Достоинства ротационной печи

За последнее десятилетие при переходе к рыночной экономике российское хлебопечение, как и везде, претерпело радикальные организационно-экономические и структурные преобразования, изменения форм собственности и возможностей проведения промышленной политики. Накопленный в течении последних лет опыт работы, дал возможность создать условия, необходимые для устойчивого развития отрасли и стабильной ситуации в российском хлебопечении. Сейчас сообщество российских пекарей располагает достаточно большим количеством предприятий с высоким технологическим уровнем, современной организацией производства и управления, стабильно качественной продукцией и широким ассортиментом.

Хлебопекарные предприятия одни из немногих в пищевой промышленности, которые наиболее восприимчивы к рыночным изменениям и адекватно на них реагируют. В условиях рыночной экономики и конкурентной борьбы на рынке производства пищевой продукции значительно возрастает роль технического оснащения предприятий. С ростом оплаты труда и дефицита квалифицированной рабочей силы, механизация технологических процессов все больше влияет на снижение издержек производства и повышение рентабельности выпуска продукции. Повсеместно осваивается и внедряется новое технологическое оборудование, совершенствуются эксплуатационные характеристики выпускаемого оборудования, прежде всего позволяющие снизить расход электроэнергии и топлива. Тенденции, происходящие в хлебопекарной области в свою очередь ориентируют заводы на изготовление нового оборудования различного назначения: различных печей, расстойных шкафов, тестоприготовительного, тесторазделочного, формующего и другого оборудования, которые по своим показателям не уступают аналогичному оборудованию западного производства.

Малое и среднее хлебопечение — динамично развивающийся сектор экономики. Возросшая конкуренция на рынке хлебобулочных изделий заставляет предпринимателей интенсивно заниматься улучшением качества продукции, что невозможно без внедрения новых видов оборудования и технологий. Напряженный ритм деловой жизни диктует расширение сети торговых точек, реализующих хлебобулочную продукцию и приближающих хлебный прилавок к вечно спешащему потребителю. И главное, чтобы хлеб был свежим, теплым и соответствовал желаемому ассортименту. Именно развитие малого хлебопечения позволяет расширять и обогащать ассортиментный состав выпекаемого хлеба, быстро его варьировать, покупать потребителю свежий хлеб «только из печи», а также обеспечить свежим хлебом трудно доступные населенные пункты.

Выработка качественного, вкусного, красивого хлеба и максимальный выход продукции зависит не только от мастерства технолога, но и на каком оборудовании он работает.

1. Анализ современного оборудования, предназначенного для решения поставленной в задании технологической задачи

Хлебопекарные печи по праву отнесены к основным агрегатам при производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Конструкции печей, применяемых в хлебопечении, отличаются как способом подачи тепла, так и устройствами пекарной камеры и приспособлениями для оптимизации процесса. Естественно, каждый тип печи имеет свои технологические и конструктивные особенности, отвечающие конкретным задачам достижения высокого качества продукции при эффективном использовании теплоэнергии и других эксплуатационных показателей.

В последнее время в отрасли получили широкое распространение ротационные печи малой производительности с конвективным обогревом. Они находят применение в пекарнях, а также на хлебозаводах для выпечки изделий, дополняющих ассортимент продукции поточно-механизированных линий.

Одной из главных задач широкого внедрения ротационных печей малой мощности является наиболее оперативное обеспечение населения хлебобулочными и кондитерскими изделиями максимально разнообразного ассортимента. Более быстрая и частая доставка продукции от небольшой печи до потребителя одновременно решает задачу сохранения свежести продукции.

Малая температурная инерционность этих печей по сравнению с тоннельными и люлечно-подиковыми печами обеспечивает быстрый переход на другой сорт изделий. Способ выпечки на листах в подкатных тележках позволяет производить небольшие партии продукции без ущерба качества.

