Обоснование параметров конвективно-сверхвысокочастотной хмелесушилки
Введение. В статье описана эндогенно-конвективная хмелесушилка непрерывно-поточного действия с металлодиэлектрическими резонаторами; приведены результаты исследования электродинамических параметров (ЭД) тороидального резонатора; рассмотрены некоторые аспекты влаго- и теплообмена между поверхностью сырья и окружающей средой. Материалы и методы. Пользуясь трехмерным моделированием в программах CST Microwave Studio, SolidWorks, разработано конструкционное исполнение хмелесушилки; при статистической обработке результатов исследований использованы программы MS Office, включая Excel, Mathcad 14, Statgrahics Plus Windows. Теоретические исследования влаго- теплообмена между поверхностью шишек хмеля и окружающей средой проводили с учетом влияния форм связи влаги с сырьем на кинетику сушки. Результаты и обсуждение. Хмелесушилка содержит последовательно расположенные в вертикальной плоскости тороидальные резонаторы с чередованием резонаторов в виде астроид с усеченными вершинами и керамическими двояковыпуклыми перфорированными дисками. Использование резонаторов в виде астроид повышает радиационную добротность резонатора, которая зависит от соотношения геометрических размеров резонатора, диэлектрической проницаемости двояковыпуклого диска и типа колебаний. Использование керамических перфорированных двояковыпуклых дисков позволяет поддерживать свободные электромагнитные колебания разных видов. При проектировании резонаторов учитывали, чтобы размеры их обеспечивали совпадение спектра возбуждаемых в ней частот многомодового электромагнитного поля стоячих волн со спектром частот аномальных дисперсий свободной и связанной влаги на различных этапах их удаления из хмеля. Результаты исследования ЭД показывают, что в конденсаторной части тороидального резонатора можно обеспечить напряженность электрического поля в пределах 1-3 кВ/см, что обеспечивает улучшение микробиологических показателей хмеля при достаточно высокой скорости сушки. Заключение. Предварительные результаты исследования процесса сушки свежеубранного хмеля эндогенно-конвективным способом показывают, что в металлодиэлектрическом резонаторе нагрев шишек хмеля и испарение влаги происходит в щадящем режиме.