RU2803542C1 - Microwave convective continuous flow hop dryer with tiered resonators of different configurations - Google Patents
Microwave convective continuous flow hop dryer with tiered resonators of different configurations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2803542C1 RU2803542C1 RU2023105989A RU2023105989A RU2803542C1 RU 2803542 C1 RU2803542 C1 RU 2803542C1 RU 2023105989 A RU2023105989 A RU 2023105989A RU 2023105989 A RU2023105989 A RU 2023105989A RU 2803542 C1 RU2803542 C1 RU 2803542C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonators
- drum
- resonator
- ferromagnetic
- dielectric
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в хмелеводческих хозяйствах для поэтапной сушки свежеубранного хмеля в непрерывном режиме с сохранением потребительских свойств.The invention relates to the field of agriculture and can be used in hop farms for step-by-step drying of freshly harvested hops in a continuous mode while maintaining consumer properties.
В Чувашской Республике испытана Российская хмелесушилка ХС-400, реализующая конвективный способ сушки. Суммарное потребление энергии хмелесушилкой ХС-400 равно 20 ГДж на сушку 1 тонны хмеля, влажностью 75-82 %. Температура сушильного воздуха не более 65 оС, конечная влажность высушенного хмеля 6 %, влажность кондиционированного хмеля 11% [1]. Известно, что из-за длительности процесса и неравномерной сушки шишек хмеля снижаются его потребительские характеристики. Конвективная подача воздуха, температурой 65 оС не снижает развития микрофлоры, появления плесни. Поэтому до 15 % первосортный хмель может потерять ценность и будет оценен как во второй сорт. The Russian hop dryer XC-400, which uses a convective drying method, was tested in the Chuvash Republic. The total energy consumption of the XC-400 hop dryer is 20 GJ for drying 1 ton of hops, with a humidity of 75-82%. The drying air temperature is not more than 65 o C, the final humidity of dried hops is 6%, the humidity of conditioned hops is 11% [1]. It is known that due to the duration of the process and uneven drying of hop cones, its consumer characteristics are reduced. Convective air supply at a temperature of 65 o C does not reduce the development of microflora or the appearance of mold. Therefore, up to 15% of first-grade hops can lose value and will be assessed as second grade.
Задача сушки хмеля сводится к сохранению хорошего товарного вида, цвета и аромата, максимального количества горьких веществ (12-22 %), дубильных веществ (2-5 %) и эфирных масел (0,2-0,8 %) для применения его в пивоварении.The task of drying hops comes down to preserving a good presentation, color and aroma, the maximum amount of bitter substances (12-22%), tannins (2-5%) and essential oils (0.2-0.8%) for its use in brewing
Научная проблема – низкая энергоэффективность хмелесушилок с конвективным подводом тепла и отсутствие малогабаритных хмелесушилок непрерывно-поточного действия для хмелеводческих хозяйств, обеспечивающих сохранение потребительских свойств хмеля при сниженных эксплуатационных затратах.The scientific problem is the low energy efficiency of hop dryers with convective heat supply and the lack of small-sized continuous flow hop dryers for hop farms that ensure the preservation of the consumer properties of hops at reduced operating costs.
Наиболее близкой по технической сущности является СВЧ – конвективная хмелесушилка с поярусно расположенными резонаторами в виде полусфер и эллипсоида (патент № 27749612). Хмелесушилка содержит соосно и поярусно расположенные резонаторы в вертикально расположенном цилиндрическом экранирующем корпусе [2].
а)
The closest in technical essence is a microwave - convective hop dryer with tiered resonators in the form of hemispheres and an ellipsoid (patent No. 27749612). The hop dryer contains coaxially and tiered resonators in a vertically located cylindrical shielding housing [2].
A)
Недостаток: сложность согласования толщины слоя хмеля с глубиной проникновения электромагнитной волны сантиметрового диапазона, что влечет за собой неравномерность диэлектрического нагрева хмеля. Высокая металлоемкость из-за наличия экранирующего корпуса. Disadvantage: the difficulty of matching the thickness of the hop layer with the penetration depth of the electromagnetic wave in the centimeter range, which entails uneven dielectric heating of the hops. High metal consumption due to the presence of a shielding housing.