Среди достоинств ротационных печей, все больше привлекающих внимание хлебопеков и кондитеров, следует отметить следующее:

— малая занимаемая площадь и простая конструкция;

— высокий энергетический КПД;

— несложная работа по загрузке и выгрузке пекарной камеры;

— минимальное загрязнение окружающей среды;

— возможность использования конструкции с различными энергоносителями (электроэнергия, газ, жидкое топливо);

— малая продолжительность нагрева печи;

— простое регулирование температуры пекарной камеры;

— собственный источник образования пара;

— простое обслуживание для персонала.

2. Разработка (модернизация) конструкции проектируемого аппарата (машины)

Особым преимуществом ротационной печи, как показывают исследования, является эффективное использование тепла — расход теплоэнергии значительно ниже, чем в тоннельной печи. На выпечку расходуется более 50% теплоэнергии, а потери в окружающую среду не превышают 25% (остальное — испарение воды, нагрев листов и форм, транспортных устройств). В печи благодаря циркуляции большого объема воздуха при пониженной скорости потока достигается совершенно неповторимое качество выпечки.

До необходимых параметров печь прогревается за 10−15 мин, что экономит теплоэнергию и рабочее время персонала.

Важной особенностью печи, способствующей экономичному расходу энергии, является особая конструкция двери с запирающимися в двух точках замком и специальными подъемными шарнирами. С их помощью дверь приподнимается при открывании и опускается при закрывании. Эта деталь улучшает герметизацию камеры и сохраняет покрытие пола. Воздушный карман под полом и теплоизоляционный слой печи не имеют температурных швов, что позволяет считать теплоизоляцию данной печи совершенной.

Печь может быть укомплектована автоматическим компьютерным управлением, данные о выпечке отображаются на дисплее, что дает возможность контролировать процесс.

В качестве источника теплоэнергии в данной печи используется горелка для сжигания газообразного топлива. Теплообменник сконструирован по принципу противонаправленных потоков, что обеспечивает высокую степень теплопередачи.

Встроенный вытяжной вентилятор позволяет удалять лишний пар в последние 2−3 мин выпечки, что обеспечивает образование на изделиях хрустящей корочки, а также избежать выброса пара из печи в производственное помещение.

Способ обдувки тестовых заготовок в печи — распределение воздуха регулируется как по вертикали, так и по горизонтали, что обеспечивает равномерное распределение тепла и одинаковую пропекаемость изделий.

Эффективная система парообразования, устойчиво подает в камеру необходимое количество пара при максимально низкой температуре. Система смонтирована в пекарной камере и приспособлена к быстрой и легкодоступной очистке от накипи.

Верхнее расположение привода платформы печи обеспечивает его высокую надежность и удобство в обслуживании.

На печи можно выпекать с одинаково высоким качеством, как мелкие изделия, так и изделия большого веса без дополнительной наладки. Использование этих печей в пекарне или хлебозаводе дает ощутимое преимущество для выработки самого широкого ассортимента хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.

2.1 Описание конструкции

Общий вид печи приведен на рисунке 1, на рисунке 2 приведен вид сверху и поперечный разрез, на рисунке 3 приведены продольный разрез и сечения.

Печь в соответствии с рисунком 1,2 и 3 состоит из камеры поз. 1, облицованной панелями поз. 2, внутри которой расположены пекарная камера, камера теплообменника с блоком воздухоподогревателя поз. 3, правого парогенератора поз. 4, левого парогенератора поз. 5 и системы воздуховодов. Сверху на камере закреплен вентилятор поз. 6 и привод поз. 7. На полу пекарной камеры установлена вращающая платформа поз. 8 с рамкой поз. 9. На конце вала привода поз. 7 закреплена вилка поз. 10, передающая вращательное движение рамке поз. 9 и платформе поз. 8.

Регулировка равномерности выпечки производится изменениями положения уголков поз. 13 относительно панелей жалюзи поз. 14. Для увеличения интенсивности выпечки в верхней или нижней части пекарной камеры необходимо увеличить зазор между уголками и панелями жалюзи соответственно в верхней или нижней части пекарной камеры. Для уменьшения интенсивности выпечки необходимо уменьшить зазор. Выпечка хлебобулочных и кондитерских изделий производится на подовых листах или формах, устанавливаемых на стеллажную тележку.

