Файл: Михелев, А. А. Печи хлебопекарного и кондитерского производств. (Устройство и эксплуатация).pdf

скальзывании) сетки на ведущем барабане следует проверить рабо­ ту натяжных устройств.

В тоннельных печах хлебопекарного и кондитерского произ­ водств, в которых сетчатый транспортер крепится к двум ведущим цепям, приводимым во вращение звездочками, закрепленными по краям барабана приводной станции печей ПХК и ПИК, смещение и пробуксовка сетки исключаются. В печах такого типа следует лишь равномерно натянуть обе цепи с помощью натяжных звездочек, закрепленных на натяжном барабане.

После регулировки транспортера, определяя с помощью секун­ домера длительность пребывания в пекарной камере различных предметов, уложенных на сетчатый под, и сверяя полученные резуль­ таты с показаниями прибора, фиксирующего время выпечки, проверя­ ют надежность работы транспортера при различной продолжитель­ ности выпечки и точность показаний прибора, измеряющего время выпечки. Если имеются расхождения между показаниями секундо­ мера и показывающего прибора, проверяется установка нуля прибо­ ра или в его показания вносятся коррективы.

Привод печи должен работать бесшумно, поэтому наличие по­ сторонних шумов свидетельствует о неисправностях, которые сле­ дует немедленно устранять.

Одновременно с наладкой работы привода печи проверяется ра­ бота механизма очистки сетки конвейера (таким механизмом осна­ щаются печи БН и некоторые другие).

При подготовке к работе устройства для подачи пара в зону увлажнения печей хлебопекарного производства следует произвести тщательную продувку паропровода, проверить работу манометров, арматуры и других приборов, установленных на паровой магистрали. Давление пара в магистрали необходимо поддерживать в пределах 0,5—0,2 кГ/см2, непосредственно перед печью — менее 0,1 кГ/см2.

Необходимо также проверить надежность тепловой изоляции па­ ропровода и устройств (конденсатоотводчики) для удаления из него сконденсировавшегося пара и влаги.

При подготовке к работе системы автоматизации печей хлебо­ пекарного и кондитерского производств производят осмотр, наладку и опробование приборов, электродвигателей и других средств автоматизации.

Измерительные цепи осматривают, начиная от первичных чув­ ствительных элементов и до измерительных устройств, а командные цепи — до регулирующих органов. При осмотре проверяют присо­ единение устройств заземления приборов и участков соединительных линий к цеховым контурам заземления или к специальным заземлителям. Затем производят индивидуальное опробование смонтирован­ ных установок, определяют работоспособность приборов автомати­

117

зации и срабатывание схем управления, сигнализации и блокировки а также работу электродвигателей. Опробование производится на незагруженных печах по искусственно создаваемым импульсам, имитирующим действительные импульсы.

Перед пуском печей, в особенности современных конструкций с рециркуляцией продуктов сгорания, оснащенных большим количест­ вом измерительных приборов, необходимо проверить наличие всех элементов автоматизации и соответствие их технической докумен­ тации, настройку всех блокировок и защит. Порядок выполнения работ следующий.

Проверить газовый тракт печи (при работе на газообразном топливе): арматуру, измерительные и регулирующие устройства, работу электродвигателей с учетом направления их вращения, работу электрооборудования, действие сигнализации и защит.

Перед пуском печи, работающей на жидком топливе, следует проверить и подготовить к работе систему подачи топлива: наличие топлива в емкости и его температуру, работу насосов, подающих топливо из емкости для хранения его к форсуночному агрегату на печи, герметичность коммуникации жидкого топлива и установлен­ ной на ней арматуры, а также приборов, установленных на трассе. Надежность работы форсунки жидкого топлива и устройств ее ав­ томатизации проверяется во время пуска.

