Масляная печь на отработке с наддувом своими руками

Конструкция самодельной печки с наддувом, функционирующей от уже отработанного масла, довольно проста. В ее изготовлении используется любой закрытый сосуд цилиндрической формы, из которого выводится труба с проделанными сбоку отверстиями. В нижней части устройства оборудован проем с дверцей для обеспечения доступа к розжигу. К верху цилиндра приварен патрубок для отведения дыма.

Принцип функционирования масляной печи на отработке с наддувом

На дне сосуда находится отработанное масло, которое по мере необходимости автоматически подается в топку из емкости двумя способами: с помощью поплавкового механизма или погружного насоса. Чтобы быстро и легко разжечь отработку, к ней нужно добавить немного растворителя или бензина и включить вентилятор, нагнетающий воздух. Пары, что активно выделяются после прогревания отработанного масла, вместе с избыточным количеством кислорода сжигаются в печи.

Особенность этого самодельного устройства на масле заключается в том, что его нижняя часть сильно раскаляется от пламени, разгоревшегося внутри. По этой причине при обогреве одного помещения требуется устанавливать вентилятор, воздушные потоки которого будут обдувать раскаленную поверхность конструкции. Если же это устройство задействовано в отоплении всего дома, то хозяину следует побеспокоиться о создании водяной рубашки.

Разновидности печей

В зависимости от способа наддува выделяют несколько типов отопительных устройств. Самым безопасным считается инжекционный метод, при котором печь продолжает сохранять тепло, даже если уменьшить функции наддува.

При эжекторном способе требуется установка какого-либо вентилятора производительностью 1500 м3/ч. Чтобы во время прекращения принудительной подачи воздуха не допустить заполнения жилища вредными веществами, нужно позаботиться о монтаже между вентилятором и эжектором специального клапана-хлопушки с перекрывающей пружиной.

Предостережения относительно установки печи

Существуют определенные правила, которые необходимо соблюдать во избежание пожара. Среди них отмечают следующее:

1. Непозволительно устанавливать отопительную конструкцию в том месте, где постоянно наблюдается сквозняк.
2. Важно обезопасить печку на масле от попадания на нее посторонних предметов. То же самое касается и наличия легковоспламеняющихся элементов, а также работы с ними вблизи подобного устройства.
3. Печь должна быть установлена так, чтобы вокруг нее оставалось как минимум полметра свободного пространства.

Советы для умельцев

Для того чтобы смастерить такую конструкцию для отопления, внимательно изучите чертеж печи на отработке с наддувом.

Подобное масляное устройство можно изготовить из старого баллона от сжиженного газа. При этом стоит срезать верх емкости и соорудить крышку с уплотнителем, роль которого выполнит асбестовый шнур.

Весь процесс создания конструкции состоит из вырезания проемов для обеспечения доступа к отработке и обустройства дымохода. Отверстие для розжига и слежения за топкой необходимо оборудовать дверцей.

Кроме того, нужно позаботиться о врезке трубы, по которой будет подаваться воздух. В этом случае диаметр не играет особой роли, потому труба 45 мм будет в самый раз. По всей длине металлического предмета нужно проделать небольшие отверстия диаметром до 9 мм. Их должно получиться около 50 штук.

Заключение

Подобный агрегат может обогреть жилище площадью до 150 м². Горючего он расходует немного – всего 1 литр в час при 14-15 °C внутри помещения. Если этого недостаточно, то температуру можно повысить, регулируя заслонки либо увеличив обороты моторчика наддува. При этом затраты топлива будут больше на поллитра в час.

Нельзя сказать, что самодельная масляная печь с наддувом – это очень простое устройство и сделать его совсем несложно. Но, с другой стороны, имея большое желание и некоторые навыки, можно с легкостью соорудить печь на отработке с вентилятором своими руками.

Похожие статьи:

Как сделать печь на отработке своими руками?

Чтобы Вам не пришлось отрываться от этого творческого процесса и уложиться в два дня, рекомендую сразу подготовить все необходимое. Я собрал свою печь из следующих запчастей и материалов:

1. Пропановый баллон 50 литров
2. Бочка из-под масла 200 литров
3. Труба металлическая D 105 мм.
4. Труба металлическая D 48 мм.
5. Листовой металл 1,5 мм.
6. Листовой металл 3 мм.
7. Медная трубка диаметром 6 мм.
8. Фанера 10 мм.
9. Фанера 6 мм.
10. Маслонасос ВАЗ 21(01-07)
11. Электромотор стеклоподъемника ВАЗ 2108
12. Улитка от печки ВАЗ 2108
13. Блок питания от системного блока ПК 350-400Вт
14. Труба пластиковая водосточная D50 мм.

 Маслонасос

Объем масла потребляемый печью составляет от 1 до 2 литров в час. Чтобы обеспечить столь малую подачу масла пришлось соорудить маслонасос из легкодоступных запчастей от ВАЗа. Я использовал шестеренчатый насос системы смазки двигателя от «классики» ВАЗ 21(01-07), но сразу сделаю оговорку, если есть возможность найти насос с меньшей подачей масла, например от какого-нибудь мотоцикла или скутера, то используйте именно его.

Решить проблему высокой подачи в принципе тоже не проблема – я вставил в подающую трубку тройник, тем самым обеспечил сброс излишков масла обратно в маслобак. В качестве привода маслонасоса я использовал электромотор с червячным редуктором от стеклоподъемника ВАЗ 2108-09.

Далее необходимо соединить маслонасос с приводным редуктором с помощью самодельной конструкции изготовленной из трубы 3/4 дюйма и двух металлических пластин толщиной 3 мм., приваренных к концам трубы, длинна которой зависит от глубины масляного бака, который Вы будете использовать. Пластины на концах трубы будут выступать в качестве крепежных площадок для  маслонасоса и приводного электромотора с редуктором.

Вращение передается приводным валом, изготовленным из алюминиевых трубок, купленных в строительном супермаркете.

Корпус печи

Корпус печи состоит из трех основных элементов – это камера горения (топка), труба по которой подается воздух в камеру горения и внешний кожух. Об изготовлении каждого из элементов я расскажу по отдельности.

1. Камера горения (топка) изготовлена из газового баллона для пропана на 50 литров. Первым делом, срезаем верхнюю часть.  Чтобы не было проблем с крышкой для топки, рез делаем обязательно под сварным швом. Далее нужно сделать вырезы под трубу подачи воздуха (диаметр 48 мм.) и трубу дымохода (диаметр 105 мм.). 
   
   Прорезь под трубу подачи воздуха необходимо сделать как можно точнее, чтобы обеспечить более плотное прилегание двух деталей. В нижней части камеры горения расположен лючок топки, через который производится поджог и чистка от остатков горения.
   
   При изготовлении печи, лючок можно сориентировать в любом удобном направлении, исходя из будущего расположения печки в помещении. Проем в баллоне под лючок лучше разметить и вырезать по готовому лючку.
   
    
2. Труба подачи воздуха изготавливается согласно размерам, указанных в чертеже. Особое внимание хочу уделить расположению и размеру отверстий. Их количество и размер напрямую зависит от давления наддува воздуха. Для предлагаемого мною варианта наддува при помощи улитки от печки ВАЗ 2108, оптимальным будет вариант – пять рядов по шесть отверстий диаметром 3 мм.
   , расположенных в шахматном порядке, расстояние между рядами 50 мм., расстояние от торца трубы до первого ряда 20 мм. Торец трубы заглушен пластиной толщиной 3 мм. с тремя отверстиями диаметром 4 мм. равномерно расположенных по окружности.
    
3. Внешний кожух — это самая простая часть конструкции печи изготовленная из стальной бочки из-под масла объемом 200 литров. При помощи топора или стамески и молотка, вырубаем верхнюю поверхность бочки.
   
   Отверстия для труб подачи воздуха и дымохода размечаем и вырезаем уже по готовой камере горения. Крышка, закрывающая кожух печи, изготовлена из листа стали толщиной 3 мм., размеры смотрите на чертеже.
    

Copyright MAXXmarketing Webdesigner GmbH

Печь на отработанном масле polarus P11C

Печь на отработанном масле POLARUS P 11С предназначена для обогрева больших помещений, одной

печки хватит, чтобы отопить 3000 м3. Эффективно отапливает помещения с высокими потолками, например: ангары, складские помещения, гаражи и т.д. Мощный выдувной вентилятор вырабатывает 3000м3/час.

Печь также имеет:

• Защиту от перегрева
• Автоматическое отключение печи в случае отключения электропитания
• Дополнительный вентилятор обеспечивает турбонадув, что увеличивает максимальную температуру нагрева и уменьшает загрязнение атмосферы за счет сгорания паров отработки
• Система подачи масла полностью автоматизирована, перелив не возможен
• Дополнительная электронная защита от перегрева печи POLARUS

Теперь не только добавлена мелкая очистка топлива, но и его подогрев для улучшения текучести

масла.

 

Отработка (Отработанное масло) — сейчас, наверное, самое дешевое углеродное топливо, и если стоит вопрос, чем отапливать большое помещение, тогда есть один рациональный выход из этой ситуации — печь на отработке (отработанном масле)!

 

Основные конструктивные особенности новой модификации печи на отработанном масле POLARUS:

• Добавлен фильтр тонкой очистки топлива
• Масло подогревается, что делает его однородным и более текучим
• Доработана конструкция камеры сгорания

Новые модернизации делают печь на отработанном масле POLARUS еще более надежной и значительно увеличивают срок службы печки.

Чем печь на отработанном масле POLARUS отличается от аналогов конкурентов?

• Печь не содержит форсунки! У Вас не будет проблем с засором форсунки, масло поступает в камеру сгорания по закону сообщающихся сосудов (бак расположен выше камеры сгорания).
• Удобная система слива конденсата.
• Улучшенная система сгорания — благодаря мощной турбине, воздух под давлением поступает в камеру сгорания, что обеспечивает максимальную теплоотдачу.
• Большой обдувной вентилятор, позволяет отопить большие помещения объемом до 3000 м3.
• В комплекте идет совок на длинной ручке для удобного извлечения шлака из камеры сгорания.
• Низкая электрическая мощность: печь на отработанном масле POLARUS потребляет всего 0,2 кВт/час.

Простенькая печка на отработке для теплицы или палатки своими руками

Чтобы поддерживать тепло в теплицы или в палатке используются различные типы печек.

Одной из самых выгодных, является работающая на отработке. Такая печка, сделанная своими руками, может гореть на одной заправке до 10 часов. Она легко нагреет маленькую теплицу, парник или палатку.

Материалы для изготовления печки:

• консервная банка;
• гофрокартон;
• жестяная водосточная труба 110 мм;
• труба 1/2 дюйма.

Процесс изготовления печки для теплицы

В качестве резервуара для горючего послужит консервная банка.

Чем она вместительней, тем дольше будет горение без дозаправки. В банку вырезается фитиль из гофрокартона. Для этого 2 картонных прямоугольника нужно разрезать вдоль наполовину.

Затем заготовки соединяются накрест, и фитиль вставляется в банку.

После этого заливается топливо.

Низ печки делается из отрезка оцинкованной водосточной трубы высотой 30 см.

С одной стороны на ней нужно сделать надрезы, чтобы загнуть часть металла внутрь. Тот послужит дном для установки банки.

Полученные при этом просветы обеспечат приток воздуха. При розжиге нужно будет сначала вставить банку в нижнюю ступень, и после этого зажигать фитиль.

Верхняя ступень печки представляет собой более длинный кусок водосточной трубы, который надевается раструбом на низ. Вверху вторая ступень стыкуется с тонкой трубкой дымоходом. Последнюю нужно будет вывести за пределы палатки или теплицы. Для устойчивости ко второй ступени на заклепки устанавливаются 3 ножки из полосы жести.

После розжига, если применяется отработка, печь немного дымит, пока масло не нагреется. После этого дыма почти нет.

Печь универсальная, так как ее можно заправить даже растительным маслом с фритюра, топленым салом, парафином и прочим горючим. Также в нее помещается газовая туристическая горелка.

Смотрите видео

Печь на отработке: преимущества и рекомендации

Оглавление:

1. Варианты для обогрева гаража
2. Масляные радиаторы
3. Тепловые пушки
4. Газовые инфракрасные и каталитические обогреватели
5. Конструкции, работающие на твердом топливе
6. Печь на отработке – приемлемый вариант для обогрева гаража
7. Рекомендации для новичков
8. Преимущества конструкций, функционирующих на отработанном масле

Отопление гаража, которое проведено по всем правилам, позволит защитить автомобиль в зимнюю стужу от пагубных последствий.

Кирпич или же бетон, из которых частенько возводятся стены гаража, не способны поддерживать внутри помещения оптимальный микроклимат без использования каких-либо дополнительных устройств для обогрева.

Способов отопления гаража множество. Главное, определиться, какое топливо будет выгодней использовать и на какой промежуток времени нужен теплый гараж. Если постройка пристроена к дому, то систему отопления лучше объединить с общей. Для отдельно же стоящей конструкции, существует великое множество вариантов. Это и радиаторы, и буржуйки, и тепловые пушки, и инфракрасные обогреватели, и печь на отработке. Рассмотрим каждый вариант подробнее.

Варианта для обогрева гаража

К таким вариантам относится несколько обогревателей, которые мы сейчас и рассмотрим.

Масляные радиаторы

Энергоносителем для данных устройств является, безусловно, электричество. Благодаря своей конструкции, масляные радиаторы бесшумны, надежны и безопасны. У них нет каких-либо открытых нагревательных элементов, поэтому абсолютно исключена вероятность возгорания.

Они компактны, не требуют монтажных работ, достаточно подключить и можно пользоваться. Размеры радиатора и его поверхность служат основой для создания потока мощного, теплого воздуха, который будет равномерно распределяться по гаражу. Единственный недостаток – это достаточно большое потребление электроэнергии.

Тепловые пушки

Это мощное воздухонагревательное устройство, которое является удачным отопительным вариантом для гаража. Топливом для этого агрегата могут служить газ или даже электроэнергия. Тепловая пушка быстро нагревает помещение, ее легко перемещать. Минусы этих устройств в следующем:

• У газовых аналогов – повышенная взрывоопасность, преобладает шумность и специфический запах;
• У электрических – как правило, расход электроэнергии большой.

Газовые инфракрасные и каталитические обогреватели

Такие устройства, как правило, работают на пропане или же на обычном газу.

Они экономны, так как позволяют владельцу контролировать расход топлива и обеспечивать обогрев гаража в то время, когда это непосредственно требуется.

Отопление гаража всевозможными каталитическими обогревателями, можно сказать, идеально. Сгорание газа осуществляется в специальных сотах, в конструкции которых предусмотрен специальный катализатор. За счет этого происходит нейтрализация около 95% всех продуктов сгорания.

С инфракрасными приспособлениями дело обстоит чуть хуже. При сгорании газа осуществляется нагрев керамических элементов, затем тепло передается воздушному пространству, которое находится непосредственно перед горелкой. Таким образом, теплый воздух поднимается вверх, уступая свое местечко холодному. Так происходит постепенный нагрев помещения. Существенный «минус» таких устройств – наличие продуктов сгорания.

Конструкции, работающие на твердом топливе

Многие автолюбители предпочитают варианты обогрева, основанные на использовании твердого топлива:

• Пиролизный котел. Принцип действия основан на отдельных этапах сжигания дров и образующихся летучих веществ. За счет этого возможно постоянное поддержание необходимой температуры. Одной закладки топлива, как правило, хватает на 6-12 часов;
• Пеллетный котел. В качестве топлива используются пеллеты, изготовленные из опилок и мелкой древесной стружки;
• Печь Булерьян. Это устройство не отличается своей непосредственной дешевизной, но приобретает среди автолюбителей все большую популярность, так как ее КПД составляет 80%. Монтаж печи довольно прост, применимы все виды твердого топлива. Конструктивно в Булерьяне предусмотрено 2 камеры сгорания: одна здесь предназначена для газификации, а другая – для дожигания топлива;
• Буржуйка. Классическая дровяная печь, которая для гаража вполне подходит. Его легко можно соорудить самостоятельно, но первоначально стоит подумать об оборудовании дымохода.

