ХЛЕБОПЕКАРНАЯ ПЕЧЬ
BAKERY FURNACE

Изобретение относится к устройствам для выпечки хлеба периодического действия в стационарных и полевых условиях.
Известна хлебопекарная печь ПХП-0,4 (Краткий справочник по дисциплине «Технические средства продовольственной службы») [1], предназначенная для выпечки хлеба, состоящая из каркаса, хлебопекарной камеры с дверцей, топки с зольниковой коробкой, расстойной камеры с дверцей, дымовой трубы с дефлектором, форсунки, регулятора температуры и комплекта форм хлебопекарных. Она имеет существенные недостатки: неравномерное распределение тепла в технологической камере, что влечет частичное подгорание хлеба; ручное регулирование параметров среды хлебопекарной камеры; отсутствие сигнального оповещения окончания времени выпечки.
Технической задачей изобретения является повышение автоматизации процесса выпечки, производительности печи, сокращение времени на разогрев, тепловую обработку и уменьшение удельного расхода источника тепловой энергии, обеспечение равномерного распределения температуры внутри технологической камеры.
Суть изобретения заключается в том, что для достижения поставленной задачи, хлебопекарная печь дополнительно снабжена, зафиксированными в технологической камере, капиллярной испарительной форсункой, газораспределительным устройством, (состоящим из вентилятора и газораспределительной решетки), а также блоком управления, связанным через шину с газоанализатором кислорода, газоанализатором двуокиси углерода и отборником проб дымовых газов.
Техническая задача выполняется за счет того, что хлебопекарная печь содержит дымовую трубу, канальный газоход, технологическую камеру, колосниковую решетку, отличается тем, что для недопущения нерационального расхода жидкого топлива при выпечке хлеба используется форсунка-КИ, связанная через шину с блоком управления, связанным с датчиком температуры, газораспределительной решеткой и вентилятором, зафиксированным внутри технологической камеры, позволяющим равномерно распределить температуру теплоносителя по всему периметру, а также анализ сжигания жидкого топлива осуществляется блоком управления по информации, полученной от газоанализатора кислорода и газоанализатора двуокиси углерода. Изобретение поясняется фиг. 1, 2.
На фиг. 1 представлена блок-схема хлебопекарной печи, где обозначено: поз. 1 - блок управления; поз. 2 - форсунка-КИ; поз. 3 - источник электропитания, поз. 4 - вентилятор; поз. 5 - датчик температуры; поз. 6 - отборник проб; поз. 7 - газоанализатор кислорода; поз. 8 - газоанализатор двуокиси углерода.
На фиг. 2 представлен принцип работы хлебопекарной печи, где обозначено: поз. 9 - технологическая камера; поз. 10 - канальный газоход, поз. 11 - колосниковая решетка; поз. 12 - дымовая труба; поз. 13 - шина; поз. 14 - топка; поз. 15 - изоляция; поз. 16 - газораспределительная решетка.
Хлебопекарная печь состоит из блока управления (1), жестко зафиксированного на внешней стороне корпуса хлебопекарной печи. Блок управления (1) через шину (13) связан форсункой-КИ (2) (как вариант, капиллярная испарительная) [2] с датчиком температуры (5), газоанализатором кислорода (7) и газоанализатором двуокиси углерода (8) и вентилятором (4). Датчика температуры (5) (как вариант, четыре, жестко зафиксированы на входе и выходе из канального газохода (10) и в технологической камере (9)). Отборник проб (6) жестко зафиксирован внутри дымовой трубы, анализирует содержание дымовых газов и связан с газоанализатором кислорода (7) и газоанализатором двуокиси углерода (8). Газоанализатор кислорода (7) и газоанализатор двуокиси углерода (8) связаны через шину (13) с блоком управления (1). Вентилятор (4) (как вариант, два) жестко зафиксирован в стенке корпуса таким образом, что рабочая часть размещена внутри технологической камеры (9) с двух сторон. Источник электропитания (3) (как вариант, источник переменного тока) связан через провод с блоком управления (1) и вентилятором (4).
Хлебопекарная печь работает следующим образом: в топку (14) подается горячий воздух. Блок управления (1) через датчик температуры (5) анализирует температуру в канальном газохода (10) и в технологической камере (9), при разнице температур ±10°С, подает сигнал для включения вентилятора (4). При повышении температуры внутри канального газохода (10) выше +270°C (при выпечке хлеба массой тестовой заготовки 1,7 кг) подает сигнал на форсунку-КИ, для снижения подачи топлива. Отборник проб (6) уходящих дымовых газов отбирает пробы и отправляет в газоанализатор кислорода (7) и газоанализатор двуокиси углерода (8). Сигналы о содержании в дымовых газах кислорода и двуокиси углерода поступают в блок управления (1). Блок управления (1) сравнивает сумму сигналов с программой и передает команду на регулировку подачи воздуха и топлива форсунке-КИ (2) в топку (14), благодаря чему поддерживается оптимальная температура в технологической камере (9).
Благодаря этому происходит более интенсивный обмен тепла между теплоносителем канального газохода (10) и теплоносителем технологической камеры (9), что, в свою очередь, позволяет осуществлять наиболее быстрый и равномерный нагрев изделий.
Проведенные экспериментальные исследования на базе учебного процесса ВАМТО (г. Санкт-Петербург) в октябре-ноябре 2017 года показали эффективность применения технического решения. Модернизация хлебопекарной печи, по сравнению с прототипом, позволяющей сократить на 10% время выпечки хлебобулочных изделий, расход жидкого топлива (используемого для работы форсунки-КИ) на 18%, упек на 3%, недожог жидкого топлива в 2 раза, а также повысить качество и вкусовые характеристики готовой продукции. Применение блока управления значительно упрощает работу хлебопекарной печи.
Таким образом, хлебопекарная печь обладает новизной и существенными отличиями от прототипа, обеспечивает новые полезные характеристики, повышает автоматизацию процесса выпечки хлебобулочных изделий, производительности печи, позволяет сократить время на разогрев, тепловую обработку и уменьшить удельный расход источника тепловой энергии, обеспечивая равномерное распределение температуры внутри технологической камеры. Может быть применена при выпечки хлеба в особых условиях, в интересах силовых структур.
Литература
1. Краткий справочник по дисциплине «Технические средства продовольственной службы» 2009 г.
2. Капиллярная испарительная форсунка Заявка на изобретение, №2016196841, приор 25.02.2016, опубл 30.08.2017 Бюл №25.