При пуске печи необходимо соблюдать все правила техники без­ опасности. Пуск печи современного типа производится квалифици­ рованным оператором (истопником) и состоит из следующих этапов: проверка газовой коммуникации (коммуникации жидкого топлива при работе на жидком топливе), манипулирование шиберами для подготовки печи к продувке (речь идет о разжиге печи с канальным обогревом рабочей камеры), операции на щите (включение цепей питания), продувка каналов и газоходов печи, установка шиберов на рабочий режим, включение горелок и остальных агрегатов печи — вентиляторов отвода испарений из пекарной камеры и других устройств. Привод печи и вентилятор рециркуляции в печах с рецир­ куляцией продуктов сгорания включаются в первую очередь.

Конкретные рекомендации, связанные с пуском и с подготовкой к нему, приводятся ниже при описании конкретных типов печей хлебопекарного и кондитерского производств.

Важное значение, в особенности в условиях сменной работы предприятий, имеет характер разогрева печей из холодного до ра­ бочего (при котором температура в рабочей камере соответствует той, при которой нормально протекает процесс термической обра­ ботки пищевых продуктов) состояний, так как от режима разогрева печи зависит расход топлива, необходимый на доведение ее до рабо­ чего состояния.

118

Длительность разогрева печей хлебопекарного и кондитерского производств от холодного до рабочего состояний достаточно велика. Она изменяется от нескольких суток в печах с кирпичной обмуровкой до нескольких часов в современных печах с изоляционным слоем из минеральной ваты. При этом на разогрев печи расходуется значи­ тельное количество топлива. Поэтому применение необоснованных режимов разогрева печей может быть причиной значительного перерасхода топлива и электроэнергии. Все сказанное, как уже от­ мечалось, приобретает особую важность в условиях сменной работы печей (одно- и двухсменной), когда длительность периодов разо­ грева соизмерима с длительностью работы печи при выработке про­ дукции.

В процессе разогрева печи за счет тепла продуктов сгорания топ­ лива повышается температура ее обмуровки (изоляционного слоя) и металлических конструкций. Этот процесс сопровождается тепло­ выми потерями, которые к моменту окончания разогрева печи дости­ гают своих максимальных значений, т. е. таких, которые затем под­ держиваются на протяжении всего периода нормальной работы печи в процессе ее эксплуатации.

Общее количество тепла, необходимого на разогрев печи, пред­ ставляет собой сумму двух составляющих: тепла, расходуемого на прогрев обмуровки печи; тепловых потерь в рабочей камере: потерь тепла в окружающую среду, вентиляционных и с транспортными приспособлениями. Так как общее количество тепла, расходуемого на прогрев обмуровки, не зависит от режима разогрева и определя­ ется массой, теплоемкостью и средней температурой разогрева ма­ териала обмуровки и металлоконструкций печи, то для определе­ ния оптимального режима разогрева необходимо определить такую длительность прогрева и характера теплоподвода, при которых сум­ марная величина тепловых потерь при разогреве принимала бы ми­ нимальное значение (включая потери с уходящими газами).

Можно показать, что как повышение интенсивности теплоотда­ чи в процессе разогрева, так и сокращение периода разогрева ве­ дут к уменьшению расхода топлива на доведение печи до рабочего состояния. (Впрочем, повышение интенсивности теплоотдачи ведет к сокращению периода разогрева и наоборот, т. е. эти величины взаи­ мосвязаны).

Для процесса разогрева печей важно знать, что лимитирует скорость нагрева обмуровки: внешняя теплоотдача или внутренняя теплопроводность. Для этого необходимо знать величину критерия Био, Bi, для обмуровки.

Толщина обмуровки (изоляционного слоя) в современных печах хлебопекарного и кондитерского производств колеблется в преде­ лах R = 0,3 -4- 0,5 м.

119

В качестве изоляционного материала обычно используется ми­ неральная вата, коэффициент теплопроводности которой при сред­ ней плотности укладки А, « 7 • 10-2 ккал/м ■ч ■°С.