Печь на отработке – приемлемый вариант для обогрева гаража

Этот вариант многими считается достаточно практичным и приемлемым.

Поэтому остановимся на нем чуть подробней. Если у вас возникло желание эффективно, а главное, экономно обогреть гараж практически на бесплатном топливе, то самодельные устройства на отработанном масле – это то, что надо.

Конструкция таких печей проста и надежна. Главный плюс в том, что обогревательный прибор справляется с работой без какой-либо капельницы и форсунки, действует по принципу сгорания паров отработки.

Такая конструкция собирается из двух емкостей, которые соединяют между собой трубой. Как правило, труба должна иметь множество отверстий. Топливным бачком и одновременно топкой служит нижняя часть печи. Чаще всего ее вместимость должна быть в пределах 10-12 литров.

Верхняя емкость печи оборудуется обязательно крышкой. В этой части конструкции предусматривается отверстие, через которое будет заливаться топливо. А крышка будет исполнять функцию некого «пульта управления».

С ее помощью можно будет регулировать поступление кислорода в устроенную топку, а значит, и мощность горения топлива. Верхняя часть и труба – нагревательные элементы устройства. При максимальном разогреве они могут накаляться до 800-900 градусов, поэтому их стоит конструировать из прочного железа, чтобы они быстро не прогорели.

На верхнюю емкость печи обязательно приваривается патрубок. Потом на нем фиксируется вытяжная труба. Сделать ее лучше из оцинковки, так как она будет удалять не только продукты горения, но и играть роль еще и дополнительного нагревательного элемента. Следует отметить, что вытяжная труба может нагреваться до 250 градусов. Верхняя часть печи следует делать съемной, чтобы можно было при необходимости чистить горелку от копоти.

Как вы уже убедились, конструкция прибора исключительно простая. Здесь можно обойтись даже без чертежей и высокопрофессиональных навыков.

Рекомендации для новичков

• Дымоход надо монтировать высотой не менее 4 метров, это создаст хорошую тягу;
• Верхнюю трубу сделайте большего сечения, чем выхлопную – так будет гораздо меньше сажи;
• Раз в 10 дней обязательно чистите дымоход от отходов;
• Для розжига в топливный бачок положите свернутую газету, затем залейте литр отработки и подожгите. Минут через пять начнется процесс кипения, масло начнет самовозгораться. Подливать топливо лучше сразу по 5 литров;
• Соблюдайте все меры предосторожности. Не располагайте рядом с печью горючих и взрывоопасных веществ;
• В качестве топлива можно применять: машинное, трансформаторное отработанные масла, дизельное топливо, отходы лакокрасочного производства.

Преимущества конструкций, функционирующих на отработанном масле

• Экологичность. Практически не дымит, поэтому такую печь можно эксплуатировать и в центре любого населенного пункта, и на даче. Соседям уж точно не придется дышать вредными выхлопами;
• Экономичность. Отработка найдется практически всегда, да еще, если она и ничего не стоит;
• Простота в эксплуатации. Наливай топливо и грейся – вот весь результат.

Печка для гаража, функционирующая на отработках – отличное решение для экономного хозяина!

Как обработать в духовке | Клуб мыльных вызовов

CPOP означает холодный процесс/печной процесс. Когда вы закончите создание мыла холодным способом и оно будет благополучно помещено в форму, вы можете поместить его в теплую духовку, чтобы усилить стадию гелеобразования. Одним из основных преимуществ этого является возможность быстрее извлекать мыло из формы. Тепло духовки испарит больше жидкости из мыла. Это также может немного ускорить время отверждения, но это лучше всего измеряется путем периодического взвешивания мыла до тех пор, пока оно не перестанет терять вес, а не за определенный период времени.

Метод обработки в печи может быть сложным только потому, что количество времени и тепла имеют несколько факторов, влияющих на результат. Слишком сильное нагревание может привести к образованию пузырей, «инопланетному мозгу» мыла. Меньшая партия мыла потребует меньше тепла и времени в духовке, в то время как большая партия потребует больше. Когда я делаю небольшую порцию из шести баров, я обычно включаю духовку на 170 F (77 C), что является самой низкой температурой. Как только она полностью нагреется, я ставлю свое мыло в духовку (НЕ НАКРЫТАЯ) на среднюю полку и сразу же выключаю духовку.Я могу оставить его там на ночь, и на следующее утро он будет готов к нарезке — если за это время никто не откроет дверцу духовки или случайно не включит духовку! Если у меня немного большая партия – например, до 12 бар – я могу сразу выключить духовку, но затем включить свет в духовке и оставить ее включенной на ночь. Так легче взглянуть на мыло, чтобы убедиться, что оно не перегревается. Удивительно, сколько тепла может создать эта маленькая лампочка, поэтому, если вы видите признаки перегрева, обязательно выключите ее!

Высота над уровнем моря также является фактором, который может заставить ваше мыло нагреваться быстрее, чем вы предполагали! Я спросил Деби Олсен из Me Do it Meself, как она занимается обработкой в ​​духовке, поскольку она живет в горах Колорадо.Вот ее методы: «Моя духовка разогревается только до 170 градусов, поэтому я предварительно разогреваю и сразу же выключаю ее, затем приоткрываю дверцу духовки примерно на 10 минут, прежде чем положить в нее мыло. Я даю духовке остыть самостоятельно. и оставьте не менее чем на 8 часов».

Что делать, если вы перегрели мыло? Однажды у меня было пузырчатое мозговое мыло пришельцев в большой форме. Мыло под ним было на самом деле в порядке, поэтому все, что мне нужно было сделать, это срезать вздутое мыло, чтобы открыть совершенно красивое мыло под ним.Это может сработать или не сработать, в зависимости от того, насколько глубоки волдыри, но попробовать стоит! Если вы используете силиконовый вкладыш, вы также можете получить интересные текстуры на поверхностях мыла, которые соприкасаются с силиконом. Обычно они носят косметический характер, и вы также можете сгладить их, если хотите.

границ | Роль отдельных механизмов теплообмена в модельной хлебопекарной печи, обогреваемой пористыми объемными керамическими горелками

Введение

Годовое потребление энергии в пищевой промышленности Германии составляет ~58 ТВт-ч, из которых около 6 ТВт-ч используется для производства кондитерских изделий (Blesl and Kessler, 2017). Наиболее энергоемким этапом производства кондитерских изделий является выпечка, при этом средняя потребность в энергии составляет 7 МДж на кг хлеба (Fellows, 1996). Анализ энергетических потоков средней промышленной пекарни показывает, что более 50% потребляемой энергии направляется на хлебопекарные печи, но только одна треть используется для выпечки, а остальная часть рассеивается в окружающую среду (Шульц, 2014). Таким образом, потенциал энергосбережения в хлебопекарной промышленности соответственно высок, а энергоэффективность хлебопекарных печей является ключевым фактором для управления энергопотреблением в этой отрасли производства продуктов питания.

Эффективность процесса выпечки можно повысить за счет внедрения новых концепций выпечки, которые способны обеспечить лучшее регулирование основных параметров процесса и более эффективную передачу тепла продукту по сравнению с традиционными хлебопекарными печами. В результате можно значительно сократить общее время выпечки, затраты энергии (т. е. расход топлива) и, как следствие, выбросы загрязняющих веществ и парниковых газов. Одним из инновационных подходов может быть интеграция технологии пористых объемных керамических горелок (VCB) в хлебопекарную печь, как это было продемонстрировано в другом месте (Takacs et al., 2017; Йовичич и Дельгадо, 2018). Помимо чрезвычайно широкого диапазона регулирования по тепловой мощности (1:20 и более) и, следовательно, по температуре, теплообмен от излучения к конвекции между этим типом горелок и обогреваемым объектом высок по сравнению с государственными. современные печи, положительно влияющие на процесс выпечки, например, сохраняя качество продукции при сокращении времени выпечки.

Пористая объемная керамическая горелка (VCB)

Пористая объемная керамическая горелка (VCB) представляет собой технологию сжигания, при которой газообразная предварительно смешанная воздушно-топливная смесь сжигается в полостях пористого инертного материала.Катапан и др. (2011) отметили три механизма стабилизации пламени в пористых горелках: (1) термическая стабилизация в одиночной керамической пене, приводящая к плоскому поверхностному пламени (Hsu et al. , 1993), (2) стабилизация гашения в двухслойной пористой структуре. различной пористости, что приводит к плоскому, погруженному пламени (Trimis and Durst, 1996) и (3) динамической стабилизации жидкости, основанной на неравномерном профиле скорости и приводящей к коническому, струйному пламени (Francisco et al., 2010). В рамках данной работы применена стабилизация пламени в двухслойной конструкции, которая обеспечивает простую, компактную конструкцию и применимость в широком диапазоне условий эксплуатации.На рис. 1а показана двухслойная пористая ВЗГ, состоящая из пламегасителя (зона с мелкими порами, с модифицированным числом Pe <65) и зоны горения (зона с большими порами и Pe >65). Помимо предотвращения обратного воспламенения за счет гашения пламени, пламегаситель обеспечивает предварительный подогрев поступающей воздушно-топливной смеси. Пористые ВХБ в основном производятся из пористых керамических материалов, например, SiSiC и Al ₂ O ₃ (Pickenäcker et al., 1999; Mach et al. , 2006), которые могут выдерживать высокие термические нагрузки (во время фазы воспламенения). и высоких температурах (в эксплуатации).На рис. 1б,в показан пористый ВЗТ из SiSiC в нерабочем состоянии и в рабочем состоянии соответственно.

Рисунок 1 . Пористый ВЗТ: (а) принцип работы, (б) SiSiC – пористая матрица ВЗТ и (в) ВЗТ в работе.

Технология Porous VCB предлагает ряд преимуществ по сравнению с обычными свободнопламенными горелками: стабильная работа в широком диапазоне мощностей и соотношений воздуха, что обеспечивает широкий диапазон модуляции мощности (до 1:25), компактная конструкция благодаря высокой удельной мощности (до 3 МВт/м ² ) и сохранение качества работы независимо от ориентации горелки (Trimis et al., 2002, 2005; Йовичич и др., 2014; Рааб и др., 2015). Благодаря наличию пористого керамического материала в зоне горения эффективная теплопередача намного выше по сравнению со свободным пламенем, что приводит к высокооднородному температурному полю, интенсивному тепловому взаимодействию и низким выбросам загрязняющих веществ (CO, NO _x ) (Trimis et al. , 2002, 2005), значительно ниже норм «Голубого ангела». Из-за высокой температуры пористой зоны горения (в диапазоне 1000–1500°С) пористый ВЗГ имеет значительно более высокий выход теплового излучения в ближнем инфракрасном диапазоне (БИК), особенно в диапазоне длин волн от 1300 до 1700 нм. (Йовичич и др., 2014).

Технология пористого VCB ранее успешно применялась в различных, в основном, высокотемпературных приложениях, например, в стекольной или сталелитейной промышленности (Trimis et al., 2002; Mach et al., 2007; Altendorfner et al., 2008; Jovicic et al. , 2010; Бейер и др., 2011). Его применение в пищевой промышленности все еще недостаточно хорошо отработано, даже несмотря на то, что он может обеспечить экономические и экологические преимущества для производственного процесса благодаря своему уникальному тепловому излучению и рабочим характеристикам.Применение пористых ВЦБ в качестве источника тепла для новой модели хлебопекарной печи позволяет значительно расширить рабочий диапазон печи и, таким образом, реализовать самые разнообразные программы выпечки.

Инфракрасная печь для выпечки

Теплопередача в хлебопекарных печах анализировалась в различных исследованиях (Standing, 1974; Krist-Spit and Sluimer, 1987; Baik et al., 1999). Среди прочих параметров это зависит от типа печи, материала, геометрии и типа источника тепла (Baik et al., 1999; Ploteau et al., 2015). По данным MIWE (2011), в обычной многоярусной хлебопекарной печи тепло передается целевому объекту посредством теплового излучения (30%), теплопроводности (40%), конвекции (15%) и конденсации (15%). . Различные исследования (Wade, 1987; Skjöldebrand and Andersson, 1989; Skjöldebrand, 2002; Olsson et al., 2005; Speer and John, 2006; Hermann et al., 2012) продемонстрировали положительное влияние теплового излучения на процесс выпечки, например , общее снижение подводимого тепла при улучшенном регулировании процесса.Согласно Кришнамурти и соавт. (2008), в процессе выпечки может быть использовано излучение ближнего инфракрасного диапазона из-за его большой глубины проникновения, что создает эффект выпечки «наизнанку» (Wade, 1987). Было показано, что использование теплового излучения сокращает время выпечки (Wade, 1987; Skjöldebrand and Andersson, 1989), например, для 10-сантиметровых плоских изделий из теста сокращение времени выпечки составило 63%. В случае технологии печи STIR (Speer and John, 2006; Hermann et al., 2012), где источником теплового излучения является покрытие печи, время выпечки сокращалось на 20–50 % в зависимости от продукта.Что касается качества продукта, желаемый цвет корочки может быть достигнут быстрее, что было продемонстрировано при выпечке предварительно выпеченных багетов (Olsson et al., 2005) и белого хлеба (Skjöldebrand and Andersson, 1989). Готовый хлеб имел более тонкую корку и более мягкий мякиш по сравнению с хлебом, выпеченным в обычной печи (Skjöldebrand and Andersson, 1989). Неудовлетворительных результатов, полученных в инфракрасных хлебопекарных печах, меньше, чем положительных. Например, Кескин и др. (2004) и Sumnu et al.(2005) утверждали, что инфракрасный нагрев не следует использовать в качестве единственного источника тепла в хлебопекарной печи, так как в результате получается толстая корочка и очень низкая прочность мякиша.

Добавление воды во время выпечки

Чтобы получить высококачественный хлебопекарный продукт, особенно с точки зрения качества корочки, в начале процесса выпечки желательно быстро добавить водяной туман, туман или пар в пекарную камеру (Meuser, 2016). Кроме того, передача тепла хлебобулочным изделиям зависит от влажности атмосферы хлебопекарной печи, которая регулируется добавлением воды.

По данным Schünemann and Treu (2002), когда пар попадает в печь, нагретую до температуры выше 150°C (в начале процесса выпечки), он конденсируется на поверхности выпечных изделий, так как это самые холодные поверхности внутри печи. , имеющий температуру ~30°C, т.е. значительно ниже точки росы воды при атмосферных условиях. В ходе этого процесса энтальпия конденсации (равная скрытой теплоте ч _{fg ,h30} = 2256,7 кДж/кг при 100°C и 1 бар) (Smith, 2003) будет передаваться продуктам. ‘ поверхность.Таким образом достигается высокая скорость теплопередачи при небольшой разнице температур (Incropera and De Witt, 1996). Из-за давления внутри печи, близкого к атмосферному, конденсация происходит при ~100°C. Как только температура поверхности продукта превысит температуру точки росы, конденсация избытка воды прекратится.

Из-за высвобождения скрытого тепла белки в тесте немедленно сворачиваются, а крахмал клейстеризуется. Это обязательное условие для румяной и хрустящей корочки.Конденсация способствует частичной декстрации крахмала, что делает поверхность теста блестящей (Meuser, 2016).

Количество и продолжительность добавления воды зависят от типа теста, например, Klingler (2010) использовал 10 г пара на килограмм хлеба, а Dessev et al. (2011) рекомендуется 0,33–1,33 л воды на ³ м объема хлебопекарной печи. В случае с булочками Schirmer et al. (2011) использовали до 3,255 л воды на ³ м пекарного пространства, в результате чего объемная доля пара составила 92%.