В камере стеллажная тележка устанавливается на диск поз. 15 платформы вращающейся в соответствии с рисунком 4 и фиксируется фиксатором поз. 11 рамки поз. 9 в соответствии с рисунком 3.

Платформа вращающаяся в соответствии с рисунком 4 состоит из корпуса поз. 16 с закрепленным на нем диском поз. 15, оси поз. 17, подшипников поз. 18 и поз. 19, диска поз. 20. Смазка подшипников производится через масленки поз. 21 и под диск поз. 20.

Температура воздуха в пекарной камере контролируется терморегулятором, который совместно с термосопротивлением поз. 23 в соответствии с рисунком 2, предназначен для поддержания заданной температуры выпечки в пекарной камере и для аварийного отключения горелки при повышении температуры выше допустимой.

Для освещения пекарной камеры в левой стенке установлены четыре лампы поз. 24.

Печь снабжена пандусом поз. 25 для удобства закатывания стеллажной тележки в пекарную камеру.

Пекарная камера закрывается дверью поз. 26 с запорным механизмом, фиксирующим ее в закрытом положении. Дверь имеет смотровое окно для наблюдения за процессом выпечки и крепится к камере шарнирными петлями, имеющими возможность регулировки по высоте и по степени прижатия уплотнения двери к камере.

Включение горелки поз. 27, двигателей вентилятора поз. 6 и привода поз. 7 возможно только при закрытой двери поз. 26.

Слева от двери пекарной камеры в соответствии с рисунком 1 расположена дверь с панелью управления поз. 29. Размещение приборов на панели управления приведено на рисунке 5.

Справа от двери пекарной камеры в соответствии с рисунком 1 расположена дверца поз. 30 отсека силового оборудования. Внутри отсека расположена панель с закрепленной на ней электрической аппаратурой.

Размещение приборов на дверце отсека силового приведено на рисунке 6.

В печи в соответствии с рисунком 2 имеется патрубок пароудаления поз. 31 с заслонкой, совмещенной с клапаном паросброса. Ручка заслонки выведена на фронтальную сторону печи. Заслонка полностью открывается при положении ручки выдвинутой на себя.

Сверху на фронтальной стороне печи закреплен козырек поз. 32. На козырьке установлен патрубок с гофрированной трубой для подсоединения к системе вытяжной вентиляции. Рядом с ним, в металлическом коробе, находится клемма колодка для подключения вентилятора козырька.

Для отключения печи при отсутствии тяги в дымоходе установлен датчик реле давления поз. 33, отключающий горелку при повышении давления в дымоходе печи выше установленной нормы.

Привод в соответствии с рисунком 7 состоит: из мотор-редуктора поз. 34; цилиндрической зубчатой пары поз. 35 и поз. 36; предохранительной муфты поз. 37; микровыключателя поз. 38, установленного на кронштейн поз. 39 и взаимодействующего с хомутом поз. 40; корпуса поз. 41, внутри которого вращается вертикальный вал поз. 42, установленный на подшипниках поз. 43.

Смазку подшипников 43 в соответствии с рисунком 7 производить через масленку поз. 44.

Вентилятор циркуляции воздуха в пекарной камере в соответствии с рисунком 3 обеспечивает циркуляцию воздуха в пекарной камере.

Для увлажнения пекарной камеры пар вырабатывается системой пароувлажнения. Система пароувлажнения в соответствии с рисунком 2 состоит: из фильтра сетчатого поз. 45 (внутренняя цилиндрическая резьба Ѕ дюйма); клапана редукционного для регулирования давления воды поз. 57 с манометром; электромагнитного клапана поз. 46; системы распределения и подвода воды поз. 47 к правому поз. 4 и левому поз. 5 парогенераторам; ванночек поз. 12, отводящего трубопровода поз. 48; патрубка слива излишек воды поз. 49.

Оба парогенератора включаются одновременно. Количество пара регулируется таймером увлажнения (при пароувлажнении в цикле) или временем нажатия кнопки ручного пароувлажнения (при ручном пароувлажнении).