Техническим результатом изобретения является − сохранение потребительских свойств высушенного и обеззараженного хмеля при трехэтапной сушке в разных режимах в рабочей камере, образованной поярусно расположенными нестандартными резонаторами.The technical result of the invention is the preservation of the consumer properties of dried and disinfected hops during three-stage drying in different modes in a working chamber formed by tiered non-standard resonators.
Для решения технической проблемы и достижения заявленного технического результата СВЧ-конвективная хмелесушилка непрерывно-поточного действия с поярусно расположенными резонаторами разных конфигураций содержит To solve a technical problem and achieve the stated technical result, a continuous-flow microwave convective hop dryer with tiered resonators of different configurations contains
поярусно расположенные полусферический, цилиндрический и усеченный конический неферромагнитные резонаторы, состыкованные между собой основаниями равного диаметра, по периметру которых установлены со сдвигом на 120 градусов волноводы с магнетронами воздушного охлаждения, излучатели которых направлены в соответствующие резонаторы, tiered hemispherical, cylindrical and truncated conical non-ferromagnetic resonators, joined together by bases of equal diameter, along the perimeter of which waveguides with air-cooled magnetrons are installed with a 120-degree shift, the emitters of which are directed into the corresponding resonators,
причем диаметром, равным диаметру малого основания усеченного конуса в каждом неферромагнитном резонаторе соосно вертикально установлены диэлектрические перфорированные ячеистые электроприводные барабаны высотой, равной высоте соответствующих резонаторов,Moreover, with a diameter equal to the diameter of the small base of the truncated cone, dielectric perforated cellular electric drive drums with a height equal to the height of the corresponding resonators are installed coaxially vertically in each non-ferromagnetic resonator,
при этом на полусферическом резонаторе, где вырезан сегмент размером поперечного сечения ячейки барабана, установлена неферромагнитная загрузочная емкость, in this case, a non-ferromagnetic loading capacity is installed on the hemispherical resonator, where a segment is cut out the size of the cross-section of the drum cell,
а на всех основаниях резонаторов, на уровне ячеек диэлектрических барабанов, вырезаны радиальные сегменты, соответствующие радиусу барабана, и хордой не более, чем две глубины проникновения волны,and on all the bases of the resonators, at the level of the cells of the dielectric drums, radial segments are cut out corresponding to the radius of the drum, and with a chord of no more than two wave penetration depths,
причем электропривод ячеистого барабана первого яруса расположен на поверхности полусферического резонатора, а второй ячеистый барабан приводится в движение за счет сцепления зубчатой диэлектрической шестеренки и диэлектрического венца на барабане, электропривод ячеистого барабана третьего яруса расположен за пределами усеченного конического резонатора,wherein the electric drive of the cellular drum of the first tier is located on the surface of the hemispherical resonator, and the second cellular drum is driven by the engagement of the toothed dielectric gear and the dielectric rim on the drum, the electric drive of the cellular drum of the third tier is located outside the truncated conical resonator,
при этом под открытым сегментом на малом основании усеченного конического резонатора расположена неферромагнитная приемная емкость, а к боковым поверхностям всех резонаторов с противоположных сторон прикреплены воздухоотводы и воздуховоды от тепловой пушки, направленные снизу вверх, против движения сырья в ячейках барабана.in this case, under the open segment on the small base of the truncated conical resonator there is a non-ferromagnetic receiving tank, and air vents and air ducts from the heat gun are attached to the side surfaces of all resonators on opposite sides, directed from the bottom up, against the movement of raw materials in the drum cells.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых представлены: The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:
- СВЧ-конвективная хмелесушилка непрерывно-поточного действия с поярусно расположенными резонаторами разных конфигураций, общий вид в разрезе с позициями (фиг. 1);- microwave convective hop dryer of continuous flow action with tiered resonators of different configurations, general view in section with positions (Fig. 1);
