Печі з електричним обігріванням

Сучасні електричні печі, які мають електронагрівачі в пекарній камері, досить широко розповсюджені і в хлібопекарському, і кондитерському виробництвах.

За типом електронагрівачів можна виділити чотири групи печей:

• печі електричного опору, де використовуються трубчасті електронагрівачі ТЕНи або елементи – стрижні з спіралями із дроту високого омічного опору;

• печі з інфра-червоними випромінювачами у вигляді лампових або кварцевих трубчастих 1Ч-випромінювачів;

• печі з мікрохвильовим прогріванням вологих матеріалів за допомогою генераторів електромагнітних хвиль різної частоти (найчастіше сантиметрових);

• печі з комбінованим обігріванням.

Найбільш поширеними є печі опору, в яких питомі витрати електроенергії сягають 0,25-0,7 кВт*год/кг.

До переваг електропечей можна віднести:

- екологічну чистоту, бо вони не мають викидів продуктів згоряння;

- простоту конструкції, бо відсутні топкові пристрої, гріючі канали та ін.;

- високий коефіцієнт корисної дії пічних установок (до 0,7);

- малу теплову інерційність печей;

- гнучкість організації теплових режимів;

- легке регулювання по зонах засобами автоматизації;

-можливість різної конфігурації пекарної камери залежно від технологічного потоку;

-малу масу агрегатів, що дає можливість встановлювати їх на любому поверсі;

-перспективність в районах, де є достатньо електричної енергії;

-простоту розрахунків теплового балансу печей та ін.

Подібно до інших електричні печі можуть бути універсальними і спеціальними (наприклад, кондитерськими), можуть мати тунельну чи тупикову пекарну камеру.

Відомі тунельні промислові електропечі з шириною поду 2100 мм:

БН-25(Э), БН-50(Э), Г4-ХПС-25, Г4-ХПС-40, ХПС-100, А2-ХПЯ-25, А2-ХПЯ-50, А2-ХПЭ-16;25;50 та ін.; кондитерські печі марок ШБ-2П, ПИК-8, А2-ШПЯ та ін. з вузьким стрічковим подом в тунельній пекарній камері; тупикові блочно-каркасні печі з ланцюгово-колисковим конвеєром П-104 та П-119, Ш2-ХПА-10 (на заміну П-119), Ш2-ХПА-25 (на заміну П-104), Ш2-ХПА-16 та інші. Крім того для оснащення пекарень та кондитерських цехів широко використовуються багатоярусні електропекарські шафи типів: ЭШ-3М, РЗ-ХПГ, ПХЭС, LIDER, ЛІДІЯ, ШПЭСМ-3 (трьохярусні), ШК-2А, А2-ХПС, РЗ-ХПР, ХПЭ-4 (двохярусні) та багато інших.

Трубчасті електронагрівачі марки ТЕН закритого типу найбільш придатні для роботи в умовах пекарних камер хлібопекарних і кондитерських печей з підвищеною вологістю при температурі більше 300°С. ТЕН складається з спірального нагрівача (з ніхромового дроту), електроізолюючого шару-наповнювача з окису магнія (периклазу), якщо температура 600-800°С, або з кварцевого піску (до 400°С). Захисний кожух виконується з тонкої цільнотягнутої стальної трубки діаметра 10-20 мм (з сталі Ст.10-до 400°С або з 1Х18Н10Т понад 400°С). Термін напрацювання при температурі 500° до 4 тис.год.

Тунельні хлібопекарські електропечі

Хлібопекарські тунельні печі Г4-ХПСз електрообігріванням з площею поду 25 та 40 м²розроблено ВНДІХП разом з Щебекинським машзаводом. На рис. 48 приведена блочно-каркасна конструкція печі площею поду 25 м²з термоізоляцією мінеральною ватою. Піч має сітчаний конвеєрний під 3 шириною 2100 мм, привод, натяжний пристрій 4, парозволожувальний пристрій 6, систему для автоматичного регулювання температури середовища пекарної камери, щіточний механізм 1 для очищення сітчаного поду, інші пристрої. Ведучий барабан 2 конвеєра розташовано з боку розвантаження, а ведомий 5 – з боку завантаження, де є натяжний вантажний пристрій 4, що забезпечує потрібний натяг сітки. Привод конвеєра включає електродвигун потужністю 3 кВт і варіатор, який дозволяє регулювати тривалість випікання від 12 до 72 хвилин.

Пекарна камера умовно поділена на п’ять зон, в кожній з яких розміщено 92 прямих трубчастих електронагрівача потужністю по 2 кВт (табл. 6 ). Температура середовища вимірюється за допомогою термопар, регулюється автоматично (або вручну) шляхом включення або виключення відповідної групи ТЕНів.

Основні недоліки електропечей – велика вентиляція пекарної камери, неефективна робота пристрою для гігротермічної обробки тістових заготовок, є труднощі при наладці і експлуатації при двобічному підключенні ТЕНів, нерівномірне нагрівання виробів по осі поду і по краях.

Рис.36. Схема електропечі Г4-ХПС-25

На заміну печі Г4-ХПС-25, що серійно випускалися ШМЗ, була розроблена більш досконала піч А2-ХПЯ-25 з електрообігріванням, яка призначена для випікання широкого асортименту хлібобулочних виробів.