Рисунок 1 — Печь хлебопекарная ротационная конвекционная. Общий вид: 6 — вентилятор; 7 — привод; 23 — терморегулятор; 25 — пандус; 26 — дверь; 29- дверь с панелью управления; 30 — дверца отсека силового оборудования; 32 — козырек; 33 — датчик реле давления Рисунок 2 — Печь хлебопекарная ротационная конвекционная. Вид сверху. Поперечный разрез: 1 — камера; 2 — облицованная панель; 3 — камера теплообменника с блоком воздухоподогревателя; 4 — правый парогенератор; 5 — левый парогенератор; 6 — вентилятор; 7 — привод; 8 — платформа; 9 — рамка; 13 — равномерность выпечки производится изменением положения уголков; 14 — жалюзи; 23 — термосопротивление; 24 — лампы освещения; 27 — горелка; 28 — выключатель, замыкающий цепи питания горелки, вентилятора, привода при открывании двери; 31 — патрубок пароудаления с заслонкой, совмещенный с клапаном паросброса; 33 — датчик реле давления; 45 — сетчатый фильтр; 46 — электромагнитный клапан; 55 — стропочные устройства для погрузки и разгрузки печи Рисунок 3 — Печь хлебопекарная ротационная конвекционная. Виды и разрезы: 3 — теплообменник с блоком воздухоподогревателя; 4 — правый парогенератор; 5 — левый парогенератор; 6 — вентилятор; 7 — привод; 8 — платформа; 9 — рамка; 10 — вилка, передающее вращательное движение рамке; 11 — фиксатор; 12 — ванночка; 23 — терморегулятор; 52 — перфорированная стенка Рисунок 4 — Печь хлебопекарная ротационная конвекционная. Платформа вращающаяся: 15 — диск; 16 — корпус; 17 — ось; 18, 19 — подшипники; 20 — диск; 21 — масленка для смазки подшипников Рисунок 5 — Печь хлебопекарная ротационная конвекционная. Панель управления Рисунок 6 — Печь хлебопекарная ротационная конвекционная. Панель дверцы силового оборудования Рисунок 7 — Печь хлебопекарная ротационная конвекционная. Привод: 34 — мотор-редуктор; 35, 36 — цилиндрическая зубчатая пара; 37 — предохранительная муфта; 38 — микровыключателя; 39 — кронштейн для микровыключателя; 40 — хомут; 41 — корпус; 42 — вал; 43 — подшипники; 44 — масленка для смазки подшипников

2.2 Описание принципа действия и режима работы

Печь имеет камеру выпечки, контур обогрева и циркуляции воздуха, механизм вращения стеллажной тележки, систему пароувлажнения и панель управления.

Пекарная камера печи обогревается воздухом, который циркулирует по замкнутому контуру. Принудительная циркуляция воздуха обеспечивается вентилятором. Вентилятором воздух отсасывается через блок воздухоподогревателя, разогревается в нем и направляется по горизонтальному и вертикальному воздуховоду через щели между уголками и пластинами жалюзи в пекарную камеру. Воздух, прошедший пекарную камеру, через перфорированную левую стенку поступает в камеру теплообменника, где снова подогревается, проходя сквозь трубы блока воздухоподогревателя, и отсасывается вентилятором.

Для получения равномерной выпечки стеллажная тележка вращается. Для обеспечения максимальной равномерности выпечки предусмотрен режим реверсивного вращения тележки. В приводе стеллажной тележки применен мотор-редуктор иностранного производства.

Температура в пекарной камере поддерживается автоматически терморегулятором.

