М. В. Просвирякова¹⁾, Н. Г. Горячева²⁾, Г. В. Новикова³⁾, В. Ф. Сторчевой¹⁾, Д. М. Селезнева¹⁾

¹⁾Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева,

127550, г. Москва, Российская Федерация

²⁾Академия гражданской защиты МЧС России,

141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр. Новогорск, Россия

³⁾Нижегородский государственный инженерно-экономический университет,

606340, г. Княгинино, Россия

диэлектрическая платформа, кольцевые гребенки, электродинамические параметры, скважность процесса, нагрев-пауза, конвективное тепло.

Для сушки свежеубранного хмеля в хмелеводческих хозяйствах разработана карусельная хмелесушилка с применением конвективного тепла и СВЧ энергоподвода и определенной скважностью технологического процесса для выравнивания температуры и влажности шишек хмеля при перемещении диэлектрической карусельной платформы через рабочую камеру, образованную радиальными сегментами коаксиального цилиндра. Хмелесушилка разработана с учетом технологических, конструкционных, эксплуатационных требований. С использованием теории электромагнитного поля, определены: основной тип колебаний в резонаторе; резонансная частота и собственная добротность; накапливаемая предельная энергия; напряженность электрического поля; коэффициент замедления электромагнитной волны. В рабочей камере, представленной как радиальные сегменты коаксиального цилиндра, расположена карусельная диэлектрическая перфорированная кольцевая платформа с диэлектрическими кольцевыми гребенками. Во внутреннем цилиндре имеются воздухоотводящие окна от каждого сегмента, на верхнем основании цилиндра расположен неферромагнитный вытяжной вентилятор. Магнетроны установлены в сегментах с чередованием с сегментами без магнетронов. Над первым сегментом расположена загрузочная емкость с неферромагнитным спиральным шнеком. Внутри последнего сегмента по диагонали основания расположен выгрузной диэлектрический безосевой винтовой шнек. Внутри каждого резонатора расположены выпуклые керамические отражатели, а воздуховоды от тепловых пушек направлены под нижние основания резонаторов. Основным типом колебаний в резонаторе в виде радиального сегмента коаксиального цилиндра являются Е₀₁₀ с резонансной частотой 2,42ГГц. Собственная добротность резонатора, вычисленная через накопленную предельную энергию при напряжённости электрического поля (1,2 кВ/см), равна 5000.

For drying freshly harvested hops in hop farms, a carousel hop dryer has been developed using convective heat and microwave energy supply and a certain duty cycle of the technological process to equalize the temperature and humidity of hop cones when moving a dielectric carousel platform through a working chamber formed by radial segments of a coaxial cylinder. The hop dryer is designed taking into account technological, structural and operational requirements. Using the electromagnetic field theory, the following are determined: the main type of oscillations in the resonator; resonant frequency and intrinsic quality factor; accumulated limiting energy; electric field strength; electromagnetic wave deceleration coefficient. In the working chamber, presented as radial segments of a coaxial cylinder, there is a carousel dielectric perforated annular platform with dielectric annular combs. The inner cylinder has air outlets from each segment, and a non-ferromagnetic exhaust fan is located on the upper base of the cylinder. Magnetrons are installed in segments alternating with segments without magnetrons. Above the first segment is a loading tank with a non-ferromagnetic spiral screw. Inside the last segment along the diagonal of the base there is an unloading dielectric axisless screw auger. Convex ceramic reflectors are located inside each resonator, and air ducts from heat guns are directed under the lower bases of the resonators. The main type of oscillations in the resonator in the form of a radial segment of a coaxial cylinder are E010 with a resonant frequency of 2.42 GHz. The self-quality factor of the resonator, calculated through the accumulated limiting energy at an electric field strength (1.2 kV / cm), is 5000.

1. ГОСТ 32912-2014. Хмелепродукты. Общие технические условия : введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 ноября 2014 г. N 1664-ст : дата введения 2016-01-01. – Москва : Стандартинформ, 2019. – 15 с.