- СВЧ-конвективная хмелесушилка непрерывно-поточного действия с поярусно расположенными резонаторами разных конфигураций, общий вид, в разрезе (фиг. 2);- microwave convective hop dryer of continuous flow action with tiered resonators of different configurations, general view, sectional view (Fig. 2);
- полусферический неферромагнитный резонатор (фиг. 3);- hemispherical non-ferromagnetic resonator (Fig. 3);
- цилиндрический неферромагнитный резонатор (фиг. 4);- cylindrical non-ferromagnetic resonator (Fig. 4);
- неферромагнитный усеченный конический резонатор (фиг. 5);- non-ferromagnetic truncated conical resonator (Fig. 5);
- диэлектрический перфорированный ячеистый барабан первого яруса (фиг. 6);- dielectric perforated cellular drum of the first tier (Fig. 6);
- диэлектрический перфорированный ячеистый барабан второго яруса (фиг. 7);- dielectric perforated cellular drum of the second tier (Fig. 7);
- диэлектрический перфорированный ячеистый барабан третьего яруса (фиг. 8);- dielectric perforated cellular drum of the third tier (Fig. 8);
СВЧ-конвективная хмелесушилка непрерывно-поточного действия с поярусно расположенными резонаторами разных конфигураций содержит (фиг. 1−8):A continuous-flow microwave convective hop dryer with tiered resonators of different configurations contains (Fig. 1−8):
- неферромагнитную загрузочную емкость 1; - non-ferromagnetic loading container 1;
- открытый сегмент 2 на полусферическом неферромагнитном резонаторе;- open segment 2 on a hemispherical non-ferromagnetic resonator;
- электропривод 3 ячеистого диэлектрического перфорированного барабана 5 первого яруса;- electric drive 3 of the cellular dielectric perforated drum 5 of the first tier;
- полусферический неферромагнитный резонатор 4;- hemispherical non-ferromagnetic resonator 4;
- ячеистый перфорированный диэлектрический барабан 5 в полусферическом неферромагнитном резонаторе 4;- cellular perforated dielectric drum 5 in a hemispherical non-ferromagnetic resonator 4;
- неферромагнитное основание 6 полусферического резонатора 4;- non-ferromagnetic base 6 of the hemispherical resonator 4;
- неферромагнитный воздухоотвод 7 на цилиндрическом резонаторе 10;- non-ferromagnetic air vent 7 on a cylindrical resonator 10;
- открытый сегмент 8 на основании 6 полуцилиндрического резонатора 4;- open segment 8 on the base 6 of the semi-cylindrical resonator 4;
- ячеистый перфорированный диэлектрический барабан 9 во втором цилиндрическом неферромагнитном резонаторе 10;- cellular perforated dielectric drum 9 in the second cylindrical non-ferromagnetic resonator 10;
- диэлектрический венец 11 с шестеренкой для привода диэлектрического перфорированного ячеистого барабана 9 второго яруса;- a dielectric crown 11 with a gear for driving a dielectric perforated cellular drum 9 of the second tier;
- нижнее основание 12 цилиндрического неферромагнитного резонатора 10;- lower base 12 of a cylindrical non-ferromagnetic resonator 10;
- неферромагнитный воздухоотвод 13 на усеченном коническом резонаторе 15;- non-ferromagnetic air vent 13 on a truncated conical resonator 15;
- открытый сегмент 14 на нижнем основании 12 цилиндрического неферромагнитного резонатора 10;- open segment 14 on the lower base 12 of the cylindrical non-ferromagnetic resonator 10;
- неферромагнитный усеченный конический резонатор 15;- non-ferromagnetic truncated conical resonator 15;
- ячеистый перфорированный диэлектрический барабан 16 в усеченном коническом резонаторе 15;- cellular perforated dielectric drum 16 in a truncated conical resonator 15;
- малое основание 17 усеченного конического резонатора 15;- small base 17 of the truncated conical resonator 15;
- открытый сегмент 18 на основании 17 усеченного конического резонатора 15;- open segment 18 on the base 17 of the truncated conical resonator 15;
- электропривод 19 ячеистого диэлектрического барабана 16 третьего яруса;- electric drive 19 of the cellular dielectric drum 16 of the third tier;
- неферромагнитную приемную емкость 20;- non-ferromagnetic receiving capacity 20;
- воздуховоды 21, 23, 25 с тепловыми пушками в соответствующие резонаторы 15, 10, 4;- air ducts 21, 23, 25 with heat guns into the corresponding resonators 15, 10, 4;
- волноводы с магнетронами 22, 24, 26 на соответствующих резонаторах 15, 10, 4;- waveguides with magnetrons 22, 24, 26 on corresponding resonators 15, 10, 4;
- воздухоотвод 27 на полусферическом резонаторе 4. - air vent 27 on a hemispherical resonator 4.