Впроцессе нагрева обмуровки движущимися продуктами сгора­ ния (т. е. в процессе конвективной теплоотдачи от газов к изоля­ ционному слою) в современных печах хлебопекарного и кондитер­ ского производств с рециркуляцией продуктов сгорания коэффи­ циент теплоотдачи а я» 17,5 ккал1мг ■ч • °С.

Вэтом случае величина критерия Био для слоя тепловой изоля­ ции рабочей камеры печей составляет

теплообмена на поверхности, для вторых — теплопроводящие свой­ ства материала.

Из последнего соотношения видно, что величина критерия Био для обмуровки велика, и фактором, лимитирующим скорость ее на­ грева, является внутренняя теплопроводность. Таким образом, период разогрева печи не может быть меньше некоторого времени, которое определяется временем прогрева ее обмуровки. С этой точки зрения важно знать предельную величину тепловых потоков, вос­ принимаемых обмуровкой печи и определяющих длительность ее нагрева из холодного состояния.

Прогрев обмуровки можно представить как одномерную задачу

где а — коэффициент температуропроводности материала обмуров­ ки, мг!сек.

Начальное распределение температуры £ (х , т) в момент т = О в обмуровке равномерное, т. е. не зависит от координаты х. Для современных печей с надежной тепловой изоляцией рабочей камеры можно положить, что на внешней поверхности обмуровки (х = 0) температурный градиент отсутствует, т. е. незначительным тепло­ обменом на внешней стороне изоляции печи пренебрегаем. По­ следнее условие несколько увеличивает искомую величину теплово­ го потока на внутренней, х = R (где R — толщина обмуровки), поверхности обмуровки, по сравнению с тепловым потоком, рас­ считываемым по действительной температуре поверхности. Вычисле­ ния показывают, что это расхождение невелико и им можно пре­

120

небречь. В условиях обогрева печей продуктами сгорания процесс теплообмена газов с обмуровкой представляет собой краевую задачу с граничными условиями третьего рода (т.е. на внутренней поверх­ ности обмуровки имеет место конвективная теплоотдача от движу­ щихся газов к стенкам обмуровки).

Решение дифференциального уравнения (56) при описанных выше условиях имеет вид [17]

°°х — 2 а-с

Из соотношения (57) можно определить (путем дифференцирова­ ния по х) тепловой поток q на внутренней поверхности обмуровки:

Пользуясь последним соотношением, можно определить предель­ ные величины тепловых потоков, воспринимаемых обмуровкой в процессе ее разогрева.

Вычислим, например, пользуясь формулой (58), величину q для значения т = 144 • Ю2 сек (4 ч), т. е. через 4 ч после начала про­ грева печи. Для печей некоторых типов такая длительность прогре­ ва обеспечивает доведение печи до рабочего состояния. Расчет про­ изведем, как и выше, для изоляционного слоя из минеральной ваты при таких значениях величин, входящих в последнюю формулу (величины R и X приняты такими же, как и при вычислении крите­ рия Bi): tTта 300° С — среднее значение температуры греющих газов на входе в рабочее пространство печи в момент времени т = = 144 • 102сек\ величина коэффициента температуропроводности изо­

ляционного материала из минеральной ваты а = 32 • 10-8 м2/сек. Используя эти значения величин X, tr, R и а, получим в резуль­ тате вычислений по формуле (58) q та 165 ккал/м2 • ч. (При опреде­ лении величины q сумму ряда (58) приближенно заменяли суммой первых трех его членов. Это незначительно повлияло на окончатель­ ный результат, так как уже четвертый член ряда на один порядок меньше второго и почти в шесть раз меньше третьего. Начиная с пя­ того, каждый последний член ряда меньше предыдущего на один по­

рядок).

Величина q, определенная в результате аналогичных расчетов, в момент времени т = 18 • 10а сек (0,5 ч), т. е. через 0,5 ч после

121.