Самый простой способ добавления воды в печь — это использование пара, производимого снаружи, или распыление воды через сопло непосредственно на вращающийся вентилятор (Ladenbacken, 2003). В течение нескольких секунд вода испаряется и равномерно распределяется в духовке воздушным потоком вентилятора. Этот подход не подходит, когда в печь необходимо добавить большое количество воды или вода добавляется через определенные промежутки времени.

Новая концепция хлебопекарной печи на основе пористого VCB

Ярусная хлебопекарная печь с газовым обогревом, основанная на технологии пористого VCB (Jovicic and Delgado, 2018; Jovicic et al., 2019), состоит из двух камер, как показано на рис. 2: (1) внутренней (выпечной) камеры, в которой могут быть размещены хлебобулочные изделия, и (2) внешней камеры, где расположены пористые ВКТ как источники тепла. и который направляет поток дымовых газов вокруг внутренней печи к выходу из печи. Тепловое излучение, испускаемое пористыми ВЗБ, нагревает внутреннюю камеру и выпечку напрямую, через потолок внутренней камеры, изготовленный из кварцевого стекла. Дымовые газы не соприкасаются с продуктами, так как дымовые газы проходят через наружную камеру и за счет конвекции нагревают стенки внутренней камеры. Следовательно, для выпекания используется как тепловое излучение (от пористых ВКТ и стенок печи), так и конвекция (принудительная, за счет потока дымовых газов во внешней камере, и естественная, за счет движения пекарной атмосферы во внутренней камере). Конструкция описанной печи на основе ВКГ и уникальная гибкость источника тепла, т.е. ВКГ, позволяют ограниченно влиять на отдельные механизмы теплопередачи, например, на БИК-излучение, через температуру поверхности ВКГ, на конвекцию, через температуры и скорости дымовых газов, а по теплопроводности — через температуру подовой плиты.

Рисунок 2 . Теплопередача в хлебопекарной печи: теплопроводность, конвекция, излучение и конденсация.

Работа новой хлебопекарной печи была охарактеризована на прототипе печи с использованием буханок белого хлеба весом 800 г (12 буханок на партию) (Jovicic and Delgado, 2018). Полученные результаты показали, что эта инновационная концепция сокращает общее время выпечки как на этапе предварительного нагрева, так и на этапе выпечки. В результате можно ожидать снижения потребности в топливе хлебопекарной печи.Однородность цвета корочки на партию свидетельствовала о том, что поток теплового излучения над подовой плитой был равномерным. Анализ подтвердил, что продукты обладают такими же сенсорными свойствами, как и в эталонной электрической ярусной печи, т. е. схожим цветом корочки и свойствами мякиша, более тонкой корочкой. Кроме того, сочетание широкого рабочего диапазона и быстрого отклика, обусловленное рабочими характеристиками VCB, позволяет реализовать широкий спектр программ выпечки и позволяет быстро адаптироваться к продуктам.

Цель

Чтобы успешно интегрировать пористую технологию VCB в новую концепцию хлебопекарной печи, необходимо охарактеризовать теплообмен между источником тепла и целевыми объектами. Качество выпечки зависит, в том числе, от уровня температуры внутри печи, однородности температурного поля по поверхности выпекаемых изделий и вклада отдельных механизмов теплопередачи при выпечке (Schünemann and Treu, 2002; Klingler, 2010). Целью данной работы было охарактеризовать теплообмен к целевому объекту, помещенному внутри модельной хлебопекарной печи, обогреваемой двумя пористыми ВКТ, и определить вклад отдельных механизмов теплообмена в общий расход тепла.

Кроме того, добавление воды во время выпечки является важным фактором, влияющим на качество продукта, но также связано с потерями энергии (Schulz, 2014). Чтобы уменьшить их, необходимо лучшее понимание взаимодействия, особенно с точки зрения теплообмена, между печью, тестом и водой.С помощью разностного метода, описанного далее в тексте, расход тепла к объекту контроля был разделен на вклады отдельных механизмов теплообмена (теплопроводность, конвекция, тепловое излучение и конденсация). Экспериментальный анализ проводился без и с добавлением воды в атмосферу печи, где варьировались форма и количество воды.

Знания, полученные в рамках данного исследования, могут быть в дальнейшем использованы в качестве основы для оптимизации параметров процесса и повышения эффективности процесса выпечки.

Материалы и методы

Экспериментально определена роль отдельных механизмов теплообмена в модельной печи, показанной на рис. 3, обогреваемой двумя пористыми ВКТ. Концепция этой модели печи такая же, как у новой хлебопекарной печи, представленной на рис. 2, но с уменьшенными размерами.

Рисунок 3 . Схема типовой печи.

Экспериментальная установка состояла из модельной печи (внутренняя камера: 0,48 м × 0,48 м × 0,3 м) с двумя камерами (внутренней, для размещения объекта испытаний и внешней, куда поступает дымовой газ) и обогреваемой двумя круглыми ВКТ, блок добавления воды и система сбора данных.Горелки состояли из зоны горения (диаметр d = 45 мм, высота h = 15 мм), выполненной из карбида кремния, пропитанного кремнием (SiSiC), и пламегасителя ( d = 45 мм, ). h = 30 мм), изготавливается из перфорированной вакуумно-формованной плиты Al ₂ O ₃ -керамической плиты. Их размещали в потолке внешней камеры, лицом к тест-объекту, помещенному во внутреннюю камеру. Стенка из кварцевого стекла, обладающая высоким коэффициентом пропускания (>94 %) в спектральном диапазоне 1–2 мкм, располагалась на потолке внутренней камеры.Он обеспечивал оптический доступ теплового излучения БИК от горелок к объекту контроля, но в то же время препятствовал попаданию дымовых газов во внутреннюю (печную) камеру. Зазор между внутренней и внешней камерами, в который поступают горячие дымовые газы (красные стрелки на рис. 3), нагревающие стальные стенки внутренней камеры, составлял 10 мм. Наружные стены печи были теплоизолированы.

В качестве тестовых объектов использовались два алюминиевых куба ( а = 50 мм, м = 0,338 кг): один полированный и один окрашенный в черный цвет, как показано на рисунке 4а.Излучательная способность поверхности полированного куба ε = 0,039 (VDI-Wärmeatlas, 2013), но в рамках данной работы она принималась равной нулю, т. е. падающее излучение считалось полностью отраженным. Коэффициент излучения окрашенной в черный цвет поверхности куба составляет ε = 0,97 (VDI-Wärmeatlas, 2013), но в рамках данной работы он принимался равным единице, т. е. предполагалось, что падающее излучение полностью поглощается. Из-за различных характеристик излучения испытуемых объектов механизм передачи тепла тепловым излучением может быть отфильтрован.В зависимости от конфигурации испытания объект испытаний помещался непосредственно на нижнюю пластину из алюминия или на изоляционные опоры из силиката кальция, как показано на рис. 4b. Таким образом можно было отфильтровать теплопроводность через подовую плиту (теплопроводность из воздуха не учитывалась).

Рис. 4. (а) Тестовые объекты: слева — полированный куб, справа — черный куб. (б) Схема измерительной установки.

Помимо теплового излучения, передача тепла объекту испытаний происходила теплопроводностью (от подовой плиты, которая была изолирована от окружающей среды) и естественной конвекцией (через движение воздуха во внутренней камере печи, обусловленное температурой и следовательно, различия в плотности внутри него).Поскольку два испытуемых объекта имеют одинаковые внутренние характеристики, скорости конвективной и кондуктивной теплопередачи принимались равными, а теплопередача излучением различалась из-за разных характеристик поверхности.

Теплопередача на поверхность объекта испытаний посредством конденсации происходила в серии дополнительных экспериментов, в которых вода добавлялась извне в атмосферу печи. Добавление воды в атмосферу печи осуществлялось двумя способами: (1) прямым распылением воды через форсунку и (2) впрыском пара, производимого парогенератором.В первом способе, когда испытуемый объект достигал 30°C, начиналось распыление воды (при 20°C) с использованием полноконусной форсунки с одним веществом. Вода поступала во внутреннюю камеру в виде аэрозоля. Во втором способе пар производился путем прямого контакта воды со слоем керамических сфер, нагретых до 500°С. При достижении тест-объектом температуры 30°С вода дозировалась в парогенератор, испарялась и направлялась во внутреннюю камеру.

В рамках этого анализа было исследовано влияние добавления воды в количестве 25, 50 и 75 мл на характеристики теплопередачи в модельной печи.С учетом объема пекарной камеры (~0,07 м ³ ) удельные водовоздушные отношения составили 0,36, 0,72 и 1,09 л/м ³ соответственно.

Важно отметить, что описанный метод тестирования имеет определенные ограничения. Одно из таких ограничений связано с экспериментами с внешней подачей воды/пара в пекарную камеру в начале испытаний. В случае этих экспериментов невозможно четко разграничить, какая часть тепла передается испытуемому объекту посредством конвекции, а какая часть соответствует конденсации/испарению воды из испытуемого объекта.С момента впрыска воды/пара и до испарения всей ранее сконденсировавшейся воды с поверхности куба (зоны конденсации и испарения, описанные далее в главе 3.2.), применяемая методология позволяет только количественно оценить их совместное влияние, принципиально разные механизмы теплообмена (конвекция и конденсация/испарение).

Измерение теплопередачи в литературе

Тепловой поток внутри печи можно измерить с помощью датчиков температуры с известными физическими свойствами, т.е.д., датчики теплового потока. Крист-Спит и Слюмер (1987) охарактеризовали теплообмен в печи с непрямым нагревом, где доля излучения падала с 73 до 59% по мере увеличения скорости воздуха внутри печи. Точно так же Fahloul et al. (1994) определили, что доля теплового излучения в газовой печи непрерывного действия с косвенным нагревом снижается по сравнению с начальным значением 49% (температура воздуха 200°C, слабый поток воздуха) по мере увеличения потока воздуха. Зарейфард и др. (2009) измерили тепловой поток внутри электрической печи, где можно было изменить различные механизмы теплопередачи, например.g., тепловое излучение было подавлено путем обертывания датчика теплового потока отражающей алюминиевой фольгой. В зависимости от скорости воздуха и температуры доля излучения внутри печи находилась в пределах 63–89 %.

Шибукава и др. (1989) использовали датчики теплового потока в виде медных цилиндров с известным коэффициентом излучения для характеристики теплопередачи в печи, где отношение излучаемого к общему переданному теплу составляло около 70% при температуре воздуха в печи 200°С. Точно так же Altomare (1994) применил алюминиевые блоки только с одной стороны, подверженной теплопередаче.

Измерение и контроль

Скорость теплового потока между хлебопекарной печью и испытуемым объектом определяли путем измерения температуры в различных точках печи с помощью термопар типа К: температура поддона в центре плиты под испытуемым объектом, температура в центре объекта контроля, температуры дымовых газов в дымоходе и температуры воздуха во внутренней камере на уровне объекта контроля. Относительную влажность измеряли с помощью высокотемпературного гигрометра Hygrophil Z Type 1701-41 (Co.Бартек). Наконечник его зонда располагался в центре внутренней камеры. Погрешность измерения этого устройства составляет 1 _Vol % H ₂ O. Расходы топливного газа (метана) и воздуха для горения в горелку контролировались независимо с помощью регуляторов массового расхода. Данные измерений (относительная влажность, температура атмосферы в камере и температура куба) собирались с помощью системы сбора данных, основанной на программном обеспечении LabVIEW.

Процедура измерения

Испытания начаты с розжигом горелок (общая мощность P = 1. 5 кВт, λ = 1,3) для разогрева печи. При достижении начального установившегося состояния мощность горелки была отрегулирована до P = 1,3 кВт (0,65 кВт на ВТЗ, т. е. 400 кВт/м ² активной поверхности ВТЗ), чтобы достичь заданной температуры нижней части плита ~230°С (без ввода воды). Эта температура была выбрана в качестве стандартной температуры подовой плиты для производства многих хлебобулочных изделий (MIWE, 2011), хотя для печей с высоким уровнем теплового излучения возможна и более низкая температура печи (~180°C) (Ploteau et al. др., 2015). При достижении стационарного состояния с точки зрения температуры поддона испытательный куб (доведенный до 4°С) помещали в центр печи под горелками. Измерения начинались, когда температура в центре куба достигала 30°C, и продолжались 30 мин, чтобы убедиться, что тестовые кубики достигают температуры выше, чем температура корки хлебобулочных изделий при тех же условиях выпечки. По окончании процесса тест-объект вынимали из печи. При анализе влияния воды, присутствующей в атмосфере печи, добавление воды начиналось одновременно с началом измерений.Оценка теплообмена между горелками и объектом испытаний проводилась путем анализа температурных кривых отдельных установок при определенном уровне относительной влажности по методике, описанной ниже. Обзор проведенных измерений приведен в таблице 1.

Таблица 1 . Итог проведенных измерений.

Расчет теплопередачи

В данной работе разностным методом определялся вклад отдельных механизмов теплообмена, т.е.д., теплопроводность (HC), конвекция (C), тепловое излучение (TR) и конденсация (Cond). Разностный метод, использованный в данной работе, основан на подходе, разработанном в Бремерхафенском университете прикладных наук под руководством профессора Леше (Büsing, 2011; Börsmann et al., 2015).

Его принцип основан на измерении скорости потока тепла к двум тестовым объектам (полированным и окрашенным в черный цвет медным кубам), помещенным внутрь печи. Чтобы изменить различные механизмы теплопередачи, два испытуемых объекта были расположены в четырех конфигурациях, т.е.е., размещенные либо непосредственно на нижней плите печи, либо на изоляционных опорах. Четыре компоновки испытуемых объектов, также использованные в данной работе, представлены в таблице 2. Расходы тепла анализировались как функция времени ( Q = f ( t )) и как функция температуры печи. настройки.

Таблица 2 . Экспериментальные тестовые конфигурации разностного метода.

Во-первых, интересующий температурный диапазон разделен на узкие интервалы, поскольку разница температур между кубом и окружающей средой является движущей силой теплопередачи.Средняя скорость теплового потока Q в каждом интервале может быть определена как

Q=mCu·cp,Cu·ΔTt    (1)

где m _Cu — масса куба, c _p,Cu — удельная теплоемкость куба, Δ T — разность температур между кубом начало и конец процесса, Δ t – интервал времени.

Доля отдельных механизмов теплопередачи может быть рассчитана как разница между различными конфигурациями тест-объекта.Вклад отдельных механизмов теплообмена в расход тепла в этих конфигурациях рассчитывался с учетом следующих упрощений:

• PCI (полированный куб на изоляционном слое) обменивается теплом только за счет естественной конвекции с окружающей атмосферой внутренней камеры. Теплопроводность от поддона и из окружающей печи атмосферы принималась пренебрежимо малой (куб размещен на изолированных опорах, теплопроводность воздуха мала). Теплообменом через тепловое излучение пренебрегали, так как предполагалось, что поверхность куба идеально отражающая.Таким образом, расход тепла за счет конвекции принимался равным полному расходу тепла, т.е.

• PCP (полированный куб на противне для выпечки) обменивается теплом за счет теплопроводности с нижней пластиной и за счет естественной конвекции с атмосферой внутренней камеры. Предполагая, что теплообмен за счет конвекции остается постоянным для каждой тестовой конфигурации, Q _PCI и Q _PCP были объединены для определения теплопроводной составляющей скорости теплового потока:

QHC,PCP=QPCP-QC,PCP=QPCP-F·QPCI                    =QPCP-56·QPCI    (2)

где F — поправочный коэффициент на конвекцию, который соответствует количеству граней куба, участвующих в теплообмене ( PCI —6 граней, PCP —5 граней, так как куб ставился непосредственно на нижнюю плиту ).