СВЧ-конвективная хмелесушилка непрерывно-поточного действия с поярусно расположенными резонаторами разных конфигураций содержит поярусно расположенные полусферический 4, цилиндрический 10 и усеченный конический 15 неферромагнитные резонаторы. Они состыкованы между собой основаниями 6, 12 равного диаметра. По периметру резонаторов 4, 10, 15 установлены со сдвигом на 120 градусов волноводы с магнетронами 26, 24, 22 воздушного охлаждения, излучатели которых направлены в соответствующие резонаторы.A continuous-flow microwave convective hop dryer with tiered resonators of different configurations contains tiered hemispherical 4, cylindrical 10 and truncated conical 15 non-ferromagnetic resonators. They are connected to each other by bases 6 and 12 of equal diameter. Along the perimeter of the resonators 4, 10, 15, waveguides with air-cooled magnetrons 26, 24, 22 are installed with a shift of 120 degrees, the emitters of which are directed into the corresponding resonators.
Причем диаметром, равным диаметру малого основания 17 усеченного конического резонатора 15 в каждом неферромагнитном резонаторе 4, 10, 15 соосно вертикально установлены диэлектрические перфорированные ячеистые электроприводные барабаны 5, 9, 16 высотой, равной высоте соответствующих резонаторов. На полусферическом резонаторе 4, где вырезан сегмент 2 размером поперечного сечения ячейки барабана 5, установлена неферромагнитная загрузочная емкость 1. На всех основаниях 6, 12, 17 резонаторов, на уровне ячеек диэлектрических перфорированных барабанов 5, 9, 16 вырезаны радиальные сегменты, соответствующие радиусу барабана. Хорда радиального сегмента не более чем, две глубины проникновения волны (6-7 см). Электропривод 3 ячеистого перфорированного диэлектрического барабана 5 первого яруса расположен на поверхности полусферического резонатора 4. Второй ячеистый перфорированный барабан 9 приводится в движение за счет сцепления зубчатой диэлектрической шестеренки и диэлектрического венца 11 на барабане 9. Электропривод 19 третьего ячеистого барабана расположен за пределами усеченного конического резонатора 15. Под открытым сегментом 18 на малом основании 17 усеченного конического резонатора 15 расположена неферромагнитная приемная емкость 20. К боковым поверхностям всех резонаторов 4, 10, 15 с противоположных сторон прикреплены воздухоотводы 27, 7, 13 и воздуховоды 25, 23, 21 от тепловой пушки, направленные снизу вверх, против движения сырья в ячейках барабанов 5, 9, 16. Moreover, with a diameter equal to the diameter of the small base 17 of the truncated conical resonator 15, in each non-ferromagnetic resonator 4, 10, 15 dielectric perforated cellular electric drive drums 5, 9, 16 with a height equal to the height of the corresponding resonators are installed coaxially and vertically. On the hemispherical resonator 4, where segment 2 is cut out the size of the cross-section of the cell of the drum 5, a non-ferromagnetic loading capacity 1 is installed. On all bases 6, 12, 17 of the resonators, at the level of the cells of dielectric perforated drums 5, 9, 16, radial segments are cut out corresponding to the radius of the drum . The chord of the radial segment is no more than two wave penetration depths (6-7 cm). The electric drive 3 of the cellular perforated dielectric drum 5 of the first tier is located on the surface of the hemispherical resonator 4. The second cellular perforated drum 9 is driven by the engagement of the toothed dielectric gear and the dielectric rim 11 on the drum 9. The electric drive 19 of the third cellular drum is located outside the truncated conical resonator 15 Under the open segment 18 on the small base 17 of the truncated conical resonator 15 there is a non-ferromagnetic receiving capacitance 20. Air vents 27, 7, 13 and air ducts 25, 23, 21 from the heat gun are attached to the side surfaces of all resonators 4, 10, 15 on opposite sides, directed from bottom to top, against the movement of raw materials in the cells of drums 5, 9, 16.
