розташованих на поверхні діелектричної труби, що орієнтована вертикально і, в якій знаходиться об'єкт сушки, а зовнішня поверхня електродів також покрита діелектриком в формі циліндра, вісь якого співпадає з віссю циліндра, на якому розташовані електроди. В верхній частині діелектричної труби з електродами знаходиться бункер для подачі об'єкта сушки в активну зону, а в нижній частині - бункер для приймання об'єкта. На кожен електрод подається змінна гармонічна напруга однакової частоти і однакової амплітуди, але зсувом по фазі між сусідніми електродами, що дорівнює 2(k-1)/N, де k - порядковий номер електрода. Суть корисної моделі полягає в тому, що: камера, в якій відбувається процес сушки 1, фіг. 1 та фіг. 2, має форму полого діелектричного циліндра, орієнтованого вертикально, на зовнішній поверхні якого розташовано N електродів 2, фіг. 1 та фіг. 2, на які подається напруга синусоїдальної форми згідно з виразом: Vk=Vomsin[Ωt+2Ω/N(k-1)] 30 35 40 45 50 55 (1), де Vom - амплітуда змінної напруги; Ω - кутова частота змінної напруги; t - поточний час; N кількість електродів; k - порядковий номер електрода, до якого приєднано k - вихід багатофазного генератора. Електроди мають однаковий розмір і розташовані по колу симетрично так, що кут між центрами сусідніх електродів дорівнює 2/N. Зовні поверхня електродів закрита діелектричною трубою 3, фіг. 1 та фіг. 2, і металевим екраном 4, фіг. 1 та фіг. 2. Багатофазний (N фазний) генератор, що живить електродну систему, має N вихідних блоків, розташованих навколо центральної частини так, що кожен вихідний блок знаходиться безпосередньо за електродом, який він живить, в окремій камері 5, фіг. 1 та фіг. 2, і з'єднаний з відповідним електродом кабелем 6, фіг. 1 та фіг. 2. Об'єкт сушки 7, фіг. 1 та фіг. 2, з вхідного бункеру 8, фіг. 1, через активну зону 1 надходить у вихідний бункер 9, фіг. 1. Об'єкт сушки в діелектричній трубі рухається під дією сили ваги. Швидкість руху об'єкта сушки регулюється розсувною діафрагмою 10, фіг. 1. Для забезпечення ефективного технологічного процесу (процесу сушки), необхідно в зоні, в якій знаходиться об'єкт сушки, створити рівномірний розподіл електричного високочастотного поля (зону однорідності напруженості електричного поля), забезпечити обертання вектора напруженості електричного поля в горизонтальній площині. Останнє важливе тому, що об'єкт сушки має різну форму. В більшості випадків вона наближається до форми еліпсоїда обертання. При такій формі струм провідності, який збуджується в кожній окремій часточці об'єкта сушки, залежить від орієнтації вектора напруженості електричного поля відносно кожної окремої часточки об'єкта. Якщо орієнтація вектора напруженості електричного поля не змінюється, а окремі часточки об'єкта сушки завжди орієнтовані довільно, то струми, що збуджуються в них, будуть різними і, відповідно, різною буде внутрішня температура. Розглянута вище багатоелектродна система при розподілі потенціалу між електродами у відповідності з (1) забезпечує в центральній частині активної зони (зони сушки) однорідне обертове електричне поле, кутова швидкість обертання якого дорівнює Ω, кутовій частоті змінної напруги, яка живить електроди. Як показують теоретичні та експериментальні дослідження електродної структури, діаметр зони однорідності поля тим більший, чим більша кількість електродів (чим більше N). Так при N=8, зона однорідності займає 0,65 D, де D - діаметр циліндра, на якому розташовані 1 UA 69812 U 5 10 15 20 25 електроди. Виходячи з цього вибирається товщина труби 1, фіг. 1 та фіг. 2, в якій знаходиться об'єкт сушки. Фіг. 1. Установка для сушки зерна електричним полем високої частоти в вертикальному (подовжньому) перерізі. Фіг. 2. Установка для сушки зерна електричним полем високої частоти в горизонтальному (поперечному) перерізі. Генератор, що генерує багатофазну напругу, має таку кількість вихідних блоків, яка дорівнює кількості електродів. Вихідний блок, який живить даний електрод розташований безпосередньо за електродом в спеціальному бункері. Можливість реалізації та забезпечення необхідних режимів роботи установки обґрунтована теоретично та підтверджена експериментально. Джерела інформації:: 1. Авторское свидетельство СССР. SU№ 1399622 A2 "Пневмосушилка". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Установка для сушки насіння та інших сипучих матеріалів електричним полем високої частоти, що містить електродну систему, пристрій, що генерує високочастотні електричні коливання, два бункери для подачі на сушку і збір висушеного електричним полем зерна, яка відрізняється тим, що: електродна система має N електродів в формі подовжніх фрагментів циліндра, розташованих на циліндричній діелектричній трубі, яка орієнтована вертикально і в якій знаходиться об'єкт сушки, а зовнішня поверхня електродів також покрита діелектриком; кожен електрод з'єднаний з окремим виходом генератора, що генерує високочастотні сигнали високої напруги синусоїдальної форми, які відрізняються на кожному електроді лише кутом зсуву фази, який дорівнює куту між центрами сусідніх електродів. 2 UA 69812 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3