BACKGROUND: In the conditions of farms, there is a problem of neutralizing unpleasant odors during heat treatment of secondary meat raw materials to preserve the consumer properties of protein feed at low operating costs.
AIM: Development of the device for heat treatment with disinfection and neutralization of the unpleasant odor of crushed secondary meat raw materials with the integral effect of an ultra−high frequency electromagnetic field, a bactericidal flow of UV rays and ozone in a continuous mode with electromagnetic safety ensured.
METHODS: The raw materials are the stomach chambers of ruminants. The basic idea, principle of operation and design of the device are based on the propagation of microwave oscillations in a resonator with a spiral decelerating system. The microwave device contains a non-ferromagnetic cylinder with a perforated lower base, a coaxially arranged non-ferromagnetic spiral cylinder and an electrically driven fluoroplastic auger with a solid screw surface. The average perimeter of the annular volume, between the cylinder and the spiral cylinder forming the coaxial resonator, and its height are multiples of half-wavelength. Corona brushes are mounted to the annular base of the cylinder, under which electric gas discharge lamps powered by 1 kHz frequency generators are radially located, and a ceramic annular spherical surface is located under the lamps. Magnetrons are mounted along the perimeter of the outer cylinder with a shift of 120 degrees. The crackling is removed using a pneumatic conveyor.
RESULTS: The feature of the coaxial resonator is that the inner core is formed as a spiral decelerating system. Therefore, the intrinsic Q-factor of the resonator is high, about 115000, therefore, the expected thermal efficiency is 0.7–0.75. The factor of dielectric losses of raw materials with a decrease in humidity from 76% to 30% is reduced by five times. Thus, while keeping the electric stress at the level of 1.2–2 kV/cm, the electromagnetic field power dissipated in a unit of the volume of the crackling decreases by five times, from 34 500 to 6800 W/cm3.
CONCLUSIONS: A new design solution with a spiral coaxial resonator, the use of a ceramic reflector, and a number of physical factors made it possible to develop the design of the operation chamber for the heat treatment of ruminant slaughter waste with the neutralization of unpleasant odors with a capacity of 30–35 kg/h and specific energy costs of 0.16–0.19 kWh/kg.
Обоснование. В условиях фермерских хозяйств возникает проблема нейтрализации неприятных запахов при термообработке вторичного мясного сырья для сохранения потребительских свойств белкового корма при низких эксплуатационных затратах.
Цель работы — разработка установки для термообработки с обеззараживанием и нейтрализацией неприятного запаха измельченного вторичного мясного сырья комплексным воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты, бактерицидного потока УФ лучей и озона в непрерывном режиме с обеспечением электромагнитной безопасности.
Материалы и методы. Сырьем являются камеры желудка жвачных животных. Основная идея, принцип работы и конструкция установки базируется на распространении СВЧ колебаний в резонаторе со спиральной замедляющей системой. СВЧ установка содержит в неферромагнитном цилиндре с перфорированным нижним основанием, соосно расположенный неферромагнитный спиральный цилиндр и электроприводной фторопластовый шнек, со сплошной винтовой поверхностью. Средний периметр кольцевого объема, между цилиндром и спиральным цилиндром, образующего коаксиальный резонатор, и его высота кратны половине длины волны. К кольцевому основанию цилиндра установлены коронирующие щетки, под которыми радиально расположены электрогазоразрядные лампы, запитанные от генераторов килогерцовой частоты, а под лампами расположена керамическая кольцевая сферическая поверхность. Магнетроны установлены по периметру наружного цилиндра со сдвигом на 120 градусов. Шквара удаляется с помощью пневмотранспортера.
Результаты. Особенность коаксиального резонатора — это образующая внутреннего цилиндра, которая представлена в виде спиральной замедляющей системы. Поэтому собственная добротность резонатора высокая, в пределах 115 000, следовательно, термический КПД может составить 0,7–0,75. Фактор диэлектрических потерь сырья с уменьшением влажности с 76 до 30% уменьшается в пять раз. Значит, при сохранении напряженности электрического поля на уровне 1,2–2 кВ/см, мощность электромагнитного поля, рассеиваемая в единице объема шквары, уменьшается в пять раз с 34 500 до 6800 Вт/см3.
Заключение. Новое конструктивное решение со спиральным коаксиальным резонатором и использованием керамического отражателя, комплекса физических факторов позволило создать конструкции рабочей камеры для термообработки отходов убоя жвачных животных с нейтрализацией неприятного запаха, производительностью 30–35 кг/ч и удельными энергетическим затратами 0,16–0,19 кВт∙ч/кг.