Технологический процесс сушки свежеубранного хмеля происходит следующим образом. Засыпать шишки хмеля в загрузочную емкость 1, предварительно закрыв заслонку в ней. Включить электроприводы 3, 11, 19 всех ячеистых перфорированных диэлектрических барабанов 5, 9, 16. Включить тепловые пушки для подачи теплого воздуха (65 оС) через соответствующие воздуховоды 25, 23, 21. Открыть заслонку в загрузочной емкости 1 и включить последовательно, по мере поступления хмеля через открытые сегменты 2, 8, 14 в ячейки соответствующих перфорированных диэлектрических барабанов 5, 9, 16, сверхвысокочастотные генераторы (магнетоны 26, 24, 22). В ячеистых перфорированных барабанах свежеубранный хмель подвергается воздействию ЭМПСВЧ (частота 2450 МГц, длина волны 12,24 см, глубина проникновения 3-3,5 см) и конвективного нагрева. В полусферическом резонаторе 4 в процессе вращения перфорированного ячеистого диэлектрического барабана удаляется поверхностная влага, нагревается конвективно, испаряется и уносится через воздухоотвод 27. Шишки хмеля эндогенно нагреваются до 31-34 оС за счет токов поляризации. Поперечное сечение ячеек барабана представлено как радиальный сегмент, при этом хорда этого сегмента не более чем, две глубины проникновения волны (6-7 см), поэтому в ячейках барабана сырье нагревается равномерно. При вращении перфорированного диэлектрического барабана 5, шишки хмеля из ячеек через открытый сегмент 8 попадают в ячейки перфорированного барабана 9 второго яруса. В цилиндрическом резонаторе 9 второго яруса под воздействием ЭМПСВЧ соответствующей дозы и конвективного нагрева шишки хмеля нагреваются до 35-55 оС. При этом связанная влага за счет градиента давления стремится к периферии поверхности шишек хмеля, нагревается конвективным теплом, испаряется и уносится конвективным воздухом через воздухоотвод 7. Частично высушенное сырье через открытый радиальный сегмент 14 на основании 12, попадает в ячейки перфорированного барабана 16, расположенного в усеченном коническом резонаторе. В этом резонаторе под воздействием ЭМПСВЧ соответствующей дозы и конвективного тепла шишки хмеля нагреваются до 56-70 оС. В усеченном коническом резонаторе напряженность электрического поля высокая (1,2-2 кВ/см), достаточная для обеззараживания хмеля. Связанная влага эндогенно нагревается, испаряется и уносится с конвективным воздухом через воздухоотвод 13. Высушенный до 9-10 % влажности хмель с общим микробным числом менее 500 тыс. КОЕ высыпается через открытый сегмент 18 в приемную емкость 20. The technological process of drying freshly harvested hops is as follows. Pour hop cones into loading container 1, after closing the valve in it. Turn on electric drives 3, 11, 19 of all cellular perforated dielectric drums 5, 9, 16. Turn on heat guns to supply warm air (65 o C) through the corresponding air ducts 25, 23, 21. Open the damper in the loading tank 1 and turn on sequentially, according to as hops enter through open segments 2, 8, 14 into the cells of the corresponding perforated dielectric drums 5, 9, 16, microwave generators (magnetons 26, 24, 22). In cellular perforated drums, freshly harvested hops are exposed to EMF (frequency 2450 MHz, wavelength 12.24 cm, penetration depth 3-3.5 cm) and convective heating. In the hemispherical resonator 4, during the rotation of the perforated cellular dielectric drum, surface moisture is removed, heated by convection, evaporated and carried away through the air vent 27. Hop cones are endogenously heated to 31-34 o C due to polarization currents. The cross-section of the drum cells is presented as a radial segment, while the chord of this segment is no more than two wave penetration depths (6-7 cm), so the raw materials are heated evenly in the drum cells. When the perforated dielectric drum 5 rotates, hop cones from the cells through the open segment 8 enter the cells of the perforated drum 9 of the second tier. In the cylindrical resonator 9 of the second tier, under the influence of EMPSHF of the appropriate dose and convective heating, the hop cones are heated to 35-55 o C. In this case, the bound moisture, due to the pressure gradient, tends to the periphery of the surface of the hop cones, is heated by convective heat, evaporates and is carried away by convective air through the air vent 7. The partially dried raw material, through the open radial segment 14 on the base 12, enters the cells of the perforated drum 16 located in a truncated conical resonator. In this resonator, under the influence of microwave emfs of the appropriate dose and convective heat, hop cones are heated to 56-70 o C. In a truncated conical resonator, the electric field strength is high (1.2-2 kV/cm), sufficient to disinfect hops. The bound moisture is endogenously heated, evaporates and carried away with convective air through the air outlet 13. The hops, dried to 9-10% humidity with a total microbial number of less than 500 thousand CFU, are poured through the open segment 18 into the receiving container 20.