• BCI (куб, окрашенный в черный цвет, на изоляционном слое) предназначен для теплообмена только за счет естественной конвекции и теплового излучения. При таком допущении тепло, передаваемое кубу BCI за счет теплового излучения, может быть определено напрямую, поскольку конвекционная составляющая BCI эквивалентна PCI :

. QTR,BCI=QBCI-QPCI    (3)

• BCP (Черный окрашенный куб на противне) предполагает обмен теплом посредством всех трех механизмов теплопередачи, которые определяются как

. QHC,BCP=QBCP-F·QBCI=QBCP-56·QBCI    (4) QTR,BCP=QBCP-QPCP    (5) QC,BCP=QBCP-(QHC,BCP+QTR,BCP)    (6)

В рамках представленной здесь работы описанный выше разностный метод был немного изменен (Burjakow, 2016):

• Алюминиевый куб (рис. 4а) был использован вместо меди, так как ожидалось, что алюминиевая поверхность лучше сохранит свой низкий коэффициент излучения в окислительной атмосфере.Куб имеет однородное трехмерное температурное поле, равное температуре ядра, так как число Био для этого куба равно Bi = 0,0095 (<<1) для естественной конвекции и Bi = 1 для пленочной конденсации.

• Расчет теплопередачи за счет теплопроводности в конфигурации BCP изменен на

QHC,BCP=QBCP-56·QC,BCI-1112·QTR,BCI    (7)

Коэффициент 5/6 был присвоен скорости конвективного теплового потока, как было объяснено ранее. Для передачи тепла за счет теплового излучения принят коэффициент 11/12; в конфигурации BCI тепло может передаваться тепловым излучением также на дно куба (от нижней плиты), но поскольку оно не подвергается непосредственному воздействию горелки, коэффициент был уменьшен с единицы.

• Помимо анализа скорости теплового потока как функции времени, была предпринята попытка анализа теплопередачи на основе температуры куба, т.е. . В разных конфигурациях куба в одни и те же моменты времени были достигнуты разные температуры и, следовательно, разные движущие силы, поэтому было подсчитано, что температура куба будет более подходящим эталоном для детального анализа результатов.

Чтобы получить функцию Q = f ( T _Cu ), измеренные кубические температуры как дискретные значения необходимо преобразовать в непрерывную функцию времени. Таким образом можно оценить расход тепла в определенном диапазоне температур и связать его с расходом в других устройствах. Полиномиальная функция девятой степени температуры куба T _Cu от времени, t была выражена как

t(TCu)=a0+∑n=09an·TCun    (8)

, где a _o – a _n — веса полиномиальной регрессии.

Результаты и обсуждение

Температура духовки

В ходе эксперимента средняя температура воздуха во внутренней камере (измеренная на уровне тест-объекта без добавления воды) составила ~223,9 ± 3,6°С (достигается примерно через 2 мин после введения тест-объекта). При впрыскивании водного аэрозоля в пекарную камеру через форсунку средняя температура печи снижалась до 14°С в зависимости от количества впрыскиваемой воды. Стабильная температура воздуха снова была достигнута ок.через 7 мин после введения тест-объекта. Впрыск пара не оказал существенного влияния на среднюю температуру воздуха в пекарной камере.

Изменения температуры куба

Изменение температуры куба для четырех тестовых схем (без и с впрыском 50 мл воды) представлено на рисунке 5. Как и ожидалось, температура в центре черного куба ( BCI, BCP ) была выше по сравнению с температурой полированного ( PCI, PCP ), за счет дополнительной передачи тепла тепловым излучением.В конце 30-минутного периода испытаний температура в центре черного куба была на ~30°С выше, чем у полированного куба. Очень небольшая разница температур между BCP и BCI , как показано на рисунке 5A, указывает на то, что теплопередача за счет теплопроводности (от нижней пластины) была незначительной по сравнению с передачей тепла за счет теплового излучения.

Рисунок 5 . Температуры куба без/с распылением 50 мл воды при различных конфигурациях тест-объектов: (A) черный куб и (B) полированный куб.

Изменения температуры ядра куба во времени, в случае размещения кубов непосредственно на пластине ( PCP и BCP ) и на изолирующей опоре ( PCI и BCI ), существенно различались в первом случае. 10 мин (оценочные результаты — температуры, соответствующие реальному процессу выпечки) и после этого были примерно одинаковыми. Это произошло из-за значительного снижения теплопередачи за счет теплопроводности через некоторое время (~10 мин) по мере приближения температуры куба к температуре пластины.

При впрыскивании струи воды в пекарную камеру форма температурных кривых в первые 5 мин эксперимента изменилась. Эти результаты показали, что 30-минутный период испытаний можно разделить на три характерные зоны, в которых преобладали различные механизмы теплопередачи. Поскольку теплообмен зависит от разницы температур, границы каждой зоны связаны с температурой объекта контроля, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6 .Температурные зоны для BCP при добавлении 75 мл воды через форсунку.

Зона конденсации ( T _C = 30°C – T _плато ) относится к зоне наибольшего температурного градиента, где часть закачиваемой воды распыляется/ на холодной поверхности испытательных кубов, так как температура поверхности куба была ниже температуры точки росы. Температура куба резко возросла как за счет нагрева горелками, так и за счет передачи кубу скрытой теплоты воды.В этой зоне совместно измеряются совместные эффекты конвективного теплообмена и теплообмена за счет конденсации воды на поверхности объекта испытаний. Зона испарения ( T _C = T _плато – 110°C) охватывает почти постоянно температурное плато, где происходит конденсация воды на поверхности куба и испарение с нее. В этой зоне совместно измеряются совместные эффекты конвективного теплообмена и теплообмена за счет испарения воды с поверхности объекта испытаний.Температура перехода между зонами конденсации и испарения, определяемая как изменение градиента температуры от крутого до очень мягкого, различалась между экспериментами, поскольку равновесие зависит от температуры воздуха и относительной влажности. В качестве конечной температуры зоны испарения была выбрана 110°С, чтобы обеспечить полное испарение воды с поверхностей куба. Стационарная зона ( T _C = 110–160°C) – зона медленного повышения температуры от 110 до 160°C, где уже не происходит испарения и конденсации.Конечная температура 160°C была выбрана согласно Ahrné et al. (2007) это максимальная температура корочки хлеба при температуре воздуха в пекарной камере 220°С.

Влияние количества добавленной воды

На рис. 7 показано изменение во времени относительной влажности внутри внутренней камеры и температуры в центре тест-объекта в конфигурации BCP при различном количестве распыленной воды, впрыскиваемой через сопло. Результаты показывают, что относительная влажность в духовке увеличилась почти мгновенно (в течение 1 мин, в зависимости от количества добавленной воды) и достигла определенного устойчивого значения.Температура тест-объекта резко возрастала в течение ~2 мин, что соответствует ранее упомянутой зоне конденсации. После этого температурный градиент начал снижаться из-за повышенного испарения воды с поверхности куба, что можно заметить по небольшому увеличению кривой относительной влажности. Ширмер и др. (2011), которые использовали выпечку в качестве тест-объектов, описали похожее поведение в начале своих экспериментов. Через ~5 мин от начала эксперимента следует очень медленное снижение относительной влажности.В экспериментах по выпечке (Schimer et al., 2011) снижения не произошло, так как постоянное испарение из влажного теста стабилизирует значение относительной влажности.

Рисунок 7 . Зависимость относительной влажности от времени для конфигурации BCP при различном количестве воды (добавление форсункой): (A) за весь период испытаний и (B) первые 5 мин в деталях.

Скорость теплового потока к тестовым кубам (без добавления воды)

В этом разделе будет обсуждаться скорость потока тепла к тестовым кубам без добавления воды.Когда водяная струя/пар не вводились в пекарную камеру, теплообмен можно анализировать с самого начала экспериментов.

На рис. 8 показана скорость теплового потока, рассчитанная по уравнению (1) для различных тестовых конфигураций. Скорость теплового потока для BCI и PCI уменьшалась со временем примерно линейно, тогда как для BCP и PCP можно заметить полиномиальную скорость снижения.

Рисунок 8 . Расход тепла к кубам без распыления воды/пара.

На рис. 9 представлены абсолютные и относительные доли механизмов теплопередачи (теплопроводность, конвекция и тепловое излучение) для четырех испытательных конфигураций, определенные с помощью уравнений (3)–(5). Результаты были представлены в виде зависимости от времени для первых 10 мин экспериментов. В это время температура кубиков соответствует температуре хлебобулочных изделий в реальном процессе. На рис. 9 показано, что скорость теплового потока на каждый механизм в основном уменьшалась со временем для каждой тестируемой конфигурации.Форма зависимости теплового излучения от времени различалась между BCI и BCP в первые 2 мин эксперимента, поскольку тепловое излучение для этих двух конфигураций рассчитывалось отдельно с использованием уравнений (4) и (5) соответственно. После второй минуты компоненты теплового излучения двух конфигураций имели примерно одинаковую величину. Что касается относительных долей, то в начале испытаний доля теплопроводности быстро уменьшалась по мере приближения температуры объекта испытаний и пластины.Доля теплового излучения со временем увеличивалась, так как его абсолютная величина уменьшалась медленнее по сравнению с двумя другими механизмами теплообмена. Также по мере проведения экспериментов помимо основного источника излучения, т.е. двух ВЗТ с температурой поверхности ~900°C (Keramiotis et al., 2012), тепловое излучение дополнительно испускалось стенками печи (T = 200 –400°C при коэффициенте излучения 0,2–0,3 (MIWE, 2011).

Рисунок 9 . Абсолютные и относительные доли механизмов теплообмена для четырех тестовых конфигураций (без добавления воды).

В случае PCP скорость теплового потока за счет теплопроводности (через плиту для выпечки) уменьшалась быстрее по сравнению с конвекцией, что указывает на поведение движущих сил, т. е. температуры нижней плиты и испытательного куба приближались быстрее по сравнению с температуры атмосферы печи и испытательного куба.

На рис. 10 доли механизмов теплопередачи для BCP в первые 10 минут эксперимента были суммированы и сравнены с коммерческой ярусной печью (MIWE, 2011).Результаты, полученные в рамках настоящего исследования, свидетельствуют о том, что доминирующим механизмом теплообмена (в диапазоне температур куба, соответствующем реальным температурам хлебопекарного изделия – первые 10 мин испытаний) в модельной печи, обогреваемой двумя пористыми ВКТ, был тепловое излучение, с долей ~45%. Доли теплопроводности и конвекции были определены равными ~27,5%. В эталонной подовой печи, которая нагревается электрически, теплопроводность является доминирующим механизмом передачи тепла. Одной из возможных причин этого, помимо различий в характеристиках источника тепла, может быть то, что подовые плиты в эталонной печи изготовлены из стеклофиброцемента, обладающего более высокой теплоаккумулирующей способностью, чем стальная подовая плита печи. модель печи (Паспорт безопасности, 2010; VDI-Wärmeatlas, 2013).Сравнение, представленное на рис. 10, следует рассматривать только как приблизительный показатель, поскольку на вклад отдельных механизмов в теплопередачу влияет не только способ нагрева, но и конструкция, материал и геометрия печи (Baik et al., 1999). ; Ploteau et al., 2015).

Рисунок 10 . Роль отдельных механизмов теплопередачи для (A) BCP (через 10 мин, без добавления воды) и (B) промышленной ярусной печи (MIWE, 2011).

Скорость теплового потока к тестовым кубам (с впрыском воды)

Когда струя воды впрыскивалась в пекарную камеру, она испарялась в горячей атмосфере печи и частично конденсировалась на испытуемом объекте, таким образом передавая скрытое тепло объекту. По мере повышения температуры куба за счет нагрева горелками первоначально сконденсировавшаяся вода начала испаряться, отдавая тепло обратно в атмосферу печи. Как и ожидалось, при подаче воды в виде аэрозоля через форсунку общий расход тепла к объекту испытаний был меньше, чем при подаче пара, за счет испарения.

Как показано на рис. 6, передача тепла кубу, когда в атмосферу печи извне добавлялась вода, может быть связана с температурой куба. Когда необходимо связать различные тестовые конфигурации, температура куба кажется более точным параметром, так как разные температуры в кубе были достигнуты в одни и те же моменты времени экспериментов. Это привело к разным температурам окружающей среды и, следовательно, к разным движущим силам теплопередачи. В зависимости от температуры куба механизмы теплообмена анализировались отдельно в трех зонах, аналогичных рисунку 6: зона конденсации, испарения и стационарная зона.

Зона конденсации

При выпечке, помимо теплопереноса за счет теплопроводности, конвекции и теплового излучения, осуществляется передача тепла на поверхность изделия (в данной работе на поверхность объекта испытаний) за счет конденсации паров воды. Расход тепла в зоне конденсации в зависимости от температуры куба и добавления воды (количество воды, тип добавления) для конфигурации BCP показан на рис. 11.

Рисунок 11 .Расход тепла до BCP в зоне конденсации в зависимости от температуры объекта испытаний и количества добавляемой воды (в случае добавления воды): (A) на сопло и (B) на сопло паровой агрегат.

Зона конденсации начинается при температуре куба 30°C, когда в соответствии с процедурой измерения начинается впрыск водяной струи/пара. Когда в пекарную камеру не добавлялась вода, скорость теплового потока уменьшалась линейно с температурой куба.При добавлении воды в печь было замечено резкое увеличение скорости теплового потока вплоть до температуры куба ~40°C. Это резкое увеличение теплопередачи может быть связано с передачей тепла за счет конденсации. С повышением температуры куба прирост скорости теплового потока к тест-объекту замедлялся и начиная с ~50°С начинал снижаться. Зона конденсации заканчивалась при температуре куба, при которой расход тепла с добавкой воды был ниже, чем без подвода воды. Это произошло на пересечении линий теплового потока без добавления воды и с добавлением воды, что можно определить на рисунке 11 как от ~ 80 до 90 ° C (в зависимости от количества добавленной воды).После этого момента теплоотдача от испытуемого объекта за счет испарения воды превысила теплоотдачу к испытуемому объекту за счет конденсации, т. е. конденсация прекратилась, что свидетельствует о том, что температура поверхности объекта превысила точку росы (актуально для данной работы ~ 94°C при 83 _об. % H ₂ O). Кроме того, вид линии расхода теплоты для двух видов подачи воды (аэрозоль через форсунку, пар через пропариватель) в печь существенно не отличался.

Зона испарения

На рис. 6 зона испарения – это зона низкого температурного градиента. По мере повышения температуры куба за счет нагрева горелками первоначально сконденсировавшаяся вода начинала испаряться, отводя тепло от объекта испытаний, т. е. теплота испарения (равная энтальпии испарения) предоставлялась кубом. Почти постоянная температура куба была результатом равновесия между нагревом горелками и испарением воды.В рамках данной работы конец зоны испарения был установлен при 110°С, при котором предполагалось полное испарение. Точные рабочие кривые в этой зоне установить не удалось из-за выбранного метода полиномиальной подгонки измеренных значений в этом интервале температур, т. е. профиль температуры носит разрывной характер, и такой анализ приводит к недостоверным результатам.

Стационарная зона

В этом разделе было исследовано влияние количества добавленной воды на теплообмен внутри печи без образования конденсата и испарения.В рамках данной работы конечная температура стационарной зоны была установлена ​​равной 160°С. На рис. 12 представлены абсолютные и относительные скорости теплового потока для отдельных механизмов теплопередачи с течением времени при различном количестве воды, добавляемой извне. Разница в продолжительности отдельных испытаний соответствовала различию характеристик теплообмена, из-за чего испытуемый объект в разное время достигал 160°С. Поскольку качественной разницы между двумя способами добавления воды замечено не было, были показаны результаты только для добавления воды через сопло.

Рисунок 12 . Абсолютные и относительные доли механизмов теплообмена для конфигураций (A–C) BCP, (D–F) BCI, (G–I) PCP и (J–L) PCI в стационарной зоне (добавление воды через форсунку).