Система управления печью построена на базе микропроцессорного контролера, с применением лучших образцов пускорегулирующей аппаратуры отечественного и иностранного производства, обеспечивающих минимальное техническое обслуживание, высокую надежность в эксплуатации, максимально необходимый набор функций управления печью, а именно:

— режим работы печи с автоматическим предварительным прогревом пекарной камеры между выпечками, для компенсации падения температуры при загрузке тележки до температуры предварительного прогрева (температура предварительного прогрева выше температуры выпечки);

— режим работы печи без предварительного прогрева;

— автоматический цикл выпечки с пароувлажнением и выстоем после увлажнения;

— обратный отчет времени цикла выпечки с визуальной индикацией времени;

— режим выпечки с циклическим реверсированием направления вращением стеллажной тележки (по желанию);

— режим выпечки с пароувлажнением или без пароувлажнения (по желанию);

— кнопка дополнительного ручного пароувлажнения;

— световая и звуковая сигнализация о достижении заданной температуры в пекарной камере («печь готова к выпечке»);

— световая и звуковая сигнализация окончания цикла выпечки;

— аварийная световая и звуковая сигнализация.

3. Расчетная часть проекта

Прежде, чем рассчитать тепловой баланс печи и расход топлива, определяем габаритные размеры печи.

3.1 Определение габаритных размеров

Готовое изделие батон нарезной массой 0,3 кг примерно имеет размеры: длину 240 мм и ширину 103 мм. С учетом этих размеров определяем противень.

Во избежание слипания батонов при выпечке, между батонами должен быть зазор примерно 40 мм. Допустим, что на противне 2 ряда батонов по 6 штук.

Рисунок 8

ширина противня:

2 ряда батонов по 240 мм + 3 зазора по 40 мм = 600 мм.

длина противня:

6 штук батонов в одном ряду по 103 мм + 6

зазоров по 40 мм = 900 мм.

Определяем ширину, длину и высоту хлебной каталки:

Рисунок 9

ширина хлебной каталки:

с учетом ширины противня 600 мм и двух боковых направляющих по 30 мм ширина составит 660 мм.

длина хлебной каталки:

с учетом длины противня 900 мм и двух боковых направляющих по 30 мм ширина составит 960 мм.

высота хлебной каталки:

принимаем 18 рядов с интервалом по 86 мм + 2 направляющие верха и низа по 30 мм + зазоры: с верху 80 мм между направляющей и полозьем, снизу 30 мм между направляющей и полозьем + высота колес с креплением 142 мм.

Общая высота хлебной каталки составит 1860 мм.

Учитывая конструктивную особенность печи, воздуховодов, горелки и принципа ее работы определяем ее размеры.

Определяем длину ротационной печи:

— толщина стенок с утеплителем по 130 мм;

— размер внутреннего пространства печи с учетом свободного вращения хлебной каталки: 960 мм длина хлебной каталки + 100 мм с двух сторон для свободного вращения = 1160 мм;

— 2 парогенератора левый и правый с учетом креплений 260 мм;

— встроенная пекарная камера с системой воздуховодов 460 мм.

Общая длина печи составит 2140 мм.

Определяем ширину ротационной печи:

— толщина стенок с утеплителем по 130 мм;

— размер внутреннего пространства печи с учетом свободного вращения хлебной каталки 1160 мм;

— посадочное окно 270 мм.

Общая ширина печи составит 1690 мм.

Для вентиляции предусмотрен пандус при открывании двери и выхода горячего воздуха 262 мм.

Общая ширина печи с пандусом составит 1952 мм.

Определяем высоту ротационной печи:

— толщина нижней стенки печи с утеплителем 30 мм;

— зазор между станиной и нижней стенкой печи 20 мм;

— высота фиксирующей рамки со станиной для хлебной каталки 1930 мм;

— высота для свободного вращения хлебной каталки, для крепления привода 200 мм;

— толщина верхней стенки 150 мм;

— бортик по краю печи 150 мм.

Общая высота печи составит 2480 мм.

Определяем общую площадь четырех стенок:

— верхняя стенка 2,14 м • 1,69 м = 3,616 мІ;

— 2 боковые стенки (1,69 м • 2,48 м) • 2 = 8,382 мІ;

— задняя стенка 2,48 м • 2,14 м = 5,307 мІ.

Общая площадь составит fп = 17,305 мІ.

fп — поверхность ограждений пекарной камеры в мІ:

Нижняя стенка:

fп = 1,69 м • 2,14 м = 3,616 мІ.