2. Патент № 2654805 РФ, МПК F26В 15/04. Карусельная зерносушилка : 2017111431 : заявлено 2017.04.04 : опубликовано 22.05.2018. / Бибик Г.А. – 11 с.


3. Баскаков, С. И. Электродинамика и распространения радиоволн : учебное пособие. – Москва : URSS. 2012. – 416 с.


4. Дерачиц, Д. С. Моделирование на базе САПР CST Microwave Studio фильтра высоких частот / Д. С. Дерачиц, Н. Н. Кисель, С. Г. Грищенко // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2015. – № 3(164). – С. 257-265.


5. Доценко, А. В. Оптимизация параметров установки СВЧ-диэлектрического нагрева, работающий в периодическом режиме // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия : Технические науки. – 2006. – № 40. – С 136-138.


6. Дунаева, Т. Ю. Применение методов математического моделирования для оптимизации сушильных установок СВЧ диэлектрического нагрева / Т. Ю. Дунаева // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2006. – Т. 1. – № 1 (10). – С, 137-141.


7. Казарцев Д. А. Разработка общих видов математических моделей сушки пищевых продуктов с СВЧ энергоподводом на основе законов химической кинетики гетерогенных процессов / Д. А. Казарцев. – текст электронный // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2021. – Т. 83. – № 3. – С.17-22. – URL : http://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-3-17-22. – Текст : электронный


8. Курушин, А. А. Проектирование СВЧ устройств в среде CST Microwave Studio / А. А. Курушин., А. Н. Пластиков. – Москва : МЭИ, 2011, – 155 с. – URL : https://www.studmed.ru/kurushin-a-a-plastikov-a-n-proektirovanie-svch-ustroystv-v-srede-cst-microwave-studio_49dc63779b6.html. – Текст : электронный


9. Падусова, Е. В. Расчет диэлектрических волноводов и объемных резонаторов / Е. В. Падусова С. И. Шарангович. – Томск, 2018. – 103 с.


10. Стрекалов А. В., Стрекалов Ю. А. Электромагнитные поля и волны: учебное пособие / А. В. Стрекалов, Ю. А. Стрекалов. – Москва : РИОР: ИНФРА-М, 2014. – 375 с.


11. Фатеев, А. В. Применение по CST Microwave Studio для расчета микроволновых антенн и устройств СВЧ. Учебное пособие / А. В. Фатеев. – Томск, 2014. – 120 с.


12. Хасанов, А. С. Анализ электромагнитных полей с использованием среды CST Microwave Studio / А. С. Хасанов // ХХII. Туполевские чтения. Российский фонд фундаментальных исследований, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева. – Казань : КАИ (КНИТУ-КАИ), 2015. – С. 808-810.


13. Belova, M. V., Mikhailova, O. V., Novikova, G. V ., Zaitsev, S. P., Belov, E. L. Development of microwave devices with toroidal resonators for treatment of raw materials // Journal of Environmental Treatment Techniques, 2019, 7(Special Issue), pp. 1215–1223.


14. Prosviryakova, M. V., Storchevoy, V. F., Goryacheva, N. G., Novikova, G. V., Storchevoy, A. V. Continuous-flow hop dryer with endogenous convection heat producers // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science this link is disabled, 2022, 1052(1), 012141.


15. Prosviryakova M. V., Ziganshin B. G., Shogenov Yu. Kh., Mikhailova O. V., Tikhonov A .A. Modular microwave installation for heat treatment of raw materials of agricultural enterprises. https://www.bio-conferences.org/articles/bioconf/abs/2022/11/contents/contents.html. БИО Веб-сайт конференций. Том 52 (2022). //Международная научно-практическая конференция «Сельское хозяйство и продовольственная безопасность: технологии, инновации, рынки, человеческие ресурсы» (FIES 2022). Казань, Россия, 26-28 мая 2022 г.