По мере продолжения экспериментов, т. е. повышения температуры куба, абсолютные значения отдельных механизмов теплопередачи уменьшались, независимо от тестовой конфигурации. Этот вывод соответствует ситуации без добавления воды, показанной на рисунке 9.В тестовых конфигурациях, где тепловое излучение имело значение для теплопередачи (т. е. BCP, BCI ), оно было доминирующим механизмом теплопередачи, относительная доля которого увеличивалась по мере продолжения экспериментов. Такое поведение аналогично ситуации без добавления воды.

По мере увеличения количества добавляемой воды теплообмен через тепловое излучение к тест-объекту уменьшался, хотя его относительная доля оставалась примерно неизменной. Хоттель (1927) показал, что поглощение теплового излучения газом камеры зависит, в числе прочих параметров, от парциального давления водяного пара.Можно сделать вывод, что, как и следовало ожидать, водяной пар поглощал часть теплового излучения, испускаемого пористыми ВКТ. По мере увеличения количества добавленной воды теплопередача за счет теплопроводности уменьшалась для BCP и оставалась примерно такой же для PCP . Причиной этого могла быть более высокая разница температур между пластиной и кубом в случае PCP , который был более холодным, так как было устранено тепловое излучение. Таким образом, движущая сила теплопроводности в случае PCP была выше по сравнению с BCP .

Конвективный теплообмен оставался примерно постоянным для конфигураций BCI, PCP и PCI , а для BCP несколько увеличивался. По мере увеличения количества добавляемой воды температура и теплоемкость газа в печи увеличивались. Следует ожидать, что по мере добавления в печь большего количества воды температура испытуемого объекта будет снижаться, разница температур между испытуемым объектом и температурой газа будет увеличиваться и, таким образом, увеличится конвективный теплообмен.

Влияние добавления воды в печь на общий теплообмен и его компоненты во всей стационарной зоне резюмировано на рис. 13. Представленные результаты подтверждают выводы, сделанные на рис. увеличение количества добавляемой воды, что было более выражено при использовании форсунки (т.е. 25% и 31% для паровой установки и форсунки соответственно).

Рисунок 13 . Средние и относительные доли механизмов теплообмена в стационарной зоне: (А) БКП , (Б) БКИ , (В) ПКП и (Г) 9005

Ошибка измерения и модели

Реальные выбросы полированных и окрашенных в черный цвет алюминиевых кубиков отклоняются от этих предполагаемых идеальных значений (0 и 1 соответственно) и могут дополнительно изменяться в ходе экспериментов. Образование оксидного слоя на поверхности алюминия во влажной теплой атмосфере может увеличить коэффициент излучения с 0,039 до 0,11 (VDI-Wärmeatlas, 2013), что может напрямую повлиять на передачу тепла излучением. Кроме того, слой черной краски действует как дополнительный тепловой слой между кубом и окружающей средой, что может повлиять на теплопроводность.

Погрешность измерения может быть дополнительно вызвана предположением, что теплопроводность к конфигурациям BCI и PCI была устранена применением кальциево-силикатных опор, что не совсем верно. Эта ошибка, однако, очень низкая, так как только приложение. 16% поверхности куба находится в контакте с опорами, а теплопроводность силиката кальция очень низкая (VDI-Wärmeatlas, 2013).

Наконец, предполагалось, что конвективная составляющая теплообмена одинакова для тестируемых конфигураций.Это предположение может быть источником ошибки, так как температура поверхности куба различается в ходе экспериментов для разных тестовых конфигураций; таким образом, движущая сила теплопередачи конвекцией также различна.

Выводы

Цель представленной работы состояла в том, чтобы охарактеризовать теплообмен к испытуемым объектам, помещенным в модельную хлебопекарную печь, обогреваемую двумя пористыми объемными керамическими горелками, с подачей воды извне в камеру и без нее. Роль отдельных механизмов теплообмена определялась разностным методом с использованием четырех конфигураций тест-объектов для изменения различных механизмов теплообмена.

Когда в камеру не добавлялась вода, температура в центре тест-объекта неуклонно увеличивалась со временем для каждой конфигурации. При добавлении воды в виде аэрозоля или пара температурные кривые имели три характерные зоны. Эти зоны были соотнесены с температурой куба: (1) зона конденсации, где на низкотемпературном конце тепло передавалось в основном за счет конденсации воды на поверхности относительно холодного куба; температура куба резко возрастала, (2) зона испарения, где конденсированная вода испарялась, таким образом тепло отводилось от тест-объекта; за счет нагрева куба горелками и его охлаждения за счет испарения его температура оставалась примерно постоянной, а 3) стационарная зона, где на теплообмен влияло наличие воды в атмосфере внутренней камеры, без влияния конденсации или испарения .

Без добавления воды доминирующим механизмом теплопередачи было тепловое излучение (~45%), за которым следовали теплопроводность и конвекция (~27,5% каждый). В процессе нагрева скорость теплового потока снижалась для всех испытательных конфигураций, при этом наиболее резкое падение наблюдалось для конфигураций, когда испытуемый объект размещался непосредственно на нижней плите ( BCP, PCP ). Это произошло из-за быстрого снижения доли теплопроводности, так как температура днища куба достигла температуры нижней плиты, изготовленной из металла с относительно низкой теплоемкостью.

При добавлении воды в атмосферу печи скорость теплового потока к тестируемому объекту снижалась. Снижение увеличивалось по мере увеличения количества добавленной воды, потому что вода в атмосфере печи поглощала часть теплового излучения. Что касается механизмов теплопередачи, теплопроводность уменьшалась с увеличением количества добавляемой воды (приблизительно 30% при добавлении аэрозоля, прибл. 10% при добавлении пара), конвекция не подвергалась значительному влиянию, а тепловое излучение уменьшалось из-за поглощения молекулы воды.

Полученные доли механизмов теплообмена, полученные разностным методом, были сопоставимы с литературными значениями. Тем не менее, для получения более достоверных результатов в дальнейшей работе необходимо учитывать реальную излучательную способность объектов испытаний и более тщательно анализировать неучтенные механизмы теплообмена. Предлагаемая концепция хлебопекарной печи, проверенная в данной работе в виде модельной печи, имеет относительно высокую составляющую теплового излучения по сравнению с эталонной современной ярусной печью с электрическим обогревом, что может быть полезным для снижения время выпекания и повышение энергоэффективности печи.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, созданные для этого исследования, доступны по запросу соответствующему автору.

Вклад авторов

VJ разработал концепцию новой хлебопекарной печи со встроенными VCB, был руководителем исследовательского проекта, участвовал в разработке эксперимента и плане измерений и анализа, а также в обсуждении полученных результатов. Компания AZ-R предложила и провела подробное исследование (на основе первоначальных идей AD), администрировала и координировала деятельность по проекту, а также участвовала в проектировании установки, плане измерений, анализе результатов, обсуждении, обзоре и редактировании.BB разработал установку, провел большую часть измерений и внес свой вклад в определение характеристик системы и анализ результатов. AD предоставил основную идею для этого исследования и внес значительный вклад в планирование исследования в качестве координатора и руководителя проекта. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

Это исследование было частью исследовательского проекта AiF 17735 N, поддержанного Министерством экономики и энергетики Германии (через AiF) и FEI (Forschungskreis der Ernahrungsindustrie e.В., Бонн).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы выражают благодарность за финансирование Высшей школы передовых оптических технологий в Эрлангене (SAOT) Немецким исследовательским фондом (DFG) в рамках немецкой инициативы передового опыта. Наконец, авторы выражают благодарность Университету прикладных наук Бремерхафена и Центру передачи технологий (ttz) Бремерхафена, особенно проф.д-р Клаус Лёше, проф. д-р Райнер Беннинг и дипл. Инж. Benjamin Börsmann, за их конструктивный вклад и поддержку во время этого исследования.

Сокращения

BCP, окрашенный в черный цвет кубик на противне; BCI, окрашенный в черный цвет куб на изоляционном слое; C, теплопередача конвекцией; Cond, передача тепла конденсацией; HC, теплопередача за счет теплопроводности; NIR, ближний инфракрасный диапазон излучения; PCP, полированный куб на противне; PCI, полированный куб на изоляционном слое; TR — перенос тепла тепловым излучением; VCB, объемная керамическая горелка.

Ссылки

Арне, Л. , Андерссон, К.Г., Флоберг, П., Розен, Дж., и Лингнерт, Х. (2007). Влияние температуры корочки и содержания воды на образование акриламида при выпечке белого хлеба: выпечка с паром и падением температуры. LWT Food Sci. Технол. 40, 1708–1715. doi: 10.1016/j.lwt.2007.01.010

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Альтендорфнер, М., фон Иссендорф, Ф., и Даннель, М. (2008). Разработка горелки высокого давления промышленного назначения с использованием инертных пористых сред. Междунар. J. Энергетическая чистая среда. 9, 211–222. doi: 10.1615/InterJEnerCleanEnv.v9.i1-3.150

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Altomare, RE (1994). «Теплообмен в хлебопекарных печах», в Developments in Food Engineering eds T. Yano and K. Nakamura (Бостон, Массачусетс: Springer), 298–300.

Академия Google

Байк О.Д., Грабовски С., Тригуи М., Маркотт М. и Кастен Ф. (1999). Коэффициенты теплопередачи кексов, выпеченных в промышленных туннельных печах. J. Food Sci. 64, 688–694. doi: 10.1111/j.1365-2621.1999.tb15111.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бейер К., Збогар-Расич А., Йовичич В., Бауэр Х. и Дельгадо А. (2011). «Разработка и испытание новой концепции регенеративной пористой горелки с подогревом воздуха», 9-я Европейская конференция по промышленным печам и котлам (INFUB-9) (Эсторил).

Академия Google

Блесл, М., и Кесслер, А. (2017). Energieeffizienz in der Industrie .Берлин: Springer Vieweg. дои: 10.1007/978-3-662-55999-4

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Берсманн, Б., Беннинг, Р., и Радемахер, С. (2015). Neuartige Methoden zur Differentenzierten Charakterisierung von Wärmetransport und Backraumklima in Backprozessen, in AGF – 66 . Детмольд: Tagung für Bäckerei-Technologie.

Буряков, Б. (2016). Experimentelle Untersuchung des Einflusses der Schwadengabe auf die Wärmeaufnahme eines Testobjektes in einem Backofen mit Innovationr Volumetrisch keramischer Brennertechnologie (магистерская диссертация). Университет Эрланген-Нюрнберг, Эрланген, Германия.

Бюзинг, Т. (2011). Entwicklung eines Messsystems zur Charakterisierung der Wärmeströme in Backöfen bei unterschiedlichen Klimabedingungen (дипломная работа). Высшая школа Бременхафена, Бремерхафен, Германия.

Катапан, Р. К., Оливейра, А. А. М., и Коста, М. (2011). Механизм неравномерного профиля скорости для стабилизации пламени в пористой лучистой горелке. Экспл. тер. Науки о жидкости. 35, 172–179. дои: 10.1016/j.expthermflusci.2010.08.017

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Десев, Т., Юрий, В., и Ле-Бейл, А. (2011). Влияние содержания влаги на поглощающую способность теста для хлеба в коротком инфракрасном диапазоне. Дж. Фуд Инж. 104, 571–576. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2011.01.019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фахлул, Д., Тристрам, Г., Дюкенуа, А., и Барбото, И. (1994). Моделирование тепломассопереноса при выпечке бисквитов в ленточных печах. LWT Food Sci.Технол. 27, 119–124. doi: 10.1006/fstl.1994.1027

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Товарищи, PJ (1996). Принципы и практика технологии пищевой промышленности . Кембридж, Калифорния: Издательство Вудхед.

Академия Google

Франсиско Р.В. мл., Руа Ф., Коста М., Катапан Р.К. и Оливейра А.А.М. (2010). О сжигании газообразных топлив, богатых водородом, с низкой теплотворной способностью в пористой горелке. Энергетическое топливо 24, 880–887.дои: 10.1021/ef

24

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Герман К., Джон П. и Ост У. (2012). Инновационная гибридная печь для хлебобулочных изделий в магазинах. Биск для выпечки . 1, 38–41.

Хоттель, ХК (1927). Передача тепла излучением несветящихся газов. Пром. англ. хим. 19, 888–894. doi: 10.1021/ie50212a012

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хсу, П. , Эванс, В.Д., и Хауэлл, Дж.Р. (1993).Экспериментальное и численное исследование горения предварительно смешанной смеси в неоднородной пористой керамике. Горение. Технологии . 90, 149–172. дои: 10.1080/00102209308

8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Инкропера, Ф.П., и Де Витт, Д.П. (1996). Основы тепломассообмена . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.

Йовичич В., Аусмайер С., Дельгадо А., Шмидт К. и Герлах Н. (2010). «Экспериментальные результаты длительных испытаний пористых горелок с керамическим корпусом для высокотемпературного применения в стекольной промышленности», на 7-й Международной конференции по высокотемпературным композитам с керамической матрицей (Bayeuth).

Академия Google

Йовичич, В., и Дельгадо, А. (2018). «Концепция хлебопекарной печи на основе VCB — эффективная, инновационная и гибкая», в The Future of Baking: Science-Technique-Technology , Vol. 1. (Гамбург: f2m food Multimedia GmbH), 10–17.

Йовичич В., Ниенхаус К., Збогар-Расич А. и Дельгадо А. (2014). «Spektroskopische untersuchung und charakterisierung er nah-infrarot (nir) strahlung eines volumetrisches keramisches porenbrenners», в Fachtagung Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik (GALA) (Карлсруэ).

Академия Google

Йовичич, В., Збогар-Расич, А., и Дельгадо, А. (2019). Новая концепция печи с преобладающим теплопереносом в ближнем инфракрасном (БИК) тепловом излучении. Зерновые технологии. Дж. 1, 40–51. дои: 10.23789/1869-2303-2019-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Керамиотис, К., Стелзнер, Б., Тримис, Д., и Фоунти, М. (2012). Пористые горелки для сжигания с низким уровнем выбросов: экспериментальное исследование. Энергия 45, 213–219. дои: 10.1016/ж.энергия.2011.12.006

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Клинглер, П. (2010). Основы получения технологий . Гамбург: Verlag Бера.

Академия Google

Кришнамурти, К., Хурана, Х.К., Джун, С., Ирудаярадж, Дж., и Демирчи, А. (2008). Инфракрасное отопление в пищевой промышленности: обзор. Комп. Преподобный Food Sci. Безопасность пищевых продуктов 7, 2–13. doi: 10.1111/j.1541-4337.2007.00024.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Крист-Спит, К.Э. и Слюмер П. (1987). «Теплообмен в печах во время выпечки хлеба», в: Первая европейская конференция по науке и технологии пищевых продуктов, Зерновые культуры в европейском контексте , изд. И. Д. Мортон (Чичестер: Ellis Horwood Publishers), 344–354.

Академия Google

Ладенбакен (2003 г.). Ladenbacken-Der Kampf mit dem Dampf. Брот и задняя часть , 3.

Академия Google

Мах А., Херцог А., Иссендорф В. Ф., Канка Б., Кригер Р., Pritzkow, W., et al. (2006). CERPOR — Оптимизированные керамические компоненты для технологии пористых горелок. Преломление. Руководство. 48–54.

Академия Google

Мах А., фон Иссендорф Ф., Дельгадо А., Паеслер Л., фон Шлосс Дж., Лукка К. и др. (2007). «Разработка малогабаритной горелки для легкого мазута в диапазоне мощностей от 1 кВт до 8 кВт», 9-я Международная конференция по энергетике для чистой окружающей среды. Португалия: Повуа-де-Варзин.

Меузер, Ф.(2016). Основы получения технологий . Берлин: Технический университет Берлина.

