- •Промислові печі
- •“Обладнання переробних і харчових виробництв”
- •Схвалено
- •1. Задачі дисципліни та її зміст
- •Мета і завдання дисципліни
- •Історичний розвиток промислового будівництва печей
- •Основи теорії процесу випікання
- •Основи теплообміну в печах
- •Процеси, які відбуваються в тістовій заготовці, що випікається
- •2.2.1. Фізичні процеси
- •2.2.2. Біохімічні процеси
- •2.2.3. Мікробіологічні процеси
- •2.2.4. Колоїдні процеси
- •3. Внутрішнє тепломасоперенесення при випіканні
- •3.1. Закони перенесення вологи в тісті-хлібі при випіканні
- •3.2. Закон перенесення теплоти в тісті-хлібі при випіканні
- •3.3. Механізм процесу випікання
- •4.Кінетика процесу випікання хліба
- •4.1. Зміна температур шарів тіста-хліба в процесі випікання
- •4.2. Вологовіддача при випіканні
- •4.3. Обгрунтування раціональних режимів випікання
- •4.3.1. Зона зволоження
- •4.3.2. Реалізація найбільш раціональних режимів випікання
- •5. Класифікація промислових печей за різними ознаками
- •5.1. Площа поду (продуктивність) печей
- •5.2. Технологічне призначення
- •5.3. Теплотехнічна ознака
- •5.4. Конфігурація пекарної камери
- •5.5. Конструкція поду
- •5.6. Спосіб обігрівання пекарної камери
- •5.7. Керування тепловим режимом
- •6. Елементи пічного агрегату
- •6.1. Пекарна камера
- •6.2. Генератор теплоти
- •6.3. Теплообмінні пристрої
- •6.4. Пічний конвеєр
- •6.5. Парозволожуючий пристрій
- •6.6. Каркас, огородження та інші пристрої
- •7. Основні типи конструкцій промислових печей
- •7.1. Цегляні печі
- •7.1.1. Печі з регенеративним обігріванням
- •7.1.2. Печі з пароводяним обігріванням
- •7.1.3. Печі з паровим обігріванням
- •7.1.4. Печі з комбінованим обігріванням каналами і пароводяними трубками
- •7.1.5. Тупикові печі з канальним обігріванням
- •7.2. Тупикові блочно-каркасні печі з рециркуляцією гріючих газів в каналах
- •7.3. Тунельні каркасно-металічні печі з циклотермічним обігріванням
- •134 Технічні характеристики тунельних печей тунельних печей з циклотермічним обігріванням та поздовжнім розташуванням топки
- •7.4. Печі з електричним обігріванням
- •7.4.1. Тунельні хлібопекарські електропечі
- •7.4.2. Тунельні кондитерські електропечі
- •7.4.3. Тупикові блочно-каркасні електропечі
- •7.4.4. Багатоярусні електропекарські шафи
- •7.5.Тунельні кондитерські печі з внутрішньо-камерним спалюванням газу (газові печі)
- •Технічні характеристики газових печей
- •7.6. Печі з конвективним обігріванням пекарної камери
- •Технічні характеристики печей “Монсун” фірми “Дебаг” (Австрія) [4, іі; 5]
- •Контрольні питання
- •8. Розрахунок теплового балансу пічного агрегату з канальним обігріванням
- •Література
- •Додаткова
- •Підп. До друку Обл. Вид. Арк.
7.6. Печі з конвективним обігріванням пекарної камери
Принцип дії конвективних печей – це примусова безперервна (під час випікання) циркуляція пароповітряного середовища пекарної камери по замкнутій системі: калорифер – пекарна камера. Випікання здійснюється при інтенсивному конвективному теплообміні між середовищем пекарної камери, нагрітим до 220-300 С і виробами, що випікаються. Необхідна температура підтримується в заданих межах за допомогою простих і надійних автоматичних пристроїв. Такі печі (багатоярусні) компактні, займають малі площі при великій площі подів (в 1,5-3,0 більшій) (табл. 12 ), економічні в експлуатації, призначені для випікання широкого асортименту хлібобулочних і борошняних кондитерських виробів.