Скорость сушки шишек хмеля зависит от переноса массы и тепла внутри капиллярно-пористой шишки и от внешнего массо- и теплообмена поверхности хмеля с окружающей средой в барабанах. Режим сушки не должен быть постоянным на протяжении всего процесса сушки хмеля, а должен изменяться по ходу процесса в соответствии с закономерностями переноса тепла и влаги в шишках хмеля. Поэтому для осуществление переменного режима сушки хмеля рабочая камера разделена с помощью трех резонаторов разной конфигурации. Подавая в отдельные резонаторы хмелесушилки теплоноситель определенных параметров, с применением СВЧ-конвективного метода подвода тепла достигается управление режимами сушки. Так как качество высушенных шишек хмеля является основным показателем, поэтому выбор температуры теплоносителя определяется электрофизическими свойствами хмеля.The drying rate of hop cones depends on the transfer of mass and heat inside the capillary-porous cone and on the external mass and heat exchange of the hop surface with the environment in the drums. The drying regime should not be constant throughout the entire hop drying process, but should change during the process in accordance with the patterns of heat and moisture transfer in hop cones. Therefore, to implement a variable mode of drying hops, the working chamber is divided using three resonators of different configurations. By supplying coolant of certain parameters to individual resonators of the hop dryer, using the microwave convective method of heat supply, control of drying modes is achieved. Since the quality of dried hop cones is the main indicator, the choice of coolant temperature is determined by the electrical properties of the hop.
Качество высушенного хмеля зависит от температуры и напора воздуха, дозы воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты, напряженности электрического поля на каждом этапе сушки, поэтому следует придерживаться как минимум трехэтапного процесса сушки. Скорость сушки хмеля зависит от удельной мощности генераторов в каждом резонаторе и от параметров теплоносителя: температуры, скорости и относительной влажности воздуха. Предложенные микроволновая технология и СВЧ-конвективная хмелесушилка обеспечивают наибольшую равномерность сушки шишек хмеля, с полной отдачей влаги теплоносителю, если напор воздуха достаточен, но ниже скорости витания шишек.The quality of dried hops depends on the temperature and air pressure, the dose of exposure to the ultrahigh frequency electromagnetic field, and the electric field strength at each stage of drying, so at least a three-stage drying process should be followed. The drying speed of hops depends on the specific power of the generators in each resonator and on the parameters of the coolant: temperature, speed and relative humidity. The proposed microwave technology and microwave convective hop dryer provide the greatest uniformity of drying of hop cones, with complete release of moisture to the coolant if the air pressure is sufficient, but below the speed of soaring of the cones.
Кинетика сушки хмеля: в диэлектрическом перфорированном барабане первого яруса хмель нагревается, скорость сушки увеличивается. Затем в барабане второго яруса наступает период постоянной скорости сушки, характеризующейся постоянством температуры хмеля и постоянной интенсивностью испарения влаги. В зависимости от электро-,теплофизических свойств хмеля и режимных параметров процесса СВЧ-конвективного воздействия, температура изменяется в широких пределах (35-55 оС). Температура хмеля в периоде постоянной скорости сушки должна быть значительно ниже 100 оС, чтобы испарение влаги в основном происходило не внутри шишек хмеля, а на ее поверхности [3, стр. 328].Kinetics of hop drying: in a dielectric perforated drum of the first tier, the hops heat up and the drying speed increases. Then, in the second tier drum, a period of constant drying speed begins, characterized by a constant hop temperature and a constant rate of moisture evaporation. Depending on the electrical and thermophysical properties of hops and the operating parameters of the microwave convective process, the temperature varies within a wide range (35-55 o C). The temperature of the hops during the period of constant drying rate should be significantly below 100 o C, so that the evaporation of moisture mainly occurs not inside the hop cones, but on its surface [3, p. 328].
