Оборудование для гигротермической

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Оборудование для гигротермической

Обработки

Выпечка это процесс прогрева расстоявшихся тестовых заготовок,

приводящий к их превращению из состояния теста в состояние хлеба.

Процессы, происходящие при выпечке:

- увеличивается объём теста;

- рост объёма прекращается, поверхность покрывается высохшей плёнкой;

- под корочкой образуется мякиш;

- в центре изделия заканчивается образование мякиша.

Выпечка является результатом целого комплекса процессов – физи-

ческих, микробиологических, коллоидно – химических и биохимических.

Передача тепла.

Способы передачи тепла:

1) теплопроводность (кондукция);

2) конвекция;

3) излучение.

Процесс выпечки.

1) на поверхности образуется водяная плёнка (t=2-3 мин; t=100-120 C˚ )

на поверхности конденсируется влага.

2) повышение температуры теста с увеличением объёма хлеба

(t=250-300 C˚ );

3) уменьшение кол-ва подводимой температуры (t=170-190 C˚ ).

Классификация печей.

Признаки классификаций:

1)Технологический (ассортимент):

- универсальные, позволяющие выпекать изделия всех сортов и видов;

- печи для широкого ассортимента изделий;

- специальные, предназначенные для выпечки одного какого-либо вида изделий.

2)Способ обогрева пекарной камеры:

- жаровые - топливо сжигается непосредственно в пекарной камере;

- канальные – теплота передаётся через стенки канала;

- с пароводяным обогревом;

- с комбинированным обогревом;

- газовые печи;

- электрические.

3)Конструкция пекарной камеры:

- тупиковые (одно- и многоярусные);

- сквозные (проходные, коридорные, тоннельные).

4)Площадь печи.

- 8-10м² - малой производительности;

- 10-25м² - средней производительности;

свыше – 25м² - большой производительности.

5) Способ подвода тепла:

- с индивидуальным обогревом – каждая печь имеет свой генератор теплоты;

- с центральным обогревом – группа печей обогревается одним генератором теплоты.

Основы расчёта хлебопекарных печей

Производительность по горячему хлебу [кб/п] для люлечно-подиковых печей.

П=Nng*60/τ вып, где N-число люлек в рабочей камере печи;

n-кол-во изделий на люльке;

g-масса горячего хлеба [кб];

τ вып-длительность выпечки [мин].

Для ленточных тоннельных печей.

П=mkg*60/τ вып, где m-кол-во рядов изделий в рабочей камере;

k-число изделий в ряду;

По производительности печи рассчитывают и подбирают привод.

Затем разрабатывают позонную схему обогрева рабочей камеры и схему

распределительных каналов для обеспечения рационального теплового

и гигротермического режима.

Тепловой баланс пекарной камеры, расход теплоты на [кДж/кг] на выпечку 1кг хлеба.

gп.к.= g1+g2+g3+g4+g5+g6+g7

где g1-теоретический расход теплоты на выпечку (полезная теплота)

кДж/кг; (25-30%);

g2 и g3 – потери теплоты на перегрев пара и (g2=8-10%);

потери с вентиляционным воздухом (g3=6-8%);

g4 – потери теплоты в окружающую среду с транспортными устройствами; кДж/кг; (5-8%);

g5 – потери через ограждения пекарной камеры (10-15%);

g6 – потери теплоты фундаментом;

g7 – потери на излучение;

g1 – включает расход теплоты на нагрев теста, на испарение влаги из

него и на перегрев образующегося из этой влаги пара до температуры смеси, выходящей из пекарной камеры:

g1 = W1(i1-i2)+m1C1(t1-t2)+(m2C2+W2C3)(t3-t2)

где W1 – упёк, отнесённый к массе горячей продукции, кг/кг;

i1 – энтальпия перегрева пара при температуре камерной смеси

180-250 ˚ С, кДж/кг;

i2 – энтальпия воды в тесте, поступающем в пекарную камеру при 30˚ С

m1 – масса корки на 1 кг горячей продукции, кг/кг;