Друга уніфікована модифікація – А2-ХПЯ-50була розроблена на заміну печі Г4-ХПС-40 з метою підвищення заводської готовності, як і піч А2-ХПЯ-25, та розширення типорозміру (табл.6 ). Печі відносяться до тунельних печей з рухомим сітчаним конвеєром.

Висока якість виробів забезпечується гнучким регулюванням температури в теплових зонах пекарної камери завдяки автоматичній зміні потужності груп електронагрівачів, розташованих зверху і знизу сітчаного поду. Пекарна камера має чотири теплові зони: нульову, першу, другу і третю. Нульова зона – це зона гігротермічної обробки, включає 12 основних і 6 резервних ТЕНів для обігрівання сітчаного поду. Перша зона печі має підвищену теплову потужність, що дозволяє при температурі середовища пекарної камери 320-340°С випікати вироби із житнього та суміші житнього і пшеничного борошна.

Печі складаються з натяжної і приводної станцій та блоків-секцій (корпусів) пекарної камери, що стикуються між собою фланцями. В печі А2-ХПЯ-25 три блок-секції, в А2-ХПЯ-50 – шість. Кожна блок-секція являє собою збірно-зварну конструкцію з каркасу та зварних корпусів пекарної камери. На каркасі кріпляться перекриття та бокові листи, що утримують теплоізоляцію (базальтове волокно Б СТ В, мінераловатні плити чи мінеральну вату), яку укладують між зовнішніми стінками пекарної камери і зовнішньою обшивкою при складанні печі на заводі-виробнику чи при монтажі на хлібозаводі.

Блочно-каркасне виконанняпечі дозволяє значно скоротити строки її монтажу, підвищити точність і якість монтажних робіт. Для компенсації температурних розширень пекарної камери між першою і другою секціями передбачено лінзовий компенсатор. В бокових стінках секції є оглядові вікна з підсвічуванням.

Усередині пекарної камери встановлюється решітчатий настил та кутики для запобігання провисання поду та електронагрівачів. Електронагрівачі вставляють в пекарну камеру через отвори в бокових стінках, їх кінці і шинопроводи закриті огородженнями, що кріпляться на бокових стінках печі. Для доступу до нагрівачів є дверцята.

Привод печі забезпечує плавне регулювання тривалості випікання від 12 до 72 хвилин. Для прискорення охолодження пекарної камери передбачено вентилятор. Піч має пристрій для обприскування готових виробів та пристрій для очищення сітчаного поду.

Для збільшення зони посадки тістових заготовок (можливості встановлення надрізувача) в комплект поставки можна включити вставки (винос поду) довжиною 400, 800 або 1700 мм.

Регулювання температури по зонах пекарної камери відбувається тирісторними безконтактними регуляторами потужності.Регулятор температури (мілівольтметр) заміряє температуру в зоні, при досягненні заданого значення розриває контакти, що знімає напругу (36 В) з катушки проміжного реле, яке вимикає тирісторний вимикач зони, а той в свою чергу знімає напругу перемінного струму з групи нагрівачів. Показники сили струму і витрати енергії визначають роботоздатність тієї чи іншої групи ТЕНів. Силова частина електрообладнання розташована в печі.

В наш час УкрНДІпродмаш пропонує електропечі А2-ХПЭ різної площі поду (табл. 9 )

Таблиця 9

Технічні характеристики тунельних електропечей

Марка печі	Г4-ХПС- 25 [14]	Г4-ХПС- 40 [14]	ХПС-100 [14, ІІІ]	БН-25 (Э) [1]	БН-50 (Э) [4, ІІІ]	А2-ХПЯ- 25	А2- ХПЯ-50 [14]	А2-ХПЭ- 16	А2- ХПС- 25	А2- ХПЭ- 50
Показники
Площа поду, м^2	25	40	100	25	50	25	25	16	25	50
Ширина поду, мм	2100	2100	3250	2100	2100	2100	2100	2100	2100	2100
Продуктивність, кг/год по батонах по жит. хл. 1,0 кг	642 690	940 987	2600 -	650 -	1250 -	642 686	1200 1045	320 290	500 450	1000 900
Кількість секцій	4 (по 3 м)	6 (по 3 м)	16 (по 2 м)	8 (по 1,5 м)	16 (по 1,5 м)	3 (по 4 м)	6 (по 4 м)	2 (по 4 м)	3 (по 4 м)	6 (по 4 м)
Установлена потужність електронагрівачів, кВт	240	335	600	151,2	250	240	460	175	270	520
Питомі витрати електроенергії, кВтгод/кг	0,23	0,22	0,18	0,2	0,2	0,18	0,18	0,26	0,2	0,2
Габаритні розміри, мм	16200х 3270х 1500	22600х 3270х 1500	-	14503х 3800х 1960 (1450)	26503х 3800х 1960 (1450)	14500х 3052х 1420	27300х 3052х 1415	10800х 3080х 1500	14800х 3080х 1500	26800х 3080х 1500
Маса метало-еонструкцій, кг	13000	16500	-	-	-	10520	16420	7000	10000	15000