Определяем посадочное окно пекарной камеры с учетом ширины 660 мм и высоты 1860 мм хлебной каталки, для свободного постанова в печь: 1000 мм шириной и 2000 мм высотой. Общая площадь составит f = 1,0 м • 2,0 м = 2,0мІ.

3.2 Тепловой баланс печи и расход топлива

Исходные данные для теплового расчета:

1. Печь хлебопекарная ротационная конвекционная.

2. Ассортимент — батоны развесом 0,3 кг из муки пшеничной высшего сорта.

3. Параметры наружного воздуха в печном цехе 27 °C, относительной влажности ц = 70%.

4. Параметры среды пекарной камеры:

t — в сечении посадочного окна — 190 °C;

t — в пекарной камере — 220 °C;

относительная влажность в пекарной камере ц = 35%.

5. Упек Wисп = 8,1%.

6. Удельный расход пара на увлажнение среды пекарной камеры и заготовок ДП = 160 кг пара/т.батонов.

7. Параметры уходящих газов t 'ух = 410.

8. Коэффициент избытка воздуха б = 1.

9. Теплота сгорания топлива

Qн = 20 950 кдж/кг ч 35 700 кдж/мі.

Тепловой баланс пекарной камеры Тепловой баланс составляют на 1 кг продукции при выходе из печи.

Количество тепла, расходуемое в пекарной камере (уравнение теплового баланса):

1 Полезно израсходованное тепло на выпечку 1 кг батонов:

где wисп — упек относительно горячего батона = 0,081 кг/кг;

— энтальпия перегретого пара при температуре tкамеры = 190°С:

= 2840 кдж/кг;

iв — энтальпия воды в тесте при tтеста = 30°С:

iв = 125,6 кдж/кг;

gк — содержание корки в 1 кг горячего изделия:

gк = 0,16 кг/кг;

ск — теплоемкость корки:

ск = 1,47 кдж/(кг?град);

tк — средняя температура корки принимается из tкорки и tподкорочного слоя

gсм — содержание сухого вещества мякиша в 1 кг изделия:

где — содержание общей влаги в 1 кг изделия в момент выхода из пекарной камеры: wм = 0,42 кг/кг

gсм = 1 — (0,16 + 0,42) = 0,42 кг/кг;

сх — теплоемкость сухого вещества мякиша батона:

сх = 1,47 кдж/(кг?град);

свл — теплоемкость влаги хлеба:

свл = 4,187 кдж/(кг?град);

tм — средняя температура мякиша горячего батона задается? 98 °C;

tт — температура теста = 30 °C.

Подставляем полученные значения

q1 = 0,081Ч (2840 — 125,6) + 0,16Ч1,47Ч (130 — 30) + (0,42Ч1,47 + 0,42Ч4,187)Ч (98 — 30) = 219 + 23,5 + 161 = 403,5 кдж/кг.

2 Расход тепла на перегрев пара, подаваемого для увлажнения среды камеры и тестовых заготовок:

где dп — количество насыщенного пара, поступающего в пекарную камеру на 1 кг горячего изделия:

dп = 0,16 кг/кг

iн — энтальпия насыщенного пара при давлении в парогенераторе 1,11 кГ/смІ и степени сухости пара х = 90%, т. е. х = 0,9

iн = 2451 кдж/кг.

3 Расход тепла на нагрев вентиляционного воздуха:

где dп. к — влагосодержание горячего влажного воздуха в сечении посадочного окна на выходе из пекарной камеры в кг/кг сухого воздуха; при цп. к = 35% и

t п. к = 190°С: dп. к = 0,343 кг/кг;

dв — влагосодержание воздуха; при цв = 70% и температуре tв = 27°С:

dв = 0,0142 кг/кг сухого воздуха;

ср — массовая удельная теплоемкость воздуха:

ср = 1,005 кдж/кг;

4 Расход тепла на нагрев транспортных устройств:

где gм — масса металла хлебных каталок, листов приходящая на 1 кг изделий, в кг металла/кг горячего изделия:

См — удельная теплоемкость металла хлебных каталок и листов:

См = 0,462 кдж/(кг?град);