С1 – удельная теплоёмкость корки, кДж/(кг*К);

t1 – температура корки С˚, вычисляется как средне арифметическое м/у

температурой поверхности корки и слоя, граничащего с мякишем. Температуру корки принимают равной 160 С˚, а температуру слоя,

граничащего с мякишем, 100 С˚ => t1=160+100/2=130 C˚.

t2 – температура теста перед выпечкой ≈ 30 С˚;

m2 – содержание сухого вещества в мякише 1 кг горячего изделия,

кг/кг, m2 = 1-(W2+g1);

С2 – удельная теплоёмкость сухого в-ва мякиша, кДж /(кг*К),

С2≈ С1=1, 26-1, 67;

W2 – общая влажность 1 кг изделия в момент выхода из пекарной камеры, кг/кг;

С3 – удельная теплоёмкость воды в изделии, кДж/(кг*К);

t3 – средняя температура мякиша горячей продукции (98-99 С˚ ).

Тепловой баланс печи:

Qп=Qп.п.+Qпот

где Qп – количество теплоты поступающей в печь, кВт;

Qп.п. – количество теплоты, полезно используемой печью, кВт;

Qпот – тепловые потери.

Всего по пекарной камере потери теплоты составляют 51-77%, из них

с уходящими газами теряется 43-23%.

КПД пекарной камеры характеризует эффективность использования

поступившей теплоты:

η п.к. = Q1/Qп.к.

где Q1 – теоретически необходимый расход теплоты для выпечки определённого количества изделий;

Qп.к. – количество теплоты, подаваемой в пекарную камеру для выпечки.

Эффективность работы печи и рациональность расхода топлива характеризуется удельным расходом топлива на выпечку 1 кг хлеба:

Вуд=В/П,

где В – часовой расход топлива, кг/ч;

Для сопоставления эффективности работы печи на различных видах

топлива определяют удельный расход топлива.

Вусл = ВQн/29300*П,

где Qн – низшая рабочая теплота сгорания топлива, кДж/кг.

Принципиальные схемы печей

а) Многоярусная этажерочная печь с канальным рециркуляционным

обогревом.

б) Вагонетная печь с конвективным обогревом.

в) Барабанная тупиковая печь с канальным обогревом.

г) Двухярусная тупиковая печь с сетчатыми конвейерами и канальным

рециркуляционным обогревом.

д) Тупиковая печь с обычным канальным обогревом и люлечно- подиковым ценным конвейером.

е) Тоннельная печь с сетчатым конвейером.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЦЕССА ВЫПЕЧКИ

Хлебные изделия различаются по рецептуре и технологии, поэтому требуют соблюдения специфических условий режимов гигротермической обработки и выпечки. Выпечка сопровождается как внутренним (в тесте — хлебе), так и внешним (в рабочей камере) тепломассопереносом.

Для правильной организации процесса выпечки важное значение имеет тепловой режим. Его изменение в некоторых пределах может производиться в рабочей камере печи путем регулирования схемы газораспределения и работы топки. В основном тепловой режим печи определяется схемой обогрева, конструкцией пароувлажнительных устройств и рабочей камеры, На кинетику процесса выпечки существенное влияние оказывают способ энергоподвода и вид теплообмена в рабочей камере (радиационный, конвективный, инфракрасный, высокочастотный и др.).

Общепринято определять продолжительность процессов гигротермической обработки и выпечки в минутах. Однако длительность выпечки для каждого вида изделий может меняться. При анализе тепловых режимов отдельных участков (зон) обогрева установлено, что абсолютные значения длительности для какого-либо участка т, - не совпадают по времени при различных режимах обогрева.

Для анализа схем обогрева и теплового режима А. Т. Лисовенко предложена относительная безразмерная длительность процесса

V = t_i/t_вып.

Относительной характеристикой длительности удобно пользоваться при сопоставлении и анализе различных типов печей, в. этом случае можно применять следующую зависимость:

V=l_i/l_п.к

где li и l_п.к — рассматриваемая и общая рабочая длина печного конвейера.