MIWE (2011). MIWE-Impulse, Кунденпроспект . Арнштайн: MIWE Michael Wenz GmbH.

Olsson, E.E.M., Trägaedh, A.C., and Ahrne, L.M. (2005). Влияние ближнего инфракрасного излучения и струйно-ударного теплообмена на образование корки хлеба. J. Food Sci. 70, 484–491. doi: 10.1111/j.1365-2621.2005.tb11519.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Пикенекер, О., Pickenäcker, K., Wawrzinek, K., Trimis, D., Pritzkow, W.E.C., Müller, C., et al. (1999). Инновационные керамические материалы для горелок с пористой средой I. Interceram 48, 424–434.

Академия Google

Плото, Дж. П., Глоуаннек, П., Николя, В., и Магересс, А. (2015). Экспериментальное исследование выпечки французского хлеба в обычных условиях или с использованием коротких инфракрасных излучателей. Заяв. Терм. англ. 75, 461–467. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2014.09.034

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Рааб, Ф., Збогар-Расич, А., Йовичич, В., и Дельгадо, А. (2015). «Характеристика теплопередачи внутри хлебопекарной печи на основе технологии объемной керамической горелки (VCB)», в материалах 29-й Международной конференции EFFoST (Афины).

Академия Google

Паспорт безопасности (2010 г.). Диск для выпечки техно . Эссен: TechnoPhysik Engineering GmbH.

Академия Google

Ширмер М., Хусейн В. Б., Джекле М., Хусейн М.А. и Бекерет Т. (2011). Влияние влажности воздуха в процессах промышленного нагрева на отдельные качественные показатели булочек. Дж. Фуд Инж. 105, 647–655. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2011.03.020

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шульц, Дж. (2014). Energieeffizienz in Bäckereien — Energieeinsparungen in Backstube und Filialen (Leitfaden) . Бремерхафен: EnEff Bäkerei.

Академия Google

Шюнеманн, К., и Треу, Г.(2002). Technologie der Backwarenherstellung: fachkundliches Lehrbuch für Bäcker und Bäckerinnen . Альфельд: Gildebuchverlag.

Академия Google

Шибукава С., Сугияма К. и Яно Т. (1989). Влияние теплообмена излучением и конвекцией на подрумянивание печенья при выпечке. J. Food Sci. 54:621. doi: 10.1111/j.1365-2621.1989.tb04666.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Скьёльдебранд, К. (2002). «Инфракрасная обработка», в The Nutrition Handbook for Food Processors , eds C.Дж. К. Генри и К. Чепмен (Abington: Woodhead Publishing), 423–432.

Скьёльдебранд, К. , и Андерссон, К. (1989). Сравнение инфракрасной выпечки хлеба и обычной выпечки. J. Микроволновая мощность EE 24, 91–101. дои: 10.1080/08327823.1989.11688080

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Смит, П.Г. (2003). Введение в технологию производства пищевых продуктов . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Kluwer Academic/Plenum Publishers. дои: 10.1007/978-1-4615-0201-2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шпеер, К.и Джон, П. (2006). Здоровая выпечка с STIR. Выпечка Bisc. 66–69.

Standing, CN (1974). Индивидуальные режимы теплообмена при выпечке бисквитов в ленточных печах. J. Food Sci. 39, 267–271. doi: 10.1111/j.1365-2621.1974.tb02872.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сумну Г., Шахин С. и Севимли М. (2005). Микроволновая, инфракрасная и инфракрасно-микроволновая комбинированная выпечка тортов. Дж. Фуд Инж. 71, 150–155. doi: 10. 1016/j.jfoodeng.2004.10.027

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Такач Р., Гейер Д., Беккер Т., Йовичич В., Збогар-Расич А. и Дельгадо А. (2017). Mehr Effizienz: Volumetrische keramische Brenner — самая инновационная, энергоэффективная технология для обратного процесса. Backtechnik J. 4, 32–35.

Академия Google

Тримис, Д., и Дерст, Ф. (1996). Горение в пористой среде – достижения и применение. Горение.науч. Технол. 121, 153–168. дои: 10.1080/00102209608935592

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тримис, Д., Пикенекер, О., и Вавзинек, К. (2005). «Пористые горелки», в Cellular Ceramics , под ред. М. Шеффлера и П. Коломбо (Weinheim: Wiley), 484–506. дои: 10.1002/3527606696.ch5e

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тримис Д., Вавзинек К., Кригер Р. и Шнайдер Х. (2002). «Высокоэффективная пористая излучающая горелка для промышленного применения», в материалах 6-й Европейской конференции по промышленным печам и котлам (INFUB-6) , Эшторил, Португалия.

VDI-Wärmeatlas (2013 г.). 11. Aufgabe, VDI-Buch . Берлин: Springer Vieweg.

Zareifard, M.R., Boissonneault, V., and Marcotte, M. (2009). Характеристики хлебобулочных изделий под влиянием конвекционного теплового потока. Пищевой рез. Междунар. 42 , 856–864. doi: 10.1016/j.foodres.2009.03.008

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Усовершенствование промышленной печи для снижения энергопотребления и повышения производительности процесса

Для демонстрации предполагаемого использования подход применяется к промышленной печи с гирляндой, в которой слой клейкой смолы отверждается на подложке.Энергия в печь подается с помощью газовых горелок прямого нагрева с отводом дыма в атмосферу. Печь мощностью 1 МВт надежно выполняет свою задачу; тем не менее, он определяется как область улучшения процессов и энергосбережения. Требуется более глубокое понимание продукта, чтобы свести к минимуму изменчивость качества, а также снизить риски, связанные с модификациями процесса. В оставшейся части раздела подробно описано, как этот подход был применен к этой печи.

Понимание продукта

Ключевым пробелом в понимании продукта является знание того, как изменение температуры влияет на отверждение адгезивной смолы.Температурное профилирование в промышленной печи следует проводить для понимания существующего изменения процесса. В данном примере это исследуется дополнительным измерением с помощью четырех зондов, прикрепленных к перепончатому изделию через периодические вертикальные интервалы. На рис. 3 показано отклонение температуры полотна по вертикали для одного продукта выше и ниже заданного значения, при этом датчик 1 является самой высокой точкой полотна, а датчик 4 — самой низкой (числовые значения удалены из соображений конфиденциальности).Это подчеркивает, что изменение температуры особенно проблематично в начале и в конце процесса.

Рис. 3

Температурное профилирование вертикального полотна

Характеристика отверждения также необходима для понимания влияния изменения температуры на качество продукта. Отверждение смолы представлено по шкале от 0 до 1 и является качественной мерой относительного количества поперечных связей, которые образуются в отношении полного стеклования термореактивного клея (Сернек и Камке, 2007).Понимание сшивания полимеров может помочь определить наиболее подходящие стратегии отверждения (Dickie et al., 1997). В данном конкретном случае степень излечения, достигнутая в процессе, неизвестна, и уровень излечения, на который следует ориентироваться, также неясен.

Чтобы изучить, как конечная температура влияет на свойства отверждения клея, клейкая смола была проанализирована в автономном режиме с использованием комбинации двух лабораторных аналитических методов, динамического механического анализа (DMA) и цветового теста на свободный фенол/CIE-Lch.DMA предоставляет информацию о том, как физические свойства смолы изменяются после воздействия различных температурных режимов, в то время как тест на свободный фенол используется для установления связи физических свойств отверждения с фактическим производственным процессом. Цветовой тест CIE-Lch можно использовать для количественной оценки результатов теста на свободный фенол. Три температуры использовались для воспроизведения обычного изменения температуры в духовке; x , y и z °C (фактические температуры опущены из соображений конфиденциальности), где x °C — средняя температура на дне печи, y °C в середине и z ° C в верхней части духовки.Образцы пленки с клейким покрытием готовятся как для DMA, так и для цветового теста на свободный фенол/CIE-Lch. Стандартные процедуры изотермического прямого доступа к памяти следуют образцам при каждой температуре в течение 180 мин. Прямой доступ к памяти применяет синусоидальную силу, измеряющую синфазный компонент (модуль накопления) и противофазный компонент (модуль потерь). Модуль накопления является показателем эластичности материала, а тангенс дельта (тангенс D) представляет собой отношение потерь к накопленной энергии, т. е. «демпфирование». Они обычно используются для понимания отверждения, поскольку отверждение материала изменяет эластичность и демпфирующие эффекты.

Одновременно образцы с клеевым покрытием нагревают до соответствующих температур в отдельной лабораторной печи. Тест на свободный фенол проводится для этих образцов каждые 10 минут. Эксперимент со свободным фенолом включает погружение образца с покрытием в 2 % смесь фосфата натрия. Если образец недостаточно отвержден, раствор удаляет свободный фенол из клея, и индикатор гипохлорита натрия можно использовать в качестве визуального индикатора отверждения. Для количественного определения уровня фенола в растворе и, таким образом, определения конверсии отверждения, для полученного раствора проводится цветовой тест CIE-Lch.Тест CIE-Lch измеряет значения по трем осям: L по оси — яркость, c по оси — насыщенность и h — оттенок.

На рис. 4 представлены данные оттенка из цветового теста CIE-Lch. Оттенок измеряется в градусах в диапазоне от 0° (красный) до 90° (желтый), 180° (зеленый), 270° (синий) и обратно до 0°. Образцы начинают с желтого/оранжевого цвета, а затем меняют цвет на зеленый, а затем на синий, когда устанавливается более высокий уровень отверждения. Обратите внимание, что при каждой температуре существует сильная корреляция между трендом значения оттенка и трендом значения tan D .Более конкретно, кажется, что пик tan D не возникает до тех пор, пока значение оттенка не установится выше 250°. Таким образом, значение оттенка использовалось в качестве быстрого метода для определения момента достижения пика загара D во время онлайн-тестирования.

Рис. 4

Результаты цветового теста: значение H для каждого образца и значения тангенса D , показанные под графиком

Исследование трех различных конечных температур показало важность достижения однородного температурного профиля в промышленной печи.Анализ DMA показывает, что пик тангенса D и подразумеваемое полное отверждение снижается с 73 минут при x °C до 40 минут, когда печь установлена ​​на x °C. Поскольку температуры x , y и z  °C представляют собой возможное изменение в печи, это исследование показало, что изменение температуры процесса может значительно повлиять на степень отверждения продукта при выходе из печи и, таким образом, может иметь значительное влияние на качество.

Понимание продукта продемонстрировало аспект процесса, отрицательно влияющий на качество продукта.Это можно использовать для определения конкретных аспектов процесса, которые необходимо улучшить для снижения энергосбережения и повышения производительности процесса. Комбинация анализа DMA и цветового теста на свободный фенол/CIE-Lch ранее не была представлена ​​в литературе, при этом традиционное понимание отверждения основывается только на данных DMA. Комбинированный метод, представленный в этой статье, эффективен для связывания результатов лабораторного прямого доступа к памяти с качеством продукта на фактической производственной линии, что является давней проблемой в промышленных условиях, пытающихся охарактеризовать адгезивное отверждение.

Улучшение процесса

Понимание продукта подчеркивает важность обеспечения равномерного температурного профиля. Помимо межсетевых вариаций, еще одним ограничением системы является ее неспособность быстро перейти к новому температурному профилю. Поскольку продукты с разными заданными температурами запускаются непрерывно друг за другом, неспособность системы изменять температуру может привести к различным температурным профилям для продуктов в начале и в середине цикла.

Влияние структурной тепловой массы снижает способность печи изменять температуру.Это приводит к длительным периодам запуска и ненужным простоям из-за поломок. Существующая конструкция стены состоит из термоблоков, изолированной полости и наружной обшивки. Предлагается модификация для установки изоляционного слоя на внутреннюю сторону стены печи, чтобы уменьшить влияние конструкционной тепловой массы. Наряду со снижением отрицательного давления в печи для минимизации проникновения холодного воздуха изоляция поможет разработать строго контролируемый повторяемый процесс.

Для оценки влияния добавления изоляционного слоя на тепловые потоки по размеру твердой конструкции печи во время процесса нагрева и охлаждения была принята модель теплопередачи, как показано в уравнении.(1). Граничные условия предполагают постоянную внутреннюю температуру печи во время процесса нагрева и постоянную температуру окружающего воздуха (для стен и потолка) или земли (для пола) как для процесса нагрева, так и для процесса охлаждения. Исходное условие, принятое для имитации обогрева, — это температура стенки печи, которая чуть выше температуры окружающего воздуха. Сначала решается уравнение теплопередачи для моделирования процесса нагрева. После достижения установившейся температуры температурный профиль конструкции принимается за начальное условие для моделирования процесса охлаждения.{2} }},$$

(1)

где ρ — плотность (кг·м ⁻³ ), C _р — удельная теплоемкость (кДж кг ^-1 К ^-1 ), Т — температура (К), t — время (с), к — теплопроводность (Вт·м ⁻¹  K ⁻¹ ) и γ — толщина слоя (м). На рисунке 5 представлены выходные данные модели, показывающие профили температуры нагрева и охлаждения для стены промышленной фестонной печи с изоляцией и без нее (числовые значения удалены из соображений конфиденциальности). На рис. 5а, б показана температура поперечного сечения стены для существующей конструкции для режимов нагрева и охлаждения, тогда как на рис. 5в, г показано то же самое для конструкции стены со слоем изоляции на внутренней поверхности. Сравнение рис. 5a–c показывает, что время выхода конструкции на устойчивый режим при установке изоляции сокращается: с 10 до 20 ч сохраняется значительное изменение температурного профиля для существующей конструкции стены, в то время как утепленная система не имеет значительного изменения температуры через 10 ч.Энергия, используемая для нагрева стеновой конструкции, приводит к более высоким температурам подачи для поддержания заданной температуры выхлопных газов. Более высокая температура подачи приводит к большему изменению температуры внутри печи и, таким образом, отрицательно влияет на изменение качества продукта. Сравнение рис. 5b–d показывает, что время, необходимое для охлаждения стеновой конструкции, сокращается для изолированной системы.

Рис. 5

Обогрев стеновой конструкции, a Обогрев существующей кладки, b Охлаждение существующей кладки, c Обогрев кладки, облицованной изоляцией, d Охлаждение кладки, облицованной изоляцией

Вдохновленный положительным эффектом изоляции, предложенным вышеприведенным предварительным анализом, принята более реалистичная модель для определения профиля охлаждения горячей печи в режиме продувки, когда горелка выключена, а вытяжной и приточный вентиляторы работают на полную мощность. на.Модель включала уравнение теплового баланса для внутреннего пространства печи, как показано в уравнении. (2).

$$C_{p} M\frac{{dT_{\alpha } }}{dt} = C_{p} \dot{m}\left( {T_{0} — T_{\alpha } } \right ) + Q,$$

(2)

где Т _α температура воздуха в духовке (K), T ₀ — вход (т. е. температура воздуха (K), M — масса воздуха в духовке (кг), \(\dot{m}\) — массовый расход воздуха, проходящего через духовку (кг с ^{− 1} ), С _р — теплоемкость воздуха (кДж кг ⁻¹ K ⁻¹ ), Q — общий тепловой поток в печь из ее твердой конструкции (кВт). Q можно оценить по уравнению. (3) как

$$Q = \mathop \sum \limits_{i} h_{i} A_{i} (T_{s,i} — T_{\alpha} )$$

(3)

где ч _и — коэффициент теплопередачи (Вт м ^-2  К ^-1 ), А _и — площадь теплообмена (м ² ) и Т _{с, я} — это температура на внутренней поверхности (K) конструктивного элемента печи и , такого как стена, потолок или пол. Вместе с уравнением теплопереноса, введенным ранее, уравнение (1), который теперь включает граничные условия Робина для соединения тепловых потоков на границе между конструкцией печи и внешней (окружающей) или внутренней средой печи, моделируется процесс охлаждения продувкой, результаты показаны на рис. 6.