— температура металла хлебных каталок и листов при выходе из пекарной камеры = 220 °C;

— температура металла хлебных каталок и листов при входе в пекарную камеру равна температуре воздуха в расстойной камере = 35 °C;

Масса металла хлебной каталки на 1 кг горячего изделия:

— масса хлебной каталки = 48,0 кг;

— на каталке помещается 18 листов, на 1 листе 12 шт. батонов массой 0,3 кг общим весом 3,6 кг;

Масса металла листов на 1 кг горячего изделия:

— масса 1 листа = 1,6 кг;

Расход тепла на нагрев транспортных устройств:

5 Потеря тепла ограждениями пекарной камеры:

где Gх — часовая производительность печи в кг/ч;

Qо.с — потеря тепла ограждениями пекарной камеры в окружающую среду в Вт;

где б — суммарный коэффициент теплоотдачи, который для приближенных технических расчетов можно определить по эмпирической формуле:

при еп ?0,8 — степень черноты поверхности ограждений;

б = 9,67 + 0,068? (tп — tв) Вт/(мІ? град);

fп — поверхность ограждений пекарной камеры в мІ:

fп = 17,305 мІ;

tп — температура поверхности стенки в °С:

tп = 40 °C;

tв — температура воздуха в цехе в °С:

tв = 27 °C.

б = 9,67 + 0,068? (40 — 27) = 10,6 Вт/(мІ? град);

Qо.с = 10,6? 17,305? (40 — 27) = 2385 вт.

Часовая производительность печи:

где пл — количество листов на хлебной каталке: пл = 18 шт;

пизд — количество батонов на листе: пизд = 12 шт;

gх — развес батонов: gх = 0,3 кг;

ф — продолжительность выпечки: ф = 24 мин.

Потеря тепла ограждениями пекарной камеры:

6. Потери тепла через фундамент пекарной камеры:

Печь ротационная конвекционная установлена на междуэтажном перекрытии. В этом случае потери тепла нижней стенкой определяются по уравнению, аналогичному q5 (7), и включают их в потери в окружающую среду.

где Gх — часовая производительность печи в кг/ч;

Qо.с — потеря тепла ограждениями пекарной камеры в окружающую среду в Вт;

где б — суммарный коэффициент теплоотдачи, который для приближенных технических расчетов можно определить по эмпирической формуле:

при еп ?0,8 — степень черноты поверхности ограждений;

б = 9,67 + 0,068? (tп — tв) Вт/(мІ? град);

fп — поверхность ограждений пекарной камеры нижней стенки в мІ:

fп = 3,616 мІ;

tп — температура поверхности стенки в °С:

tп = 40 °C;

tв — температура воздуха в цехе в °С:

tв = 27 °C.

б = 9,67 + 0,068? (40 — 27) = 10,6 Вт/(мІ? град);

Qо.с = 10,6? 3,616? (40 — 27) = 498 вт;

Gх = 162 кг/ч;

7. Потери тепла излучением через посадочное окно пекарной камеры в окружающую среду:

Тепловой поток через окна определяют по формуле:

где СО — коэффициент излучения черного тела:

СО = 5,7;

е — степень черноты излучающего отверстия, которая для расчетов принимается равной единице;

f — площадь посадочного или выгрузочного окна в мІ;

f = 2,0 мІ;

ц — угловой коэффициент:

ц = 1;

Тп.к — температура излучающей среды в °К:

Тп.к = 220 + 273 = 493 °К;

Тв — температура окружающей среды в °К:

Тв = 27 + 273 = 300 °К;

ф — время, в течении которого открыты посадочные или выгрузочные окна пекарной камеры, сек: ф — 50 сек.

Потери тепла через посадочное или выгрузочное окно пекарной камеры:

8. Расход тепла на аккумуляцию:

Печной агрегат рассчитывается для непрерывной работы и при установившемся тепловом состоянии, поэтому принимаем q8 = 0. Подставляя найденные значения в уравнение теплового баланса (1), получим суммарный расход тепла в пекарной камере на 1 кг батона:

qп.к = 403,5 + 62,2 + 120,0 + 100,0 + 53,0 + 11,0 + 128,9 = 878,6 кдж/кг.