Таблица1. Характеристика тупиковых печей

Показатели	ФТЛ-2	П-104	П-П9М
Площадь пода, м²		23, 3	8, 9
Число люлек
Размеры подика, мм	1920X350	1920X350	1410X350
Установленная мощность электронагре-вателей, кВт	—
Число электронагре-вателей	—
Мощность приводного электродвигателя, кВт	2, 2	2, 2

Рис.6. Печь БН – 25 и схема её обогрева

Рассмотрим устройство и схемы обогрева некоторых, наиболее удачных моделей тоннельных печей с рециркуляционным обогревом.

Печи БН-25 и БН-50 (рис.6) выпускаются фирмой «Специаль» (ГДР). Они имеют сетчатый конвейерный под шириной 2100 мм. Система обогрева рециркуляционная канальная с одной горелкой в циркуляционном контуре. Горелки и рециркуляционные устройства размещены над пекарной камерой.

Печи БН-25 и БН-50 состоят из тоннельной пекарной камеры 8 высотой 200 и шириной 2200 мм. Верхняя и нижние стенки пекарной камеры являются теплопередающими стенками верхнего 10 и нижнего 12 нагревательных каналов. По нижней стенке канала проходит рабочая ветвь сетчатого конвейера 4, служащая подом печи, а холостая ветвь конвейера 1 проходит под печью. Приводной барабан 3 расположен на выгрузочной части печи. Возле него размещено автоматическое рычажно-грузовое натяжное устройство 5. Натяжной барабан конвейера 24 размещен в посадочной части печи. Цилиндрическая щетка 2 служит для очистки конвейера. Цилиндрическая топка 17 печи заканчивается смесительной камерой, которая соединена с боковым каналом и коробами 18 и 19, в которых с помощью шиберов газы распределяются по ширине пекарной камеры в параллельных каналах и трубах 9. Отработанные газы собираются в короба 13, соединенные с боковым сборным каналом 14. Последний сообщается со всасывающим патрубком рециркуляционного вентилятора 15. Отработанные дымовые газы частично возвращаются в камеру смешения на рециркуляцию, а остатки выбрасываются в дымовую трубу 16. Система каналов снабжена взрывными патрубками // с клапанами.

Пароувлажнительное устройство 22 представляет собой шесть перфорированных горизонтальных труб, закрытых колпаком. Удаление испарений из печи производится принудительно с помощью вентилятора 21 и системы труб 7 и 20, соединенных с вытяжными зонтами 6 и 23 и пекарной камерой печи.

Управление тепловым режимом печи осуществляется автоматически с помощью двухпозиционного регулятора по температуре греющих газов в месте выхода их из камеры смешения.

Печь БН-50 имеет две автономные топки.

Печи РЗ-ХПУ имеют тоннельную пекарную камеру. Изготовляются из однотипных секций длиной 2500 мм. В этих печах применена система обогрева, позволяющая обогревать хвостовые секции печи греющими газами, уже отдавшими часть теплоты в первых зонах. Для регулирования обогрева последней зоны применяется устройство промежуточного отбора части газов, движущихся по каналам первых зон. Печи РЗ-ХПУ выпускаются двух типоразмеров: с площадью пода 25 и 50 м². Ширина сетчатого конвейерного пода 2000 мм. Печь РЗ-ХПУ-25 является базовой моделью (рис.7).

Тоннельная пекарная камера имеет наклонную нижнюю греющую поверхность со стороны посадочного и разгрузочного устьев. Пароувлажнительное устройство печи 12 имеет куполообразную форму и обогревательные каналы на нижней и верхней поверхностях пекарной камеры. Печь РЗ-ХПУ-25 снабжена одной топкой 11, печь РЗ-ХПУ-50 — двумя топками. Печной конвейер 2 выполнен в виде сетки, закрепленной на двух тяговых цепях, последние перекинуты через приводную / и натяжную 14 звездочки конвейера. На печи применена новая схема обогрева и распределения греющих газов, позволяющая интенсифицировать процесс выпечки, упростить и облегчить конструкцию печи. Нагревательные каналы 4 выполнены плоскими с поперечными ребрами для интенсификации теплообмена. Распределение греющих газов по каналам осуществляется с помощью верхнего и нижнего распределительных коробов 15. Отработанные газы собираются в короб 18 и по трубам подаются в сборный короб 17, а из него — во всасывающий патрубок рециркуляционного вентилятора 5. Для компенсации термических расширений предусмотрены термокомпенсационные муфты.