В барабане третьего яруса, после окончания периода постоянной скорости (во втором ярусе), интенсивность испарения уменьшается, а температура хмеля возрастает (56-70 оС). При такой трехзонной технологии сушильного процесса, интенсивность сушки хмеля высокая, позволяющая сохранить его потребительские свойства, при низких энергетических затратах. Энергия ЭМПСВЧ затрачивается только на создание необходимого градиента температуры и давления внутри шишек хмеля, а испарение влаги происходит за счет конвективного нагрева.In the drum of the third tier, after the end of the period of constant speed (in the second tier), the intensity of evaporation decreases, and the temperature of the hops increases (56-70 o C). With this three-zone drying process technology, the intensity of hop drying is high, allowing it to preserve its consumer properties at low energy costs. The EMHF energy is spent only on creating the necessary temperature and pressure gradient inside the hop cones, and the evaporation of moisture occurs due to convective heating.
Итак, комбинированная сушка удобна для избирательного испарения влаги из сложной структуры шишек хмеля, содержащей разные формы связи влаги. Теплый воздух подается в каждый резонатор определенным напором и расходом, который проходит через слой шишек хмеля и удаляется через воздухоотводы. Влага, содержащаяся в шишках, переходит в парообразное состояние и удаляется потоком воздуха через перфорацию барабанов и воздухоотводы.. Наивысшая температура воздуха в резонаторах допускается не более 65 оС, а скорость движения нагретого воздуха не должна превышать 0,5 м/с. Сушат хмель до влажности 9-10 %. So, combined drying is convenient for selective evaporation of moisture from the complex structure of hop cones, containing different forms of moisture bonding. Warm air is supplied to each resonator at a certain pressure and flow rate, which passes through a layer of hop cones and is removed through air vents. The moisture contained in the cones turns into a vapor state and is removed by air flow through the perforations of the drums and air vents. The highest air temperature in the resonators is allowed no more than 65 o C, and the speed of movement of the heated air should not exceed 0.5 m/s. The hops are dried to a moisture content of 9-10%.
Хмелесушилка обеспечивает поэтапное удаление влаги из шишек хмеля при движении сквозь резонаторы с помощью ячеистых перфорированных барабанов. При этом шишки хмеля подвергаются эндогенно-конвективному нагреву, высушиваются и обеззараживаются, т.е. происходит сохранение потребительских характеристик и улучшение микробиологических показателей.The hop dryer provides step-by-step removal of moisture from hop cones while moving through resonators using cellular perforated drums. In this case, hop cones are subjected to endogenous convective heating, dried and disinfected, i.e. consumer characteristics are preserved and microbiological indicators are improved.
Во всех резонаторах доза воздействия ЭМПСВЧ, температура и напор подаваемого воздуха контролируются и регулируются в зависимости от влажности и объема загружаемого хмеля путем изменения мощности СВЧ генераторов и тепловых пушек, а также скорости передвижения транспортера.In all resonators, the dose of exposure to EMF microwaves, the temperature and pressure of the supplied air are controlled and regulated depending on the humidity and volume of loaded hops by changing the power of microwave generators and heat guns, as well as the speed of the conveyor.
Источники информацииInformation sources
1. Распоряжение № 738-р об утверждении Концепции развития хмелеводства в Чувашской Республике на 2020-2025 годы. [Электронный ресурс]. Режим допуска: km.cap.ru›doc/laws/2020/08/20/disposal-738-r.1. Order No. 738-r on approval of the Concept for the development of hop growing in the Chuvash Republic for 2020-2025. [Electronic resource]. Access regime: km.cap.ru›doc/laws/2020/08/20/disposal-738-r.