9. Расход тепла в пекарной камере:

Qп.к = qп. к •Gх = 878,6 • 162 / 3,6 = 39 532,5 вт. (13)

10. Технологический к.п.д. пекарной камеры:

Из формулы (2) видно, что величина q1 в основном зависит от величины упека — wм; следовательно, зп. к также зависит от wм. Практика показывает, что при выпечки одного и того же ассортимента в одинаковых печных агрегатах, на разных предприятиях получаются различные упеки, следовательно, и разные к.п.д. пекарной камеры. Кроме того, при выпечке различного ассортимента получается разный по величине упек. В связи с этим к.п.д. пекарной камеры носит условный характер и показывает степень использования тепла в пекарной камере данной конструкции и при заданном ассортименте изделий.

11. Часовой и удельный расход топлива:

Секундные расходы тепла в квт:

Q1 = q1 • Gх = 403,5 • 0,045 = 18,2;

Q2 = 62,2 • 0,045 = 2,8;

Q3 = 120,0 • 0,045 = 5,4;

Q4 = 100,0 • 0,045 = 4,5;

Q5 = 52,9 • 0,045 = 2,4;

Q6 = 11,0 • 0,045 = 0,5;

Q7 = 128,9 • 0,045 = 5,8.

Qп.к = 39,6 квт.

Всего расход тепла в пекарной камере Qп. к = 39,6 квт.

Топливо — природный газ. Теплота сгорания газа .

Принимается температура уходящих продуктов горения tух = 220 °C. При этой температуре потери тепла с уходящими газами Iух = 7540 кдж/мі горючего газа (определено по I — t диаграмме).

Эти потери отнесены к единице топлива:

При потере тепла от химической неполноты горения qхим = 0 секундный расход топлива:

Удельный расход топлива при нормальных условиях:

Удельный расход условного топлива:

условного топлива/т батонов.

4. Техническая характеристика проектируемого аппарата (машины)

ротационный печь топливо конструкция

Заключение

В работе над курсовым проектом был проведен анализ современного оборудования, предназначенного для решения поставленной задачи, была прочитана соответствующая литература и журналы, и данная информация отражена в курсовой работе о достоинствах ротационной печи.

Разрабатываемая ротационная печь предназначена для выпечки широкого ассортимента хлеба, хлебобулочных и мучных кондитерских изде-лий на малых хлебопекарных предприятиях.

Конструкция печи имеет свои технологические и конструктивные особенности, отвечающие конкретным задачам достижения высокого качества продукции при эффективном использовании теплоэнергии и других эксплуатационных показателей.

В расчетной части проекта были применены инженерные методики расчета и определены габаритные размеры ротационной печи, рассчитан тепловой баланс печи и расход топлива, определена установленная мощность изделия. По расчетным данным построены чертежи.

В результате проведенной работы над курсовым проектом я приобрела знания новых методик расчета в области проектирования и умения конструирования хлебопекарных печей.

Список использованных источников

1. Беляков К. Е. Ротационные печи в современном производстве. // Хлебопечение России. — 5/2004 — 60 с.

2. Мартынов В. Б. Производительная ротационная печь «Муссон Ротор» // Хлебопечение России 3/2005 — 60 с.

3. В. З. Порцев, Г. Ф. Фролова, И. Ф. Решетников. Структура и правила оформления текстовых документов. УрГЭУ — Екатеринбург — 2005 — 53 с.

4. А. А. Михилев, Н. М. Ицкович. Расчет и проектирование печей хлебопекарного и кондитерского производства. Издательство «Пищевая промышленность». Москва — 1968 — 487 с.

5. Маклюков И. И., Шумаев Ф. Г. Промышленные печи хлебопекарного и кондитерского производства. 1971 — 385 с.

6. Руководство по эксплуатации В 238.00.00.000 РЭ. Печь хлебопекарная ротационная конвекционная «Муссон Ротор» модель 99 ТУ 5131 — 078 — 12 217 395 — 2002 г — 52 с.