Газы распределяются между зонами обогрева с помощью распределительных коробов 8 и 16 с шиберами. Последняя зона пекарной камеры не имеет нагревательных каналов.

Для отвода отработанных газов и удаления испарений из печи труба 7 выполнена в виде двух коаксиальных цилиндров, по внутренней полости движутся газы, а в межтрубном пространстве — пары упека. Пары упека удаляются из вытяжных зонтов 13 с помощью вентилятора 10.

Каркас и обшивка печи металлические, теплоизоляционное заполнение 3 из шлаковаты, в местах повышенной температуры применяется коалиновая вата с альфолиевыми прокладками.

Рабочая камера печи имеет шесть сварных блоков (по числу секций). Каждый блок состоит из верхнего 4 и нижнего 5 греющих каналов прямоугольного сечения, связанных между собой боковыми стенками камеры.

Пекарная камера оборудована смотровыми окнами 9 и датчиками 6 температуры среды в различных зонах.

В печи предусмотрено устройство 12 для гигротермической обработки тестовых заготовок, вытяжной вентилятор 10 и система контрольно-измерительных приборов. Печь РЗ-ХПУ-25 предназначена для работы на газообразном и жидком топливе.

Рис.7. Печь Р3 – ХПУ – 25

ПЕЧЬ С ЭЛЕКТРООБОГРЕВОМ ХПЭ

(ФИРМЫ «ВЕРНЕР и ПФЛЕЙДЕРЕР»)

Печь ХПЭ (рис. 9) предназначена для выпечки подовых сортов хлеба: батонов, городских булок и других развесом от 0, 1 до 0, 5 кг. Печь установлена на Московском хлебозаводе № 7. Длительная эксплуатация этой печи показала, что городские булки получаются хорошего качества.

Цепной люлечный конвейер имеет 40 съемных подиков с общей площадью 35, 7 м². Для посадки тестовых заготовок и выгрузки готовой продукции подики выдвигаются из пекарной камеры с помощью посадочно-разгрузочного механизма. Посадка тестовых заготовок производится с помощью специальном посадочного механизма; разгрузка подика производится путём опрокидывания подика над разгрузочным транспортером, который уносит готовую продукцию в экспедицию. Сигнальная лампочка, вспыхивающая после опрокидывания подика, подает сигнал для следующей загрузки тестовых заготовок. Если сигнальная лампочка погасла, а посадка тестовых заготовок продолжается, специальный предохранитель останавливает конвейер печи. Среда пекарной камеры увлажняется периодически путем подачи пара через трубы увлажнительного устройства. Pacxoд пара при выпечке городской булки около 300 кг/т. Для выпуска избыточного влажного воздуха из пекарной камеры предусмотрены душники с регулирующими клапанами. Над загрузочным окном расположен зонт для отвода выходящего пара в период загрузки. В пекарной камере печи (см. рис. 9) расположено 120 ТЭНов с обеих сторон каждой ветви конвейера. Мощность печи составляет 140 кет.

Активная длина ТЭНа 2500 мм; отдельные спирали его изготовлены из нихромовой проволоки диаметром 0, 5 и 0, 8 мм. Спираль из проволоки диаметром 0, 8 мм имеет мощность 715 Вт, другая спираль из проволоки диаметром 0, 5 мм имеет мощность 354 вт, таким образом, мощность ТЭНа делится на две части в отношении 2: 1.

Печной конвейер

количество люлек................... 40

размеры подика в мм....... 375 x 2485

шаг цепи в мм....................... 100

шаг люлек в мм………………. 400

площадь конвейерного пода в м²35, 7

характер движения конвейера прерывистое

мощность электродвигателя в квт… 2, 2
Количество ТЭНов по рядам

1 ряд................. 36

2 ряд................. 27

3 ряд................. 27

4 ряд................. 36

Суточная производительность печи при выпечке

городских булок развесом 0, 2 'кг в т 14

Рис.9. Печь ХПЭ