2. Патент № 27749612 РФ, МПК С12С3/02; F26B3. Сверхвысокочастотная хмелесушилка с поярусно расположенными резонаторами (тюбинг)/Просвирякова М.В., Сторчевой В.Ф., Горячева Н.Г., Михайлова О.В., Новикова Г.В.; заявитель и патентообладатель РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева (RU). – № 2021129382; заявл. 08.10.2021 . Бюл. № 18 от 24.06.2022.2. Patent No. 27749612 RF, IPC S12S3/02; F26B3. Ultra-high-frequency hop dryer with tiered resonators (tubing)/Prosviryakova M.V., Storchevoy V.F., Goryacheva N.G., Mikhailova O.V., Novikova G.V.; applicant and patent holder RGAU-MSHA named after K.A. Timiryazeva (RU). – No. 2021129382; application 08.10.2021. Bull. No. 18 dated June 24, 2022.
3. Лыков А.В. Теория сушки. М. Энергия, 1968, 470 с.3. Lykov A.V. Drying theory. M. Energy, 1968, 470 p.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2803542C1 true RU2803542C1 (en) | 2023-09-14 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19905426A1 (en) * | 1999-02-10 | 2000-08-31 | Florian Ilmberger | Microwave-heated hop grain drier is compact, operates at high throughput rates and minimizes emissions |
RU2770628C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-04-19 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный инженерно-экономический университет" (НГИЭУ) | Microwave-convective continuous-flow hop dryer with a hemispherical resonator |
RU2774961C1 (en) * | 2021-10-08 | 2022-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Microwave hop dryer with tiered resonators |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19905426A1 (en) * | 1999-02-10 | 2000-08-31 | Florian Ilmberger | Microwave-heated hop grain drier is compact, operates at high throughput rates and minimizes emissions |
RU2774961C1 (en) * | 2021-10-08 | 2022-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Microwave hop dryer with tiered resonators |
RU2770628C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-04-19 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный инженерно-экономический университет" (НГИЭУ) | Microwave-convective continuous-flow hop dryer with a hemispherical resonator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2694944C1 (en) | Microwave device for defrosting of cow colostrum | |
US5020237A (en) | Method and apparatus for dehydrating fruit | |
Gunasekaran | Pulsed microwave-vacuum drying of food materials | |
Monteiro et al. | Microwave vacuum drying and multi-flash drying of pumpkin slices | |
US5135122A (en) | Method and apparatus for dehydrating fruit | |
JP6531333B2 (en) | Low salt kimchi manufacturing system | |
CA2676883A1 (en) | Improved apparatus and method for vacuum microwave drying of food products | |
Fang et al. | Energy requirement and quality aspects of Chinese jujube (Zizyphus jujuba Miller) in hot air drying followed by microwave drying | |
US20130091722A1 (en) | Microwave Dryer and Microwave Drying Method | |
CN101822415B (en) | Cut leaf tobacco microwave vacuum drying equipment | |
RU2803542C1 (en) | Microwave convective continuous flow hop dryer with tiered resonators of different configurations | |
RU2732722C1 (en) | Microwave unit with nonconventional resonators for defrosting of cow colostrum heating in continuous mode | |
CN110296582A (en) | A kind of radio frequency vacuum drying means of kiwifruit piece | |
KR20170008959A (en) | Ripening container for dryer | |
JPH08135978A (en) | High-frequency heating device | |
RU2489068C1 (en) | Microwave induction unit of drum type for grain micronisation | |
RU2798573C1 (en) | Sectional hop-kiln with energy supply in an electromagnetic field of ultrahigh frequency | |
RU2814187C1 (en) | Continuous-flow microwave convective hop dryer with resonator drums | |
KR101655880B1 (en) | Rapid Manufacturing System for Simple Leaf Kimchi | |
RU2689694C1 (en) | Green tea processing method | |
RU2800591C1 (en) | Rotary microwave convection hop dryer | |
RU2774961C1 (en) | Microwave hop dryer with tiered resonators | |
US3746546A (en) | Apparatus and process for puffing food products | |
RU2798575C1 (en) | Microwave-convective continuous-flow hop-kiln with metal-dielectric resonators | |
RU2770628C1 (en) | Microwave-convective continuous-flow hop dryer with a hemispherical resonator |