В основному це печі періодичної дії, тупикового типу, застосовуються в пекарнях або кондитерських цехах.
Нагрівання середовища пекарної камери, яке подається рециркуляційним вентилятором, може здійснюватися від топки-калорифера (де як паливо використовуються газ або рідке паливо) чи від електрокалорифера, найчастіше оснащеного ТЕНами. Час розігрівання 30-40 хв.
Додаткові переваги конвективного теплообміну: вирівнювання забарвлення всієї поверхні виробів, зменшення тривалості випікання (до 10-15%), усунення теплових перекосів в печі та ін.
До недоліків малих конвективних печей можна віднести ручну працю при завантаженні-розвантаженні печі і дещо збільшену величину упікання.
Тепловий баланс конвективних печей з топкою-калорифером можна представити так:
BQнpηт = Qnk+BQнр*q2 , кВт
де В – витрати натурального палива, м3/с;
Qнp – теплотворна здатність палива, кДж/м3;
Qnk – сумарні витрати теплоти пекарною камерою, кВт;
Qnk = П (qnk1+ qnk2+ qnk3+….+ qnk8), кВт
ηт – коефіцієнт корисної дії топки, од.;
q2 – доля втрат теплоти з відхідними газами, од.
В конвективних печах підтримується швидкість руху середовища в межах 3-5 м/с. При цьому об’єм повітря V можна розрахувати як:
V = F*φ*v, м3/с,
де F – площа поперечного перерізу щілин, перпендикулярна до
направлення руху, м2;
φ – коефіцієнт, що враховує площу живого перерізу, од.;
165
Треба пам’ятати, що швидкість руху повітря є функцією потужності вентилятора N (кВт) в кубі:
v = f (N3)
Продуктивність печей періодичної дії
П = кг/с
де m – кількість ярусів (полок) в печі, шт;
n –кількість виробів на ярусі (полці) , шт.;
g – маса виробу, кг;
τроб – тривалість робочих операцій (зволоження, випікання), с;
τдод - тривалість додаткових операцій (завантаження, розвантаження і
т.д.), с;
Принципіальна схема конвективної печі показана на рис. 58. Така піч являє собою багатоярусну “духову” шафу з кількома пекарними камерами 1, як в печі “Монсун” з висувними подами 5 (табл. 11) або стелажний візок 5, як у ротаційної печі, що обертається при випіканні в пекарній камері. Конструкція печі каркасна (металева) з теплоізоляцією 8. Гріючих каналів (поверхонь) в пекарній камері не існує. Пароповітряна суміш камери безперервно циркулює за допомогою рециркуляційного вентилятора 2, що найчастіше працює реверсивно, по контуру: калорифер (топка) 3 – пекарна камера 1. Для парозволоження середовища пекарної камери слугує парогенератор 4 (пара подається через сопла). Після утилізації димових газів для обігрівання водогрійного котла 6 вони направляються в димову трубу 7. Тривалість виходу печі на робочий режим при розігріванні не перевищує 60 хвилин (для електрокалориферних печей 30-45 хвилин).
Подібні печі випускаються в Німеччині, Франції, Швеції, Італії, Росії, Чехії, Австрії, США, Україні та інших країнах (табл. 12 ).
В деяких сучасних потужних хлібопекарських печах з тунельною (або тупиковою) пекарною камерою (рис.8) використовується комбінація канального обігрівання з рециркуляцією димових газів в гріючих каналах та конвективного обігрівання для рециркуляції пароповітряної суміші пекарної камери з метою інтенсифікації конвективного теплообміну між середовищем пекарної камери і виробами, що випікаються ( печі А2-ХПН, А2-ХПК та ін.)
166
Рис. 58 . Схема конвективного обігрівання багатоярусної печі
Таблиця 11