Рис. 6

Воздушное охлаждение для духовки с a без изоляции на внутренних поверхностях, b 50-мм изоляция на полу и стенах

Обратите внимание, что длительные периоды охлаждения отрицательно сказываются на эффективности производства, поскольку операторы могут войти в печь только после поломки, когда температура опустится ниже безопасного предела.На рис. 6а показан профиль охлаждения для существующей конструкции, а на рис. 6b показан профиль охлаждения для печи с 50-миллиметровой изоляцией на стенках и полу печи, на которой указаны как рабочая температура, так и безопасная температура для входа в печь. Как видно из рис. 6а, б, время достижения безопасной температуры составляет 2 ч для случая без изоляции, тогда как с изоляцией оно сокращается примерно до 15 мин. Это представляет собой сокращение на 87,5 %, что может сократить время простоя примерно на 202 часа в год.

Этот анализ показывает, что конструкция печи оказывает существенное влияние на температуру печи, так как тепло, удерживаемое внутри термальной массы конструкции, приводит к длительным периодам охлаждения. Изоляция стен и пола улучшает работу и производительность системы печи, а также помогает обеспечить постоянный тепловой режим для продукта, обеспечивая равномерное отверждение и повышение качества продукта. Улучшение процесса повышает производительность процесса, что оказывает положительное экономическое влияние на производительность и приводит к получению продукта высшего качества.

Оптимизация параметров процесса

Оптимизация параметров процесса является заключительным этапом подхода к улучшению. Паск и др. (2014) представляют основанную на Six Sigma DMAIC (проектирование, измерение, анализ, улучшение, контроль) методологию оптимизации параметров, адаптированную для этого приложения. При применении методологии DMAIC к этой печи поставлена ​​цель установить оптимальные параметры процесса для снижения энергопотребления за счет минимизации расхода воздуха в системе и улучшения однородности температуры за счет сведения к минимуму проникновения холодного воздуха через щели печи.На рис. 7 показаны переменные процесса в системе печи, влияющие на энергопотребление и равномерность температуры, включая газовую горелку/нагреватель с прямым нагревом, три вентилятора (F), пять заслонок (D) и систему воздуховодов/рециркуляции. Пунктирная линия, проходящая через печь, представляет путь полотна.

Рис. 7

Рассматриваемая система печи; показаны вентиляторы (F), заслонки (D), воздуховоды и камера печи с траекторией полотна ( пунктирная линия )

Вентиляторы и заслонки представляют собой наиболее надежный и практичный способ снизить потребление энергии и улучшить однородность температуры в этой системе печи. Экспериментальный анализ процесса показывает, что три вентилятора (приточный, рециркуляционный и вытяжной) оказывают наибольшее влияние на поток воздуха в системе. Кроме того, управление вентилятором является наиболее практичным вариантом для оптимизации параметров, поскольку приводы с регулируемой скоростью (VSD) уже установлены. Свести к минимуму поток воздуха за счет уменьшения настройки инвертора VSD вентилятора (%) несложно; однако необходимо также поддерживать оптимальное отрицательное давление в печи, чтобы гарантировать, что вредные пары не выходят из печи, и чтобы ограничить попадание в печь холодного воздуха, который отрицательно влияет на однородность температуры.Все три вентилятора воздействуют на отрицательную температуру печи, которая определяется расходами приточного и вытяжного воздуха.

Детальная оптимизация процесса с использованием измерений и контрольных экспериментов была выполнена для настроек вентилятора для снижения энергопотребления и улучшения однородности температуры. Предлагается изменить настройки инвертора на приточном, рециркуляционном и вытяжном вентиляторах, одновременно измеряя вытяжной и щелевой поток. На рис. 8 показан результирующий график оптимизации, на котором указана конфигурация вентилятора, обеспечивающая оптимальное сочетание минимального потока выхлопных газов, равного 0.22 м ³ /с и целевой расход щели 1,28 м ³ /с. На этом рисунке показаны девять графиков скорости вращения вентилятора в зависимости от желательности, выхлопного потока и щелевого потока, где D — это желательность комбинации вентиляторов (желательность — это степень, в которой конфигурация вентилятора снижает вытяжной поток и целевой поток через щель), y — это желательность комбинации вентиляторов. целевой поток выхлопа/щели (обозначенный на диаграммах для всех трех вентиляторов пунктирной синей линией), а красная линия определяет оптимальную скорость вращения вентилятора. Оптимальная настройка вытяжного вентилятора составляет 42 % (ранее была установлена ​​на 80 %), оптимальная настройка приточного вентилятора составляет 100 % (ранее была установлена ​​на 100 %) и оптимальная настройка рециркуляционного вентилятора составляет 93 % (ранее была установлена ​​на 85 %). Эти настройки уменьшают поток воздуха через систему на 20–30 %, что снижает потребление топливного газа или энергии на 20–30 %. Неопределенность этих выводов может существовать из-за непредсказуемого характера отрицательного воздействия печи, на которое влияют местные атмосферные условия и температура процесса.

Рис. 8

График оптимизации для конфигурации скорости вентилятора

Для уменьшения неопределенности были приняты меры предосторожности, такие как постоянство атмосферных условий и температуры процесса.Инструментальная погрешность, если таковая остается постоянной на протяжении измерений, устраняется. Суть в том, чтобы найти изменения в настройках, необходимые для значительного снижения энергопотребления. Обнаруженные рекомендуемые изменения в настройках (вытяжных и рециркуляционных вентиляторах) значительны по сравнению с ошибками, если таковые имеются. Оптимизация параметров процесса является заключительным этапом подхода к улучшению. Наряду с улучшением процесса и пониманием продукта была разработана система печи, которая потребляет меньше энергии и производит продукт более высокого качества.

В чем опасность самоочищающейся духовки?

В чем опасность самоочищающейся духовки?

Есть несколько домашних дел, которые все ненавидят делать — среди них чистка духовки занимает первое место. Технология, которая, по-видимому, решает эту проблему, теперь считается самой ненавистной рутинной работой в Великобритании. Это самоочищающаяся духовка.

Возможно, вы были рады видеть, что ваша духовка оснащена функцией самоочистки. Попрощайтесь с изнурительной чисткой и токсичными чистящими средствами для духовки.Сверкающая чистота духовки одним нажатием кнопки – может ли это быть слишком хорошо, чтобы быть правдой?

Что такое самоочищающаяся духовка?

Самоочищающаяся духовка использует высокие температуры для сжигания остатков пищи и остатков пищи без необходимости использования токсичных чистящих средств для духовки. Типичный цикл очистки занимает несколько часов и блокируется из соображений безопасности.

Печь превращает пищу в пепел при температуре около 932 градусов по Фаренгейту.Самоочищающаяся духовка кажется удобной, экономящей время и экономичной, что делает эти печи привлекательными для потребителей. Но есть ли какие-либо опасности, связанные с самоочищающимися печами?

Духовой дым

Самоочищающиеся печи могут производить и выделять в воздух опасные пары с неприятным запахом гари. Самоочищающиеся духовые шкафы нагреваются до высоких температур и выделяют пары от сжигания частиц пищи и эмалированного покрытия. Эти пары циркулируют в воздухе помещений и могут воздействовать на жильцов дома.

Отравление угарным газом

Исследования пришли к выводу, что многие самоочищающиеся печи могут производить выбросы угарного газа на кухню и в дом. Запеченная пища в духовке подвергается воздействию высоких температур, выделяя эти выбросы в воздух.

Этот ядовитый газ не имеет запаха, вкуса и невидим. Угарный газ может существенно повлиять на качество воздуха и здоровье тех, кто вдыхает газ.

Совет по безопасности : Если у вас есть самоочищающаяся духовка, убедитесь, что окна открыты во время процесса, и держите в доме работающий детектор угарного газа.

Дети и домашние животные

Маленькие дети и домашние животные могут получить ожоги, когда печь находится в режиме самоочистки. Передняя часть духовки сильно нагревается во время очистки, поэтому детей и домашних животных нельзя оставлять одних во время чистки.

Стеклянная дверца духового шкафа также может разбиться в режиме самоочистки. Стекло в дверцах духовки было усилено, чтобы сделать его более устойчивым к нагреву. Однако сильное нагревание, вызванное самоочисткой, в некоторых случаях может привести к тому, что стекло треснет.

Астма и респираторные заболевания

При очистке духового шкафа могут выделяться токсичные пары, которые могут быть опасны для людей, страдающих астмой или респираторными заболеваниями.

Внутренняя поверхность вашей духовки покрыта тефлоном, который выдерживает нормальные температуры духовки. Однако, когда тефлон подвергается воздействию чрезвычайно высоких температур, он разрушается и выделяет пары. Вдыхание этих паров может привести к кашлю, потливости, проблемам с дыханием и гриппоподобным симптомам.

Если у кого-то из членов семьи есть проблемы с дыханием, рекомендуется держаться подальше от духовки во время процесса самоочистки.

Пожароопасность

Самоочищающиеся печи могут быть пожароопасными. Даже если перед очисткой удалить все крупные частицы пищи, температура в процессе очистки становится настолько высокой, что даже жир может вызвать возгорание, согласно Fix Appliances.

Предохранитель самоочищающейся духовки может перегореть из-за сильного нагрева, вызванного процессом самоочистки. В результате панель управления может сгореть и привести к пожару.

Профессиональная очистка духовки без дыма

Теперь, когда вы лучше осведомлены об опасностях использования функции самоочистки духового шкафа, вы можете решить, использовать эту функцию или нет. Хорошей новостью является то, что все духовки, в том числе самоочищающиеся, можно профессионально очистить с помощью Ovenclean.

Специалисты Ovenclean используют наш ассортимент уникальных растворов для очистки духовых шкафов без добавления щелочи, обеспечивающих безопасные и выдающиеся результаты для духовок всех марок и моделей. Наша система очистки полностью эксклюзивна для сети местных специалистов Ovenclean. Система очистки и ассортимент продукции гарантируют нашим клиентам безопасную рабочую среду и отсутствие дыма в доме. Все очищенные духовки и приборы полностью безопасны для использования, как только мы закончим..

Получите БЕСПЛАТНУЮ стоимость профессиональной уборки здесь.

 

Что такое печь-улей? — История и метод

История печи-улья

Печи-ульи использовались для приготовления и выпечки таких важных продуктов, как хлеб. Иногда в ранних общинах была одна главная печь для выпечки хлеба.

Печи-ульи также использовались в промышленности. Большие печи нагревались и использовались для превращения угля в кокс , продукт, важный для производства чугуна.Уголь сжигался для получения кокса, который затем использовался в доменных печах. Кокс горел горячее, чем сырой уголь, и поэтому лучше разжигал огонь. В 1830-х годах ульевые печи стали широко использоваться в металлургической промышленности. К 1916 году в Соединенных Штатах в промышленных целях использовалось более 46 000 ульевых печей.

Коксовая ульевая печь на юго-западе Пенсильвании

Как пользоваться печью-ульем

Вам, вероятно, не понадобится большая печь-улей для приготовления кокса для вашего дома, но вам подойдет печь поменьше.Его можно построить внутри кухни или снаружи как отдельную конструкцию. Чтобы использовать его, вам сначала нужно было нагреть его, что заняло некоторое время, потому что была задействована вся структура.

Человек, ухаживающий за печью, сначала развел небольшой огонь перед ней. Когда дело пошло, они добавили еще топлива, затем растопки, а затем и более крупных бревен. Они хотели, чтобы огонь был достаточно горячим, чтобы сжечь сажу с внутренних стен (потому что вы не хотите есть сажу на своем хлебе!). Когда огонь нагрел печь до нужной температуры, ее вытолкнули.Пол был подметен, чтобы удалить мусор, потому что именно здесь должна была происходить выпечка. Только после этого печь была готова и в нее можно было класть продукты. Хлеб часто пекли первым, когда печь была самой горячей.

Как правило, на разогрев духовки уходит половина времени выпечки. Итак, если вы готовите духовку, зная, что будете печь хлеб в течение четырех часов, вам придется нагревать ее в течение двух часов, прежде чем она будет готова к использованию.

Теперь вы знаете больше о ульевых печах. В следующий раз, когда вы будете готовить и включать духовку нажатием кнопки, подумайте о том, сколько времени потребовалось нашим предкам, чтобы подготовить свои печи.

Краткий обзор урока

Ульевые печи — тип кирпичных куполообразных печей, использовавшихся в Средние века в Европе, а затем в Америке. Форма купола помогала удерживать тепло, а вся печь, включая пол, была сделана из кирпича. Для выпечки хлеба использовались небольшие печи-ульи. Большие печи-ульи использовались в промышленности для превращения угля в кокс , продукт, используемый для нагрева доменных печей для производства железа. Чтобы использовать ульевую печь, ее нужно было сначала разогреть, разведя в ней огонь.Вы поддерживали огонь, пока духовка не нагрелась, затем убрали огонь и положили еду в то же отверстие,

Конвекционная печь

по сравнению с обычной духовкой

Если вы ищете новую духовку или дом, или если вам посчастливилось иметь конвекционную печь в вашем нынешнем доме, вы можете задаться вопросом: «Что такое конвекционная печь и как чем она отличается от обычной духовки?» Вы не одиноки — оказывается, многие люди слышали эти два термина, но на самом деле не понимают, что они означают.Вы, наверное, слышали, что конвекционные печи — это бонус в новом доме, но даже многие люди, у которых они есть, понятия не имеют, для чего их лучше всего использовать и как их использовать. На самом деле, большинство людей используют конвекционную печь точно так же, как и обычную духовку в течение многих лет, прежде чем узнают о ценности, которую конвекционная печь может принести на их кухню! Мы разобрали различия между конвекционными и обычными печами, чтобы помочь вам вывести приготовление пищи и выпечку на новый уровень.Продолжайте читать, чтобы узнать все секреты конвекционных печей, когда их использовать и, самое главное, как приготовить с их помощью самые вкусные блюда.

В основном они одинаковые

Что касается самой физической печи, вас может удивить тот факт, что обычная печь и конвекционная печь почти одинаковы. По сути, конвекционные печи почти такие же, как и обычные печи, только с дополнительной функцией. Конвекционная печь содержит дополнительный вентилятор и вытяжную систему, которая равномерно распределяет нагретый воздух духовки по всему пространству во время приготовления пищи.В то время как обычная духовка имеет один источник тепла (обычно они находятся в нижней части духовки), конвекционная печь также обычно имеет этот один источник, но также имеет возможность использовать конвекционный нагрев, который включает систему вентилятора и наполняет воздух. вся печь с жаром. Тем не менее, вы можете использовать этот тип духовки для приготовления пищи, даже не включая настройку конвекции, так что есть шанс, что у вас есть конвекционная печь, и вы даже не подозреваете об этом (если вы хотите проверить прямо сейчас, мы подожду).

Что это значит для моей кулинарии?

Итак, теперь, когда вы вернулись с проверки вашей духовки, давайте поговорим о том, что эта разница в воздушном потоке может означать для ваших процессов приготовления пищи. Конвекционная печь может быть частью газовой или электрической духовки, поэтому вы можете использовать конвекцию и по-прежнему пользоваться преимуществами приготовления на газе по сравнению с электрической или наоборот, если вы предпочитаете один тип печи для выпечки. Конвекционная печь распространяет тепло духовки по всему пространству духовки, а это означает, что вы получите более равномерное приготовление или запекание вашего блюда, чем в обычной духовке с ее застойным источником тепла. Как правило, пища может готовиться быстрее, потому что тепло остается более постоянным, и нет карманов с холодным или горячим воздухом, как в обычной духовке. Вам также не придется иметь дело с повышением температуры в духовке и неравномерным приготовлением пищи — обычно это проявляется в том, что пища более прожаривается сверху и менее пропекается снизу. Это может быть полезно для рецептов, в которых вы хотите приготовить пищу более равномерно, например, мясо и рыбу. Вытяжная часть конвекционной печи также поможет вывести влагу из духовки, что сделает вашу еду более хрустящей и свежей, что идеально подходит для овощей или запеченных чипсов! Таким образом, преимущества конвекционных печей многочисленны: более быстрое приготовление, более хрустящий конечный продукт и более равномерное приготовление.

Что насчет негативов?

Хорошо, мы согласны, что это не может быть только плюсы. Как и все на кухне, духовка с конвекцией лучше подходит для некоторых рецептов, хотя, возможно, это не лучший выбор для всех рецептов. С любыми рецептами, требующими подъема, такими как торты, хлеб или другая выпечка, у вас могут быть странные результаты с конвекционной печью. Конвекционная печь может случайно поджарить блюдо снаружи до того, как тесто поднимется, что может привести к странной текстуре и неравномерному тесту (никто не любит неровный пирог!).Мы определенно рекомендуем использовать обычную духовку для любых рецептов, требующих подъема, так как вы не хотите готовить снаружи, пока внутри не закончится заквашивание. Конвекция также может высушить внутреннюю часть этих рецептов, таких как хлеб, пирожные, суфле, пирог или другую выпечку, поэтому вам следует избегать этой настройки, если вы хотите, чтобы ваш конечный продукт был приятным и влажным. В целом, режим конвекционной печи — отличный выбор, если вы хотите, чтобы продукт был хрустящим и быстрым, но если вы хотите, чтобы блюдо сохраняло влажность или поднималось до того, как оно будет готово, тогда используйте обычную духовку.

Использование энергии

Оказывается, конвекционные печи на самом деле более энергоэффективны, чем большинство обычных печей. Это не означает, что настоящая духовка потребляет больше или меньше энергии в обычном режиме. На самом деле это просто означает, что, поскольку в режиме конвекции пища готовится быстрее, для этого режима требуется меньше энергии, чем для обычного режима. Духовка с конвекцией также не нуждается в таком сильном нагреве, поэтому предварительный нагрев духовки также не требует столько энергии.Если вы заинтересованы в сокращении своего воздействия на окружающую среду (и затрат на электроэнергию), то конвекция — отличный способ.

Как обеспечить конвекцию

Если все это звучит великолепно, и вы хотели бы попробовать приготовить пищу с новыми настройками конвекции, то мы можем вам помочь! Вы, вероятно, думаете, что можете просто поставить блюдо в духовку с теми же настройками, включить конвекцию и получить индейку в два раза быстрее! К сожалению, это не тот случай.Поскольку духовка готовит более равномерно и быстрее, вам необходимо внести некоторые коррективы по сравнению с вашими обычными настройками, если вы готовите с конвекцией.

1. Понизить температуру на 25 градусов

Во-первых, вам обязательно нужно понизить температуру духовки. Многие повара рекомендуют снизить температуру примерно на 25 градусов по сравнению с обычными настройками. Приготовление значительно эффективнее с конвекцией, поэтому вам не нужно так сильно повышать температуру духовки.

2. Часто проверяйте продукты

Вам также следует чаще проверять блюдо в конце приготовления. Скорее всего, вам не нужно будет оставлять его в духовке так долго, поэтому обратите на него особое внимание, чтобы он не подгорел. Мы всегда рекомендуем проверять ваше блюдо при свете духовки, а не открывая дверцу, что особенно актуально при конвекции, так как этот метод в значительной степени зависит от циркуляции воздуха внутри духовки. Если открыть дверь, воздух будет выходить, что нарушит процесс конвекции.

3. Не перегружайте печь

При использовании режима конвекции убедитесь, что вы не кладете в печь слишком много блюд. Может показаться заманчивым собрать все сразу, но поверьте нам — вы будете вознаграждены за ваше терпение. Конвекция основана на циркуляции воздуха, поэтому она будет готовиться гораздо более равномерно, если в духовке не так много еды. Преимущество здесь в том, что она будет готовиться быстрее, поэтому у вас будет время испечь несколько блюд по отдельности, а не засовывать их в духовку сразу.

4. Используйте тарелки и сковороды с низкими бортиками

В том же духе, тарелки и сковороды с более низкими бортиками также помогут с потоком воздуха и позволят вашей еде больше дышать (я имею в виду, готовя) помещение. Подумайте о противнях для печенья вместо блюд для запекания, если это позволяет ваше конкретное блюдо. Если вы внесете эти небольшие коррективы в свой режим приготовления, то обнаружите, что приготовление пищи с конвекцией — это весело и вкусно.

Различные настройки

Многие конвекционные печи имеют разные настройки функции конвекции. Параметр «Выпечка с конвекцией» будет иметь более низкую скорость вентилятора, что хорошо для более длинных и сухих рецептов, тогда как параметр «Жаркое с конвекцией» имеет более высокую скорость вентилятора и идеально подходит для подрумянивания мяса или овощей снаружи. Обычно вы просто используете настройку, которую требует рецепт, но если вы экспериментируете, вы можете использовать низкоскоростную выпечку для рецептов, которые требуют более низкой температуры в течение более длительного времени, и использовать настройку жарки с высокой скоростью вентилятора для рецептов, которые требуют температуры в высокие 300-е и 400-е.Вы всегда можете поэкспериментировать с различными настройками, чтобы найти свою любимую!

Если у вас всегда была конвекционная печь и вы не знали об этом, или знали, что она у вас есть, но понятия не имели, что это значит, это удобное руководство должно помочь вам узнать все тонкости конвекционной выпечки по сравнению с обычной выпечкой. Мы очень рады видеть, что вы создаете с помощью своих конвекционных печей, поэтому не стесняйтесь делиться своими любимыми рецептами ниже — и с какими настройками вы предпочитаете готовить! Оставьте нам сообщение в разделе комментариев ниже, и мы будем рады ответить на любые ваши обычные (или конвекционные) вопросы.

 

Источники:

https://www.thekitchn.com/5-important-things-to-know-about-baking-in-a-convection-oven-226272

https://home.howstuffworks.com/calculating-convection-oven-cooking-times1.htm

http://www.foodnetwork.co.uk/?utm_source=foodnetwork.com&utm_medium=domestic

---

Ведущий производитель промышленных печей | Отправка промышленных печей

Промышленные печи — это обогреваемые камеры, используемые в производственных процессах для повышения качества, прочности, твердости и долговечности продукции.Они доступны в различных размерах, конфигурациях и температурах. Промышленные печи используются в самых разных отраслях промышленности, включая производство, химическую обработку, здравоохранение, транспорт и электронику. Промышленные печи работают при температуре окружающей среды от чуть выше 250 ℃ (676 ℉) до 538 ℃ (1000 ℉).

Общие области применения промышленных печей включают отжиг, отверждение, сушку, выпечку, старение и термообработку деталей и изделий. Они также могут стерилизовать медицинские инструменты, термообрабатывать напечатанные на 3D-принтере детали, компакты и материалы, тестировать детали и продукты на выгорание, а также удалять пирогены из фармацевтических препаратов.Кроме того, промышленные печи активируют клей, сплавляют материалы, усаживают, предварительно нагревают, плавят, ламинируют и термически склеивают материалы.

Despatch является ведущим производителем промышленных печей с широким ассортиментом промышленных печей и печей, рассчитанных на различные размеры загрузки и объемы производства. Отправка известна более жесткими температурными допусками, более высокими выходами и стабильными, воспроизводимыми результатами. Наши промышленные печи обеспечивают постоянную, равномерную температуру на протяжении всего срока службы печи благодаря надежному качеству сборки и дизайну.Мы также делаем все возможное, чтобы быстрее продвигать нашу продукцию на рынок, обеспечивая короткие сроки и быструю доставку.

Для приложений термической обработки, где размер загрузки или объемы производства существенно различаются, оптимальным решением является периодическая обработка. Наша линия печей периодического действия включает в себя печи с принудительной конвекцией, проходные печи, печи с инертной атмосферой, печи для чистых помещений класса 5 по стандарту ISO с фильтром HEPA и печи класса А.

Для повторяемой термической обработки больших объемов оптимальным подходом может быть непрерывная работа.Отгрузочные печи непрерывного действия предлагают ширину конвейера от 46 до 91 сантиметра с электрическим или газовым нагревом.

---

Настольные и лабораторные печи

Лабораторные печи

Despatch отличаются высокой производительностью и изготовлены из коррозионно-стойких материалов. Наша стандартная линейка настольных печей включает в себя печи с принудительной конвекцией, высокопроизводительные лабораторные печи, печи для промышленного производства, печи класса А, штабелируемые печи для чистых процессов, испытательные печи, печи для обжига и настольные печи. Наши печи достаточно универсальны, чтобы справляться с широким спектром задач и обеспечивать исключительную точность нагрева, однородность температуры и качество процесса.

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКЦИЮ ОНЛАЙН МАГАЗИН МАГАЗИН ЗАПЧАСТЕЙ

---

Промышленные шкафные печи и печи (печи с вытяжной вентиляцией)

Шкафы-жаровни Despatch

спроектированы таким образом, чтобы их можно было легко загружать и выгружать. Наша стандартная линейка шкафных печей включает печи с принудительной конвекцией, лабораторные печи, промышленные печи, шкафные печи и печи для чистых процессов.Они также включают печи для отверждения полиимида, печи для отверждения катетеров, печи для отверждения образцов краски, печи в инертной атмосфере и печи с верхней загрузкой. Эти печи периодического действия имеют небольшую и эффективную площадь основания и широкий диапазон размеров камер.

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКЦИЮ

---

Промышленные встраиваемые печи и встраиваемые печи

Подходящие для загрузки вручную или с помощью вилочного погрузчика, эти печи периодического действия идеально подходят для широкого спектра применений, включая старение, склеивание, отверждение, сушку, обжиг, термообработку, отжиг и снятие напряжений. Они отличаются промышленной прочностью, превосходным контролем процесса и надежной работой. Наша стандартная линейка печей для грузовиков имеет объем камеры от 52 до 952 кубических футов и температуру от 650°F до 1000°F.

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКЦИЮ

---

Промышленные конвейерные печи для непрерывной обработки

Конвейерные печи для отправки

универсальны, надежны и обеспечивают превосходную однородность температуры воздуха во всех внутренних частях благодаря вертикальному нисходящему воздушному потоку большого объема.Их уникальная конструкция ленты идеальна для обработки большого количества одинаковых заготовок. Варианты включают модели класса A, специально предназначенные для легковоспламеняющихся растворителей, и модель с фильтром HEPA для применений, требующих чистоты класса 1000.

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКЦИЮ

---

---

Выбор подходящей промышленной печи для вашего производственного процесса

ОПРЕДЕЛИТЕ ВАШЕ ПРИЛОЖЕНИЕ

Первый и самый важный шаг в поиске подходящего оборудования — определить, какую функцию оно должно выполнять. Область применения тепловых технологий безгранична и может варьироваться от обычных до сложных.

Вы также должны учитывать окружающую среду, в которой должна работать печь. Если вы используете печь в чистом помещении, вам понадобится чистая технологическая печь. Если вы используете печь в лаборатории для испытаний, вам, скорее всего, понадобится небольшая печь с возможностью документирования результатов испытаний

.

ОПРЕДЕЛИТЕ, КАКАЯ ПЕЧЬ БУДЕТ ЛУЧШЕ ПОДХОДИТ ДЛЯ ВАШЕГО ПРОЦЕССА, ПЕЧЬ ПОЗИЦИОННОГО ИЛИ НЕПРЕРЫВНОГО ТОКА

Печи периодического действия

Для приложений, в которых размер загрузки или объемы производства существенно различаются, рекомендуется пакетная обработка.Печи периодического действия также идеально подходят для ситуаций, требующих высокой степени гибкости с точки зрения переменных процесса, таких как температура или время выдержки (выдержки).

Печи непрерывного действия

Если обрабатывается большое количество одинаковых изделий, оптимальным подходом может быть непрерывная работа. Печи непрерывного действия помогают обеспечить постоянное время термической обработки для каждой детали в крупносерийных приложениях, таких как производство электронных компонентов или автомобильных деталей.Печи непрерывного действия могут также позволять комбинировать несколько отдельных процессов, уменьшая количество операций с материалами и увеличивая производительность.

ВЫБЕРИТЕ РАЗМЕР КАМЕРЫ, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ВАШИМ ТРЕБОВАНИЯМ

Размер камеры зависит от размера продукта или его частей, количества продуктов в каждой партии и количества партий, необходимых в день для удовлетворения производственных потребностей. Если внутреннее пространство слишком маленькое, недостаточное пространство между частями приводит к снижению производительности. Если он слишком велик, пространство, время и энергия тратятся впустую.

При использовании принудительной рециркуляции воздуха расстояние между частями увеличивается, но духовку можно загружать более плотно по вертикали, поскольку поток воздуха распределяется вдоль всей боковой стенки. Детали должны находиться на расстоянии 2-3 дюйма (5,1-7,6 см) от стенок духовки.

УЧИТЫВАЙТЕ ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

При рассмотрении требований к температуре для вашего приложения сначала обратите внимание на минимальную и максимальную требуемую рабочую температуру. Дополнительные соображения по температуре включают:

• Требуемое время выдержки при температуре и общее время цикла.
• Тип и объем загрузки продукта. Конструкция печи должна иметь достаточную теплопроизводительность, чтобы довести продукт до нужной температуры за указанное время.
• Необходимо ли контролировать скорость нагревания или можно позволить продукту достичь температуры как можно быстрее.
• Любые особые требования к охлаждению

ЗНАЙТЕ, КАК КРИТИЧЕСКАЯ РАВНОМЕРНОСТЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ВАШЕГО ПРОЦЕССА

Однородность имеет решающее значение для стабильных результатов термообработки.Обычно выражается как максимальная разница между самой высокой и самой низкой температурой в камере при заданных настройках. Например, ± 2C° при 200°C, согласно результатам исследования однородности по 9 пунктам.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАВНОМЕРНОСТЬ ТЕМПЕРАТУРЫ Y, ВКЛЮЧАЮТ:

• Стратификация холодного воздуха (камера входа холодного воздуха)
• Точность и скорость отклика контроллера
• Потери тепла через стенки печи или уплотнение дверцы/дверцы
• Размещение рабочей нагрузки
• Возможность направления воздуха через камеру
• Объем и вес перерабатываемых продуктов

ВЫБЕРИТЕ НАИЛУЧШИЙ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ПРОДУКТА

В большинстве случаев конвекционная печь с рециркуляцией воздуха обеспечит наилучшее распределение тепла и значительно ускорит время достижения температуры и передачу тепла к деталям.Равномерность температуры и производительность зависят от конструкции вентилятора, который направляет воздух во все области камеры.

Ваш продукт и способ его загрузки определяют, какой тип воздушного потока обеспечит равномерное распределение тепла по всем частям загрузки. Например, если ваш продукт должен быть загружен на сплошной лоток, лучшим вариантом будет горизонтальный поток воздуха.

Подумайте, как можно расположить детали с каждым типом воздушного потока, чтобы обеспечить оптимальный поток воздуха через все части загрузки или вокруг них.

Отправка — Признанный лидер в производстве промышленных печей

Компания Despatch признана мировым лидером в производстве высокопроизводительных промышленных печей и печей. Основанная в 1902 году, компания производит точные, однородные и воспроизводимые печи. Его печи идеально подходят для широкого спектра лабораторных и производственных применений, включая чистую обработку HEPA-фильтров. Ключевые рынки включают электронику, здравоохранение, материалы, транспорт, промышленную солнечную энергию и углеродное волокно.

Despatch специализируется на производстве лабораторных, шкафных, конвейерных, а также печей для перевозки и перевозки грузов. Созданные в соответствии со строгими промышленными стандартами, эти печи обеспечивают равномерную и тепловую обработку, необходимую для производства критически важных компонентов, которые работают безупречно и обеспечивают надежную работу.